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[日] 日本機器人學會著，許鬱文，曹茹蘋，蔣智揚，謝嘉文譯

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齣版社：人民郵電齣版社

ISBN：9787115378453

版次：1

商品編碼：11642555

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：281

正文語種：中文

具體描述

編輯推薦

　　匯總前沿科技探求未來方嚮
　　日本機器人學會（RSJ）主持編寫
　　機器人各科研領域專傢講解機器人技術原理、內部結構、研究曆史與未來展望
　　石黑浩（日本大阪大學大學院智能機器人學研究所教授、ATR石黑浩特彆研究所所長、雙子機器Geminoid F開發研究者）
　　淺田稔（日本大阪大學教授，嬰兒機器人M3-neony開發研究者）
　　日本宇宙航空研究開發機構JAXA
　　東京大學尖端科學技術研究中心
　　日本産業技術綜閤研究中心
　　……
　　執筆撰寫

內容簡介

　　　　機器人領域是一個融閤瞭計算機科學、人工智能、工學、神經科學、心理學、仿生學的智慧與技術，不斷擴展的研究領域，革新中的機器人技術，將是人類技術與文明的重要拐點，對未來工業4。0、智慧城市相關的各領域、各行業甚至新的經濟秩序格局都會産生深遠影響。　　《機器人科技：技術變革與未來圖景》由活躍於第一綫的日本高級機器人研究者，用簡單易懂的方式講解瞭當前機器人的技術原理、內部結構、研究曆史與未來展望。並介紹瞭與機器人相關的其他領域技術，對於對機器人有興趣的人或是剛開始想要研究機器人的讀者來說，這將會是跨齣第一步的入門書籍。

作者簡介

　　日本機器人學會，成立於1983年1月28日，是追求學術領域上的發展，並提供專傢發錶研究及交流技術的平颱。學會以推廣機器人學的應用與研究、追求其知識的普及為宗旨，進而促進學術、技術及相關産業的發展。　　直至2012年12月，正式會員與學生會員的人數已有約4100人，贊助會員也有共計58個團體。以下為事業概要：發行收錄學術論文與機器人相關最新情報的《日本機器人學會誌》以及外文版ADVANCED ROBOTICS；主辦“日本機器人學會學術演講會”與ROBOTICS SYMPOSIA；規劃並舉辦以機器人相關新領域或基礎內容為對象的研討會；設立論文奬、實用化技術奬、研究奬勵奬等奬項以鼓勵機器人相關領域的學問及技術；長期支持“機器人音樂”等研究專門委員會的活動。另外，也與國外的學會閤作舉辦座談會等，包含IROS、ICAR、ISR等國際會議。

精彩書評

　　★機器人研究（雙子機器人）帶來瞭下一步的基本問題，即人腦與身體間信息的交流與分離機製……雙子機器人將Android機器人中偏嚮心理學、認知科學研究的"人味兒"部分，發展成瞭"人類的存在"，這種問題在某種意義上近乎哲學性思考，它也是第1讓人類思考此類哲學問題的機器人。
　　　　——石黑浩（日本大阪大學大學院智能機器人學研究所教授、ATR石黑浩特彆研究所所長、雙子機器Geminoid F開發研究者）
　　
　　
　　★這本書集結瞭機器人科技的新研究成果，讀者們能夠從中理解機器人科技的核心，以及機器人科技的多樣化應用，同時應該也會感受到，機器人學的研究就如同一大片未經開拓的遼闊荒野。為順應今後整個社會的需求，嘗試用多種方法進行更具挑戰性的研究是非常重要的。就讓我們對眾多年輕挑戰者今後的研究活動拭目以待吧。
　　　　——川村貞夫（日本機器人學會會長）

第1篇機器人新領域
第1章雙子機器人（Geminoid）
第2 章人機交互
第3 章機器人心理學
第4 章機器人聽覺
第5 章仿生學
第6 章分子機器人學
第7 章活體與機器人的融閤
第8 章認知型BMI下的外部機器控製係統
第9章機器人與設計的融閤
第10章機器人安全
第11章認知發展機器人學
第12章築波機器人挑戰賽

第2篇機器人係統
第1 章仿人機器人
第2 章強化服
第3 章溝通型機器人
第4 章水下機器人
第5 章人飛行器
第6 章微型機器人
第7 章軟體仿生機器人
第8 章並聯機構
第9 章義手與義足
第10章操控裝置與機械手
第11章高速操控裝置
第12章智能生活空間
第13章智能城市
第14章所不在的機器人學
第3篇機器人的應用
第1 章醫療機器人
第2 章看護機器人
第3 章救援機器人
第4 章建設機器人
第5 章清潔機器人
第6 章農業機器人
第7 章太空機器人
第8 章個人交通工具
第9 章娛樂機器人（I-Fairy）
第10章觸覺反饋裝置（Haptic Device）
第11章數字人技術（Digital Human）
第12章虛擬現實技術（VR）

第4篇機器人的硬件設備
第1 章動作傳感器
第2 章激光測距儀
第3 章觸覺硬件
第4 章味覺傳感器與嗅覺傳感器
第5 章人工肌肉、高分子緻動器
第6 章 RC伺服電機
第7 章微型緻動器
第8 章 ER/MR 流體
第9 章高速視覺係統
第10章作為定位傳感器使用的GPS與GNSS

第5篇機器人軟件
第1 章軟件平颱
第2 章物理引擎
第3 章 OpenCV
第4 章 ROS（機器人OS）

第6篇機器人動作
第1 章二足步行
第2 章被動步行與基於動態控製
第3 章機械學習與統計決定行動
第4 章運動規劃

第7篇機器人知覺
第1 章同步定位與建圖（SLAM）
第2 章動作識彆理解
第3 章人臉識彆
第4 章粒子濾波器
第5 章動作捕捉

第8篇機器人競賽
第1 章機器人競賽的意義
第2 章 RoboCup
第3 章 ROBO-ONE

精彩書摘

　　操控裝置及機械手研究領域的許多研究，目的都為瞭研發齣人手般靈巧且用途廣泛的操控裝置。在組件技術方麵，需要開發的是高性能的手掌、可以監測行為狀態的傳感器以及實施作業的控製方法和指示方法等。經過多年研究，這些技術已有瞭長足的進步。不過，仍有許多問題尚待解決。此外，將限定用途的操控裝置進行機械化，這也是一個研究方嚮。　　操控裝置機械手多指機手術機器人　　能夠代替人手作業的高機能操控裝置一直備受期待。舉例來說，生産領域針對多品種、少量生産的製度而導入細胞式生産方式，但這種生産方式依靠的是人力。想要提升質量，加強國際競爭力，勢必得采取機械化。此外，倘若能夠取代人手作業，便有望將此技術運用在傢庭機器人上。　　以組件技術來說，開發高性能高機能的手掌、能夠監測行為狀態的傳感器，以及作業期間的控製方法和指示方法等是必須的。經過積極研究，這些技術皆已取得瞭長足的進步，第2節中將對其進行概述。　　另外，將限定用途的操控裝置進行機械化，也是人們亟欲探討的一個研究方嚮。其中的代錶實例之一就是手術機器人，這部分會在第4節中進行介紹。　　2 組件技術的研究現狀　　（1）機械手本體　　擁有許多手指和關節的多指機械手可以抓握各種物體並靈活地進行操控。由於多指機械手必須大緻做成人手的大小，因此僅能搭載小型的電機。然而，要以小型電機來支持充足的性能，在技術上非常睏難。電機所産生的力矩與電流是呈比例的，所以如果有大量電流通過，就能産生大力矩。但是，最大電流卻會因發熱的關係而受到限製。因此隻要改良散熱，就有可能讓大量電流通過。於是，研究人員基於這個想法開發齣高性能電機，接著又進一步開發使用該電機的超高速多指機械手。然而，此方法顯然十分耗費能源。另一方麵，研究人員也研發齣能夠輸齣30N指力的高性能多指機械手。可是，電機的改良及特殊零件的大量使用，使得製作成本大幅上升。因此，他們又開發齣使用多用途電機和多用途零件的高性能多指機械手（參考第3節）。

前言/序言

　　開篇語
　　人們對機器人有各種不同的理解，日常對話中會提到“機器人”，機器人專傢會在研究學會中研究“機器人”，藝術傢則會在藝術作品中錶現自己心中的“機器人”。實在很少有一項科學或技術，能夠獲得眾人如此廣泛的關注。如今，機器人已日漸應用於製造業、醫療、社會福利、海洋開發、太空探索、農業、林業、水産業、建設、養護管理、生活支持、娛樂、教育等領域。此外，在人類學方麵，學者們也通過研究機器人，深入探討“何謂人類”以及“人類特有的能力”等主題。
　　機器人研究還為人們提供瞭多樣化的成果。為瞭製造性能良好的機器人，催生瞭更加優良的傳感器、驅動器等。例如電機小型化、輕量化進程加速的一部分原因便是為瞭要將其應用到機器人上。不僅如此，經過改良的電機也被推廣使用在機器人之外的領域。像這樣為機器人係統開發的器件被推廣應用的例子非常多。另一方麵，如今也有各式各樣的産品被機器人化。過去汽車的動力源和緻動器必須由人類進行操控，最近汽車也搭載瞭傳感器和計算機，開始按機器人模式發展。可以預想在不久的將來，還會有更多的産品被機器人化。對於今後如何解決環境、能源、糧食、醫療、社會福利等人類課題，機器人的技術貢獻備受期待。
　　然而，機器人學目前還處於發展階段。機器人的核心技術也尚未成熟，還有許多事項尚待完成，今後更是需要嶄新的創意、實現方法等。尤其是機器人係統的整閤問題、安全問題、成本問題等，要實現突破將會有許多睏難，但是這些卻又是機器人學中非常重要的方麵。其次，在機器人係統中，係統整閤的技術與科學是機器人科技的根基。從20世紀到21世紀，科學將研究對象細分，通過分析取得瞭十分卓越的成果。但在係統整體層麵，能夠證明這些成果可以高效應用的科學卻尚未完成。構建係統整閤理論，是機器人學極為重要的標誌性突破，我們有可能通過機器人科技，開拓齣整閤科學、設計科學等全新的科學領域。
　　本書集結瞭機器人科技的最新研究成果，讀者們能夠從中理解機器人科技的核心，以及機器人科技的多樣化應用，同時應該也會感受到，機器人學的研究就如同一大片未經開拓的遼闊荒野。為滿足今後整個社會的期待，嘗試用多種方法進行更具挑戰性的研究是非常重要的。就讓我們對眾多年輕挑戰者今後的研究活動拭目以待吧。
　　日本機器人學會
　　會長川村貞夫開篇語
　　人們對機器人有各種不同的理解，日常對話中會提到“機器人”，機器人專傢會在研究學會中研究“機器人”，藝術傢則會在藝術作品中錶現自己心中的“機器人”。實在很少有一項科學或技術，能夠獲得眾人如此廣泛的關注。如今，機器人已日漸應用於製造業、醫療、社會福利、海洋開發、太空探索、農業、林業、水産業、建設、養護管理、生活支持、娛樂、教育等領域。此外，在人類學方麵，學者們也通過研究機器人，深入探討“何謂人類”以及“人類特有的能力”等主題。
　　機器人研究還為人們提供瞭多樣化的成果。為瞭製造性能良好的機器人，催生瞭更加優良的傳感器、驅動器等。例如電機小型化、輕量化進程加速的一部分原因便是為瞭要將其應用到機器人上。不僅如此，經過改良的電機也被推廣使用在機器人之外的領域。像這樣為機器人係統開發的器件被推廣應用的例子非常多。另一方麵，如今也有各式各樣的産品被機器人化。過去汽車的動力源和緻動器必須由人類進行操控，最近汽車也搭載瞭傳感器和計算機，開始按機器人模式發展。可以預想在不久的將來，還會有更多的産品被機器人化。對於今後如何解決環境、能源、糧食、醫療、社會福利等人類課題，機器人的技術貢獻備受期待。
　　然而，機器人學目前還處於發展階段。機器人的核心技術也尚未成熟，還有許多事項尚待完成，今後更是需要嶄新的創意、實現方法等。尤其是機器人係統的整閤問題、安全問題、成本問題等，要實現突破將會有許多睏難，但是這些卻又是機器人學中非常重要的方麵。其次，在機器人係統中，係統整閤的技術與科學是機器人科技的根基。從20世紀到21世紀，科學將研究對象細分，通過分析取得瞭十分卓越的成果。但在係統整體層麵，能夠證明這些成果可以高效應用的科學卻尚未完成。構建係統整閤理論，是機器人學極為重要的標誌性突破，我們有可能通過機器人科技，開拓齣整閤科學、設計科學等全新的科學領域。
　　本書集結瞭機器人科技的最新研究成果，讀者們能夠從中理解機器人科技的核心，以及機器人科技的多樣化應用，同時應該也會感受到，機器人學的研究就如同一大片未經開拓的遼闊荒野。為滿足今後整個社會的期待，嘗試用多種方法進行更具挑戰性的研究是非常重要的。就讓我們對眾多年輕挑戰者今後的研究活動拭目以待吧。
　　日本機器人學會
　　會長川村貞夫