《智能机器人》崔天时主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《智能机器人》

【作　者】崔天时主编

【丛书名】中国教育发展战略学会 人工智能与机器人教育专业委员会规划丛书

【页 数】 82

【出版社】 北京：北京邮电大学出版社 , 2020.08

【ISBN号】978-7-5635-6134-6

【分 类】智能机器人

【参考文献】 崔天时主编. 智能机器人. 北京：北京邮电大学出版社, 2020.08.

图书封面：

图书目录：

《智能机器人》内容提要：

本书是智能机器人（下），在上册的基础上，重点论述智能机器人系统的构成和各构成模块所涉及的知识。学习人工智能需要有一定的高等数学和计算机科学知识，机器人技术也同样需要足够的数学、控制、机电等领域知识。以培养学生智能化时代的思维方式、科技视野、创新意识和科技人文素养。本系列教材的定位为：以培养学生智能化时代的思维方式、科技视野、创新意识和科技人文素养为宗旨的科技素质教育读本。本系列教材的教学目标与特色如下1.使学生理解人工智能是用人工的方法使人造系统呈现某种智能，从而使人类制造的工具用起来更省力、省时和省心。智能化是信息化发展的必然趋势！2.使学生理解人工智能的基本概念和解决问题的基本思路。本系列教材注意用通俗易懂的语言、中学相关课程的知识和日常生活经验来解释人工智能中涉及的相关道理，而不是试图用数学、控制、机电等领域的知识讲解相关算法或技术原理。3.培养学生对人工智能的正确认知，帮助学生了解AI技术的应用场景，体验AI技术给人带来的获得感，使学生消除对AI技术的陌生感和畏惧感，做人工智能时代的主人。

《智能机器人》内容试读

第三单元

机器人的五官感知乐统

第三单元机器人的五官一感知系统

第十一课

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机器人的外部传感器（一）：机器秋觉

人类借助感官来获取外界信息，这些信息又通过神经系统传递给大脑，大脑对这些分散的信息进行加工并综合后，发出行为指令，以此来调动机体执行某些动作。

机器人要想在一定的空间内完成相关任务，就必须掌握行走路径中有无障碍物、所要搬运物体的距离等相关信息，这些信息都是由机器人的感知系统获得的。机器人的感知系统和人类的感官类似，它由传感器和计算机组成。机器人的传感器又分为内部传感器和外部传感器。内部传感器用于检测各关节的位置、速度等变量；外部传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量，如距离、接近程度和接触情况等。传感器将这些变量的信息反馈给机器人的大脑（计算机），再由计算机发出指令调节机器人的姿态，机器人执行相关动作来适应周围环境并完成相应的任务。

要使机器人拥有智能、对环境变化做出及时反应，首先，必须使机器人具有感知环境的能力，用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步；其次，采用传感器信息融合技术将多个传感器获取的信息加以综合处理，控制机器人进行智能作业，这是机器人智能化的重要体现。传感器及其信息处理系统相辅相成，构成了机器人的智能，为机器人智能作业提供了基础。机器人常用传感器分布如图11-1所示。

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智能机器人

触摸传感器

视觉传感器（高清摄像头）

麦克风

红外传感器

触觉传感器

扬声器

具有抓握力的手超声波传感器

惯性传感器

压力传感器

碰撞器

图11-1机器人常用传感器分布

外部传感器用来获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息，是机器人与周围环境交互的信息通道，可以实现视觉、听觉、嗅觉、触觉和力觉等功能。

人类通过感官从自然界获取各种信息，其中以人的视觉获取的信息量最多，约占信息总量的80%。随着信息技术的成熟和发展，机器视觉应用的领域越来越广泛。图11-2所示是机器人的仿生眼。

图11-2机器人的仿生眼

1.机器视觉

机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。美国机器人工业协会(Robotic Industries Association,RIA)对机器视觉的定义是：机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。

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第三单元机器人的五官

感知系统

2.机器视觉系统

机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即视觉传感器)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，图像处理系统根据像素分布和亮度、颜色等信息，将其转换成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据抽取的结果来控制现场的设备动作。如图11-3所示，机器视觉系统是由视觉传感器、光源、图像采集卡、计算机和相应的图像处理软件以及控制单元组成的。视觉传感器是成像器件，输出标准的图片或视频信号；光源是辅助成像器件；图像采集卡把视觉传感器输出的图像输送给计算机，它将模拟或数字信号转换成一定格式的图像数据流，同时它可以控制视觉传感器的

一些参数，比如触发信号、曝光/积分时间、快门速度等；计算机和相应的图像处理软件配合使用以完成图像数据的处理和绝大部分控制逻辑：控制单元则利用图像处理分析的结果与外部单元进行通信，最终完成对生产过程的控制。

工业相机

图像显示

光源

·触摸屏

视觉

可编程逻辑

传感器

控制器(PLC)

调试

其他外围控制

(包括图像采集卡)。。。。计算机

图11-3机器视觉系统结构

3.视觉传感器

视觉传感器是指通过对成像仪得到的图像进行处理，来计算对象物体的特征量（面积、重心、长度、位置等)，并输出数据和判断结果的传感器。常见的视觉传感器有数字相机、二维数字摄像机、三维视觉传感器（如双目视觉传

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智能机器人

感器)入、卫星遥感设备以及红外成像仪等。

一个摄像头（或数字相机)就是一个二维视觉传感器，如图11-4所示，它可以完成物体运动的检测以及定位等功能。二维视觉传感器已经出现了很长时间，许多智能相机可以配合协调工业机器人的行动路线，根据接收到的信息对机器人的行为进行调整。

三维视觉传感器必须具备两个摄像机，以不同角

图11-4二维视觉传感器度同时进行拍摄，这样物体的三维模型才可以被检测

识别出来。相比于二维视觉传感器，三维视觉传感器更像人的眼睛。三维视觉传感器如图11-5和图11-6所示。

图11-5双目视觉传感器

图11-6三维激光雷达系统

图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量，以像素数量来表示。视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素的能力。因此，无论距离目标数厘米远还是数米远，传感器都能看到十分清晰细腻的目标图像。

4.机器视觉的应用

机器视觉可以在对物体进行识别、特征判断和检测方面大展拳脚，将任务完成得又快又好。在农业、工业、医学等领域，机器视觉技术因其非接触、速度快、精度高、现场抗干扰能力强等突出优点，得到了很广泛的应用。

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···试读结束···