戶外未知環境中的自主移動機器人

《戶外未知環境中的自主移動機器人》探討了戶外自主移動機器人系統的很多方面，包括機構設計、運動控制、定位和製圖等。首先，從戶外移動機器人的運動機構開始討論，通過移動性和可操縱性介紹和分析了具有柔性梁結構的輪式模組化移動機器人（CFMMR）原型；然後，引入了一個通用的協作運動控制和感測器架構，並定義了架構中每個子系統及其相應的設計要求，包括運動學控制子系統、動力學控制子系統和傳感子系統；然後，討論了如何設計這些子系統以滿足機器人控制系統的設計要求，並詳盡闡述了具體的演算法且在CFMMR上進行了實驗驗證。
 
《戶外未知環境中的自主移動機器人》針對戶外未知環境中的自主移動機器人討論架構和演算法設計，希望激發自主移動機器人、人工智慧甚至自動駕駛技術的研發人員去開展多新的研究。

第1章引言
1.1戶外移動機器人
1.2本書概述

第2章運動機構
2.1概述
2.2輪式移動機器人中的柔性設計
2.3具有柔性梁結構的輪式模組化移動機器人（CFMMR）
2.3.1機械結構
2.3.2通用運動學模型
2.3.3簡化的運動學模型
2.3.4移動性和可操縱性
2.3.5通用動力學模型

第3章協作運動控制和感測器架構
3.1概述
3.2運動控制和傳感策略
3.3運動學控制器
3.4動力學控制器
3.5傳感系統

第4章運動學控制
4.1概述
4.2單輪機器人的控制
4.2.1運動學模型
4.2.2路徑流形
4.2.3控制律
4.2.4控制器實現與評估
4.3多軸機器人的控制
4.3.1運動學模型
4.3.2控制律
4.3.3轉向演算法
4.3.4控制器評估

第5章多感測器融合系統
5.1概述
5.2相對位置感測器
5.2.1柔性梁模型
5.2.2安裝實現
5.3 層資料融合
5.4第二層資料融合
5.4.1協方差交叉濾波
5.4.2相對測量概率位姿誤差校正（RMSPEC）
5.5RPS靜態測試
5.5.1實驗方法
5.5.2實驗結果和討論
5.6RPS測試及資料融合
5.6.1方法和步驟
5.6.2結果和討論

第6章魯棒運動控制
6.1概述
6.2運動學模型和動力學模型
6.2.1模組化動力學模型
6.2.2模組化運動學模型
6.2.3柔性梁模型
6.3單軸非線性阻尼控制器設計
6.3.1單軸模組的結構變換
6.3.2單軸控制器的性質和假設
6.3.3單軸模組的非線性阻尼控制器設計
6.3.4控制器設計中的柔性梁效應
6.4多軸分散式控制器設計
6.5控制器評價
6.5.1方法和步驟
6.5.2結論
6.5.3討論

第7章閉環控制系統總體評估
7.1概述
7.2實驗評估
7.2.1方法及程式
7.2.2實驗結果和討論

第8章基於地形坡度的定位與製圖
8.1概述
8.2基於地形坡度的三維定位
8.2.1機器人地形坡度模型提取
8.2.2基於粒子濾波的地形坡度定位
8.3環境製圖
8.3.1資料獲取和點雲分離
8.3.2基於ICP演算法的製圖
8.4實驗結果和討論
8.4.1方法和過程
8.4.2結果和討論

第9章大範圍環境下雲機器人定位架構
9.1概述
9.2雲機器人定位架構
9.2.1離線階段
9.2.2線上階段
9.3雲機器人定位演算法
9.3.1雲端演算法
9.3.2機器人端定位演算法
9.4實驗和討論
9.4.1方法和步驟
9.4.2結果和討論
參考文獻