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自主移动机器人技术


作者:
黄婷 王仁忠 许辉 主编
定价:
47.00元
版面字数:
360.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2026-01-06
ISBN:
978-7-04-066264-1
物料号:
66264-00
出版时间:
2026-03-16
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类

本教材是装备制造大类智能机器人技术相关专业新形态教材,也是省级智能机器人技术专业教学资源库配套教材。编写团队由智能机器人领域一线教师与企业技术专家组成,深度整合教学逻辑与产业需求,紧扣自主移动机器人技术,结合具身智能技术发展趋势与核心理念,构建“预备篇—基础篇—提高篇”的进阶体系,以任务驱动贯穿教学全流程。

预备篇为自主移动机器人初识,系统讲解其定义、发展历程、分类等知识,搭配ROSBOT移动小车手柄控制实践,为学习者筑牢技术认知根基;基础篇围绕传感装调与运动控制、SLAM建图与导航等核心模块,依托ROS系统,从机器人运动学建模切入,深入讲解激光雷达、超声波等传感器的应用,拆解节点通信、手动控制等运动控制任务,通过Gmapping、Cartographer等SLAM算法实践,让学习者掌握“感知—决策—执行”的核心逻辑;提高篇拓展语音交互、视觉应用、深度学习等方向,融入科大讯飞语音SDK、OpenCV视觉技术、YOLO算法,结合具身智能“实体感知—环境交互—决策输出”逻辑,通过算法实践与技术应用,实现人机交互、复杂环境感知与智能决策能力进阶。

本教材以项目为单元,每个项目明确素养、知识、能力三维目标,配套“智慧职教”平台在线课程,提供课件、微课、实操视频、工程文件等多元教学资源,适合作为高等职业本科院校机器人技术、具身智能工程技术,专科院校智能机器人技术、具身智能机器人技术及其他装备制造大类相关专业的教学用书,也可为产业工程技术人员提供实践参考,还可作为企业员工技能培训用书,助力培养懂技术、能实操、会创新的高技能人才,推动自主移动机器人技术教学与产业应用深度融合。

教师如需本书授课用教学课件等资源,请登录“高等教育出版社产品信息检索系统”(https://xuanshu.hep.com.cn/)免费下载。

  • 前辅文
  • 预备篇
    • 项目1 自主移动机器人初识
      • 项目引入
      • 素养目标
      • 知识目标
      • 能力目标
      • 学习导图
      • 任务1.1 自主移动机器人基本认知与操作
        • 任务概述
        • 知识准备
          • 1.1.1 自主移动机器人的定义
          • 1.1.2 自主移动机器人的发展
          • 1.1.3 自主移动机器人的分类
          • 1.1.4 自主移动机器人的应用
          • 1.1.5 自主移动机器人的关键技术
          • 1.1.6 ROSBOT移动小车介绍
        • 任务实施
          • 1.1.7 子任务 ROSBOT移动小车手柄控制
        • 任务评价
      • 项目总结
      • 习题测验
  • 基础篇
    • 项目2 ROSBOT移动小车的传感装调与运动控制
      • 项目引入
      • 素养目标
      • 知识目标
      • 能力目标
      • 学习导图
      • 任务2.1 自主移动机器人的运动学基础与部件认知
        • 任务概述
        • 知识准备
          • 2.1.1 自主移动机器人的典型结构
          • 2.1.2 机器人底盘的运动学建模
          • 2.1.3 ROSBOT移动小车传感器说明
          • 2.1.4 传感装调任务解析
        • 任务实施
          • 2.1.5 子任务 ROSBOT移动小车车轮及传感器拆装
        • 任务评价
      • 任务2.2 基于ROS的机器人运动控制及传感器调试
        • 任务概述
        • 知识准备
          • 2.2.1 Ubuntu系统界面及终端指令
          • 2.2.2 ROS通信机制及主要调试工具
          • 2.2.3 launch文件内的节点控制解析
          • 2.2.4 运动控制任务解析
        • 任务实施
          • 2.2.5 子任务1 ROS话题发布实验
          • 2.2.6 子任务2 基本运动控制实验
          • 2.2.7 子任务3 键盘手动控制实验
          • 2.2.8 子任务4 激光雷达预警实验
          • 2.2.9 子任务5 超声传感跟随实验
        • 任务评价
      • 项目总结
      • 习题测验
    • 项目3 ROSBOT移动小车SLAM建图与导航
      • 项目引入
      • 素养目标
      • 知识目标
      • 能力目标
      • 学习导图
      • 任务3.1 ROSBOT移动小车SLAM建图与导航
        • 任务概述
        • 知识准备
          • 3.1.1 SLAM的基本概念与原理
          • 3.1.2 SLAM经典算法介绍
          • 3.1.3 Slam_Toolbox的组成及应用
          • 3.1.4 机器人自主导航技术概述
          • 3.1.5 ROS2中的可视化工具
          • 3.1.6 建图与导航任务解析
        • 任务实施
          • 3.1.7 子任务1 Gmapping构建场景地图
          • 3.1.8 子任务2 Cartographer构建场景地图
          • 3.1.9 子任务3 Slam_Toolbox构建场景地图
          • 3.1.10 子任务4 robot_navigation2实现自主导航
        • 任务评价
      • 项目总结
      • 习题测验
  • 提高篇
    • 项目4 ROSBOT移动小车语音交互与视觉应用
      • 项目引入
      • 素养目标
      • 知识目标
      • 能力目标
      • 学习导图
      • 任务4.1 ROSBOT移动小车语音交互
        • 任务概述
        • 知识准备
          • 4.1.1 科大讯飞语音应用
          • 4.1.2 语音交互任务解析
        • 任务实施
          • 4.1.3 子任务1 科大讯飞语音SDK使用
          • 4.1.4 子任务2 ROSBOT移动小车语音控制
        • 任务评价
      • 任务4.2 ROSBOT移动小车视觉应用
        • 任务概述
        • 知识准备
          • 4.2.1 视觉相机
          • 4.2.2 OpenCV图像处理
          • 4.2.3 视觉应用任务解析
        • 任务实施
          • 4.2.4 子任务1 ROSBOT移动小车颜色检测
          • 4.2.5 子任务2 ROSBOT移动小车条码识别
          • 4.2.6 子任务3 ROSBOT移动小车圆球跟随
          • 4.2.7 子任务4 ROSBOT移动小车智能循迹
        • 任务评价
      • 项目总结
      • 习题测验
    • 项目5 ROSBOT移动小车深度学习应用
      • 项目引入
      • 素养目标
      • 知识目标
      • 能力目标
      • 学习导图
      • 任务5.1 ROSBOT移动小车深度学习模型训练与识别
        • 任务概述
        • 知识准备
          • 5.1.1 深度学习简述
          • 5.1.2 目标检测及数据集
          • 5.1.3 YOLO目标检测算法
          • 5.1.4 LabelImg图像标注工具
          • 5.1.5 深度学习应用任务解析
        • 任务实施
          • 5.1.6 子任务1 ROSBOT移动小车物品识别
          • 5.1.7 子任务2 ROSBOT移动小车骨架识别
        • 任务评价
      • 项目总结
      • 习题测验
  • 参考文献

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