Ulrich Nehmzow著

本書反映了機(jī)器人技術(shù)的變化,討論了在機(jī)器人學(xué)的研究實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)設(shè)計和步驟、定量的描述和行為分析中遇到的問題,以及通過識別技術(shù),如ARMAX和NARMAX,對機(jī)器人與環(huán)境的交互作用進(jìn)行建模等。

本書共有12章。1.介紹機(jī)器人行為的科學(xué)分析這個主題,解釋了本書出版的目的,使不熟悉該領(lǐng)域的讀者為閱讀后面的內(nèi)容做好準(zhǔn)備;2.給出了移動機(jī)器人技術(shù)的簡單介紹;3.介紹了科學(xué)方法的基本原理,尤其是移動機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用;4.介紹一些統(tǒng)計學(xué)方法,這些方法在分析由機(jī)器人產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時很有用,且提供了機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的例子;5.動力學(xué)系統(tǒng)理論的概念,如相空間、相空間重建和相空間分析,以及它們在機(jī)器人行為分析中的應(yīng)用;6.機(jī)器人行為分析在3個數(shù)據(jù)集的應(yīng)用,這三個數(shù)據(jù)集分別是:一個能隨機(jī)移動的移動機(jī)器人的運(yùn)動、一個“混沌步行者”和 一只信鴿的飛行路徑;7.探討了機(jī)器人與環(huán)境的交互作用(如動因、數(shù)據(jù)記錄、采樣和時間序列分析等)的建模,即如何利用系統(tǒng)識別技術(shù),如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、ARMAX和NARMAX模型等對其進(jìn)行建模;8.向讀者展現(xiàn)了如何將系統(tǒng)識別應(yīng)用到機(jī)器人與環(huán)境交互作用中,從而獲得精確的、透明的和可分析的模型,即忠實(shí)的機(jī)器人仿真器;9.闡述了如何使用系統(tǒng)識別來區(qū)分和定義機(jī)器人的感官知覺和運(yùn)動響應(yīng)之間的關(guān)系;10給出了系統(tǒng)識別在移動機(jī)器人技術(shù)中的其他應(yīng)用的說明;11.探討了所觀測到的特性和計算機(jī)模型之間的關(guān)系,及如何確定模型的有效性;12.對本書的總結(jié)和結(jié)論的歸納,同時指出了在移動機(jī)器人研究中一些未解決的問題和突出問題。

本書作者Ulrich Nehmzow是阿爾斯特大學(xué)中從事認(rèn)知機(jī)器人研究的教授,他的研究主要集中在移動機(jī)器人技術(shù)、基于行為的方法控制自主移動機(jī)器人,最近研究的主要方面是機(jī)器人導(dǎo)航,建立一個機(jī)器人與環(huán)境交互作用的理論體系并從事定量地描述機(jī)器人與環(huán)境的交互作用的方法研究。

這是一本很好的介紹概念和技術(shù)的教材,它所介紹的概念和技術(shù)能使我們獲得正規(guī)研究方法論,從而避免與我們的期望有偏差的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的系統(tǒng)失真,或?qū)C(jī)器人舉止失誤原因的錯誤猜想。本書通過對真實(shí)機(jī)器人的個案研究來說明這些技術(shù)和概念,并且清晰地描述了它們的應(yīng)用,適合博士研究生閱讀。

鄒易清,碩士

(中國科學(xué)院高能物理研究所)