定 價:79 元
叢書名:智能制造與裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級叢書
- 作者:王志良
- 出版時間:2017/8/30
- ISBN:9787111575009
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP18
- 頁碼:223
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開本:16K
本書面向人工心理和情感機器人等前沿領(lǐng)域,討論了情感機器人表情控制和機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論、技術(shù)及其應用的若干方面,主要包括機器人的起源及發(fā)展、機械頭及身軀設(shè)計、表情控制模式、電動機控制、機器視覺、人機交互與合作、軟件集成、數(shù)據(jù)庫及知識庫技術(shù)、情感模型與機器學習等方面的研究理論、技術(shù)與應用方法,取材新穎,內(nèi)容深入淺出、材料豐富,理論與實際緊密聯(lián)系,具有較好的創(chuàng)新性和學術(shù)參考價值。
隨著計算機科學、腦科學、心理學、認知科學的蓬勃發(fā)展,以及人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化生活需求,越來越多的交叉學科引起了科研工作者的重視。特別是在國務院發(fā)布的《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》中,強調(diào)“以人為中心”的信息技術(shù)發(fā)展需要,自此,大量科研工作者便投身到人工心理、情感機器人以及虛擬現(xiàn)實的交叉合作領(lǐng)域之中。針對以上學科發(fā)展需求,本書較為全面地介紹了情感機器人的基本概念、主要內(nèi)容和應用領(lǐng)域,并對其研究方法和相關(guān)技術(shù)進行了討論。以國內(nèi)外研究發(fā)展前沿為基礎(chǔ),重點探討了情感機器人的總體體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)的軟硬件設(shè)計,并給出智能家居系統(tǒng)、虛擬管家系統(tǒng)和服務機器人的具體應用實例。
本書的研究內(nèi)容具有典型的交叉性,涉及心理學、認知科學、智能科學、自動控制、計算機智能、機械設(shè)計等多個學科領(lǐng)域。全書共分11章。第1章介紹了機器人及情感機器人的起源、發(fā)展研究歷程及其相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù);第2章介紹了機器頭及身軀的設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù);第3、4章介紹了機器人的表情控制模式和電控設(shè)計;第5章~第10章探討了與情感機器人相關(guān)的多種軟件技術(shù)及其相關(guān)的智能技術(shù);第11章分析了情感機器人應用的若干實例。
本書的學術(shù)觀點較為先進,內(nèi)容新穎,材料豐富,理論與實際應用緊密聯(lián)系,結(jié)構(gòu)合理,從基礎(chǔ)理論與技術(shù)向應用方法逐步深入,具有一定的理論價值與實際應用意義。讀者既可以從中把握本領(lǐng)域的前沿進展,也可以選擇需要的研究方向進行深入學習。
在此感謝北京科技大學提供的科研和工作條件,使我們順利地完成了其中的科研工作。
我們尤其要感謝韓晶、李敏嘉研究生為本書貢獻了重要的研究成果。
感謝國家自然科學基金項目(課題編號:61672093、61432004)、國家重點研發(fā)計劃重點專項課題(課題編號:2016YFB1001404)等的支持和資助。
本書內(nèi)容涉及多個學科前沿,知識面較為廣泛,作者的認識領(lǐng)悟能力有限,書中有些觀點和見解難免有不妥之處,敬請各位專家及廣大讀者給予批評指正。
作者于北京科技大學
目 錄
前言
第1章 緒論1
1.1 機器人的起源與發(fā)展史2
1.2 情感機器人研究歷程4
1.3 相關(guān)理論及關(guān)鍵技術(shù)9
參考文獻16
第2章 機器頭及身軀設(shè)計18
2.1 情感機器人的頭部設(shè)計18
2.2 表情頭的實現(xiàn)22
2.3 身軀設(shè)計35
2.4 手臂設(shè)計40
參考文獻47
第3章 表情控制模式48
3.1 面部動作編碼系統(tǒng)48
3.2 控制器的設(shè)計與制作51
3.3 面部表情仿真55
3.4 面部表情調(diào)試58
參考文獻59
第4章 電動機控制60
4.1 電動機的基本概念60
4.2 舵機的選擇61
4.3 舵機驅(qū)動控制模塊64
4.4 舵機在情感機器人中的應用70
參考文獻72
第5章 機器視覺73
5.1 機器視覺概述73
5.2 機器視覺系統(tǒng)標定算法74
5.3 攝像機標定技術(shù)77
5.4 雙目追蹤系統(tǒng)的標定83
5.5 多攝像機系統(tǒng)標定87
參考文獻90
第6章 人機交互與合作92
6.1 人機交互概述92
6.2 人機交互技術(shù)94
6.3 人機交互系統(tǒng)的設(shè)計與評估108
參考文獻109
第7章 軟件集成111
7.1 情感機器人體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計112
7.2 情感機器人軟件平臺設(shè)計116
7.3 各功能模塊的設(shè)計120
7.4 軟件平臺的實現(xiàn)129
參考文獻137
第8章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)138
8.1 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識138
8.2 健康數(shù)據(jù)庫的設(shè)計142
8.3 系統(tǒng)的主要功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)147
8.4 測試153
參考文獻154
第9章 知識庫技術(shù)155
9.1 知識庫155
9.2 虛擬管家知識庫實例159
參考文獻164
第10章 情感模型和機器學習166
10.1 情感模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析166
10.2 經(jīng)典的情感計算模型175
10.3 情感建模的新研究182
10.4 基于機器學習的情感模型202 參考文獻207
第11章 情感機器人實例210
11.1 智能家居系統(tǒng)210
11.2 虛擬管家系統(tǒng)216
11.3 服務機器人220