機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製

機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] 顧友諒(Edward Y. L. Gu) 著,張永德 譯
圖書標籤:
  • 機器人
  • 數字人
  • MATLAB
  • 建模
  • 控製
  • 人工智能
  • 仿人機器人
  • 運動規劃
  • 仿真
  • 算法
  • 自動化
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111565543
版次:1
商品編碼:12094563
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 機器人學譯叢
開本:16開
齣版時間:2017-06-01
用紙:膠版紙
頁數:394

具體描述

內容簡介

本書提供瞭一係列多元且實用的工具,可用於復雜機器人係統的建模和控製,以及數字人的建模和運動生成。書中首先介紹機器人運動學的數學原理和控製係統設計,然後將機器人算法和建模過程嚮更高維度、更大規模和更復雜的研究領域——數字人建模——推進。全書包含大量MATLAB代碼和可視化圖形示例,讀者可跟隨講解內容在MATLAB中創建3D機器人模型和數字人模型,並通過實時動畫操作模型。本書適閤機器人相關工程類專業的高年級本科生和研究生學習,同時也可作為機器人和數字人研發者及工程師的參考指南。

目錄

A Journey from Robot to Digital Human: Mathematical Principles and Applications with MATLAB Programming
譯者序
前言
第1章機器人和數字人建模概述1
1.1機器人的發展曆程: 過去、現在和未來1
1.2數字人建模:曆史、成就和新挑戰5
1.3藉助機器人分析方法進行數字人建模7
參考文獻8
第2章數學基礎10
2.1嚮量、坐標變換和空間描述10
2.2李群和李代數13
2.3指數映射和k�撥脊�程15
2.4對偶數、對偶嚮量及代數形式19
2.4.1對偶環微積分21
2.4.2對偶嚮量和對偶矩陣23
2.4.3單位鏇量和特殊正交對偶矩陣25
2.5外代數簡介27
習題29
參考文獻31
第3章剛體運動的錶示32
3.1平移和鏇轉32
3.2綫速度和角速度38
3.3位置和方嚮的統一錶示42
3.4切空間和雅可比矩陣變換48
習題52
參考文獻54
第4章機器人運動學和靜力學55
4.1D�睭法55
4.2剛體運動的齊次變換57
4.3運動學反解62
4.4雅可比矩陣和微分運動68
4.5對偶變換73
4.6機器人靜力學77
4.7計算機仿真實踐85
4.7.1斯坦福機器人運動85
4.7.2工業機器人模型及其運動86
習題87
參考文獻90
第5章冗餘機器人和混聯機器人係統91
5.1廣義逆矩陣91
5.2冗餘機器人93
5.3混聯機器人係統105
5.4並聯機構的運動學建模110
5.4.1Stewart平颱110
5.4.2雅可比方程和對偶原理117
5.4.33+3自由度混聯機器人手臂建模和分析124
5.5計算機仿真實踐132
習題134
參考文獻136
第6章機器人手臂數字樣機和3D動畫138
6.1MATLAB中的基本麯麵繪製和數據結構138
6.2機器人手臂的數字化建模和裝配145
6.3運動規劃和3D動畫149
習題152
參考文獻153
第7章機器人動力學:建模和方程154
7.1機器人動力學的幾何解釋154
7.2牛頓歐拉算法157
7.3拉格朗日方程162
7.4慣性矩陣的確定163
7.5位形流形和等距嵌入171
7.5.1度量分解和流形嵌入172
7.5.2位形流形的等距嵌入178
7.5.3組閤等距嵌入和結構矩陣180
7.5.4最小等距嵌入和等距化181
7.6簡潔動力學方程191
習題193
參考文獻193
第8章機器人係統控製196
8.1路徑規劃和軌跡跟蹤196
8.2獨立關節伺服控製199
8.3輸入/輸齣映射和係統可逆性203
8.3.1輸入/輸齣映射和相對度的概念203
8.3.2係統的可逆性及應用207
8.4精確綫性化和可綫性化理論208
8.4.1對閤性和完全可積性209
8.4.2輸入狀態綫性化過程210
8.4.3輸入/輸齣綫性化過程213
8.4.4輸入/輸齣通道的動態擴展217
8.4.5綫性子係統和內部動態220
8.4.6零動態和最小相位係統222
8.5機器人係統動態控製232
8.5.1李雅普諾夫穩定性理論233
8.5.2設定點穩定性和軌跡跟蹤控製策略237
8.6多級聯係統反推控製器設計239
8.6.1李雅普諾夫直接法控製器設計239
8.6.2反推遞推法控製器設計242
8.7機器人自適應控製係統248
8.8計算機仿真實踐260
8.8.13關節類斯坦福機器人手臂動力學建模和控製260
8.8.2欠驅動機器人係統建模和控製261
8.8.3並聯機器人動力學建模和控製262
習題263
參考文獻266
第9章數字人建模:運動學和靜力學268
9.1局部與全局運動學模型和運動類型268
9.2五點模型的局部和全局雅可比矩陣280
9.3運動範圍和力的範圍284
9.3.1人體結構體係基本概念284
9.3.2人體運動係統概述285
9.3.3運動範圍和關節舒適區287
9.3.4關節力的範圍289
9.4數字人靜力學293
9.4.1關節力矩分布和平衡法則293
9.4.2由重力産生的關節力矩分布300
9.5姿態優化準則304
9.5.1關節舒適準則305
9.5.2對接關節力矩分布準則305
9.5.3最小做功的目標312
習題312
參考文獻313
第10章數字人建模:三維實體模型和運動生成315
10.1利用MATLAB建立人體模型315
10.2手部模型和數字傳感325
10.3運動規劃和定量描述334
10.4人體基本運動分析:行走、奔跑和跳躍342
10.5數字人現實運動生成344
習題358
參考文獻358
第11章數字人建模:動力學和交互式控製360
11.1動力學模型、算法及實現360
11.2δ力激勵和步態動力學364
11.3模擬汽車碰撞中的數字人動力學運動366
11.4簡易爆炸裝置中的人體模型動力學建模和分析372
11.5車輛主動係統的動態交互式控製376
11.5.1車輛主動約束係統建模和控製377
11.5.2主動懸掛係統模型和人機交互控製383
11.6數字人建模展望384
習題386
參考文獻386
索引388

前言/序言

A Journey from Robot to Digital Human: Mathematical Principles and Applications with MATLAB Programming本書可以作為工科高年級本科生和研究生拓展數字人建模和MATLAB編程的機器人教材,也可以作為研究人員、科學傢和工程師學習和瞭解機器人係統的基本原理以及數字人建模和運動生成的基本方法的參考書。在過去的十年裏,我編寫瞭兩部講義(每年更新):《機器人運動學、動力學與控製》,以及《現代非綫性係統與控製理論》。在奧剋蘭大學工程和計算機科學學院的機器人課程、研究生非綫性控製係統課程中,我將這些講義作為教材,教學效果很棒。本書的第一部分就是這兩部講義的係統整閤,並且進一步擴充瞭更多主題、理論和應用,以及更多的實例和MATLAB程序。
21世紀初,我曾經連續12年受邀作為剋萊斯勒公司“先進製造工程夏季培訓班”的實習教授。在汽車製造公司的工作經曆為我積纍瞭很多實際生産知識和經驗,這些是在課堂中無法獲得的。在十多年的實習過程和顧問工作當中,我親自參與到他們的虛擬裝配和産品創新的開發設計當中,並且很快成為一些主要仿真軟件方麵的專傢,從IGRIP機器人建模和Deneb Robotics (現在是Dassault/Delmia)的早期産品,到CATIA的Safework人體模型。由於這些極為難得的機會,我真正開始瞭從機器人到數字人的研究。
因此,將機器人分析和數字人建模融閤到一本書當中,與讀者分享我愉快的研究經曆和成果,是我一直以來的想法。另一方麵,盡管在很多情況下數字人建模可以藉用機器人的建模理論和運動生成算法,但是將這兩個快速發展的研究領域集成在一起的確不是一件簡單的事情。
本書中,幾乎每一章都有習題或者計算機仿真實踐,這對學生加強對每一個概念和算法的理解大有裨益。教師可根據需要,選擇本書的部分章節作為一學期的機器人學課程內容。另外,強烈建議教師安排學生依據本書中介紹的基本方法和說明,在MATLAB中寫一段程序、繪製一種機器人或人體模型,並進行實際運動控製練習。
感謝在本書的完成過程中為我提供多方麵知識、經驗、數據和編程技巧的人。首先,特彆感謝我在剋萊斯勒汽車公司先進製造工程項目工作時的前任總經理Leo Oriet博士以及虛擬裝配和産品設計組的負責人Yu Teng。他們不僅為我提供瞭一個難得的機會,讓我從事數字化的機器人係統、人體工程學建模以及産品設計驗證和審核工作,而且近年來他們也一直在給予我支持和鼓勵。還要感謝通用動力公司陸地係統部門的Michael Hicks工程師,以及幫我修改、潤色本書的奧剋蘭大學英語專業研究生Ashley Liening。
此外,感謝發那科機器人公司、機器人研究公司和法國巴黎的阿德巴蘭機器人公司的友好授權,允許我在本書中引用他們的照片。
Edward Y.L.Guguy@oakland.edu密歇根州羅徹斯特2013年4月
譯者序A Journey from Robot to Digital Human: Mathematical Principles and Applications with MATLAB Programming機器人技術及其應用目前已經從傳統的工業自動化領域發展到國民經濟的各個領域、各行各業,最近幾年,醫療機器人、康復機器人、仿人機器人、運動機器人等更是得到瞭迅猛的發展。這些機器人都與人體本身密切相關,是機器人學與醫學、生物學、仿生學等學科的進一步融閤,並將徹底改變人們的日常生活模式。數字人是生命科學和信息科學研究中的一個嶄新領域,數字人建模涵蓋從幾何形態到人體物理特性、生理特性的各個方麵。從單一的可視化模型到具有知識錶示的符號模型,最後建立可精確仿真、計算和控製的數字模型,目前還麵臨著很多難題。由於機器人研究相對成熟,因此本書藉用瞭機器人的建模理論和運動算法來實現數字人建模和運動算法,是一個大膽的嘗試和突破。
本書是美國奧剋蘭大學Edward Y.L.Gu教授在機器人學以及數字人建模技術方麵多年的研究和教學工作的總結。本書除瞭機器人運動學、靜力學、動力學和控製的理論基礎之外,還特彆對基本的數字建模過程、運動算法以及優化方法進行瞭介紹。Gu教授根據機器人學和數字人建模技術的特點,將理論分析和實際應用密切結閤,對MATLAB編程的數學基礎、剛體運動錶示的原理和定義、機器人運動學和靜力學的原理、冗餘機器人和混聯機器人係統、機器人手臂的數字樣機、機器人動力學的建模和錶示以及機器人控製係統進行瞭詳盡的描述,在此基礎上對數字人三維運動、動力學和交互式控製進行瞭描述和分析。本書語言精練,內容深入淺齣,實例簡單易懂,無絲毫玄虛造作,體現齣Gu教授在機器人學和數字人建模領域高深的造詣和紮實樸素的作風。本書是將機器人分析和數字人建模有機融閤的經典之作。
本書第2、3、4、8章由哈爾濱理工大學張永德翻譯,第5、6、7章由哈爾濱理工大學趙燕江翻譯,第1、9、10章由哈爾濱理工大學薑金剛翻譯,第11章由哈爾濱理工大學杜海艷翻譯。全書由張永德、趙燕江和薑金剛校對整理,張永德統稿。哈爾濱理工大學博士研究生梁藝、畢津滔、赫天華、賈小紅、張為璽也參與瞭大量的翻譯和整理工作。
本書可作為MATLAB編程、機器人運動分析、數字人建模等相關領域的研究參考用書,也可以作為機械電子工程、生物醫學工程和相關專業的研究生和高年級本科生的教材。
限於譯者的經驗和水平,書中難免存在缺漏和不足之處,懇請讀者批評指正!
譯者2017年4月
《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》 一、 引言 在科技飛速發展的今天,機器人和數字人正以前所未有的速度滲透到人類社會的各個角落,從工業生産的自動化到醫療保健的智能化,再到生活服務的便捷化,它們的身影無處不在。而驅動這些復雜係統高效運轉的核心技術,離不開精確的建模和智能的控製。MATLAB作為一款功能強大的工程計算和仿真軟件,以其豐富的工具箱、直觀的編程環境以及廣泛的應用領域,成為瞭機器人與數字人建模與控製領域不可或缺的利器。 本書旨在為讀者提供一個係統、深入的學習平颱,詳細闡述如何運用MATLAB強大的功能,對機器人與數字人進行建模,並在此基礎上設計和實現有效的控製策略。本書不僅僅是理論的堆砌,更注重實踐的引導,通過大量的實例和仿真,幫助讀者理解抽象的控製原理,掌握實際的操作技巧,最終能夠獨立完成相關的工程項目。 二、 內容概要 本書的內容涵蓋瞭機器人與數字人建模與控製的多個關鍵層麵,力求從基礎到進階,循序漸進地引導讀者掌握核心技術。 第一部分:機器人建模基礎 1.1 機器人學概述: 介紹機器人的基本概念、分類(工業機器人、服務機器人、人形機器人等)及其發展曆程。 闡述機器人係統的組成部分(感知、決策、執行)及其相互關係。 引入機器人學的基本坐標係(世界坐標係、基坐標係、末端執行器坐標係等)和位姿描述方法(齊次變換矩陣)。 1.2 運動學建模: 正運動學: 詳細講解如何利用D-H(Denavit-Hartenberg)參數法建立連杆坐標係,並通過一係列變換矩陣推導齣機器人末端執行器的位姿與關節變量之間的關係。通過MATLAB的機器人工具箱(Robotics System Toolbox),演示如何快速建立機器人模型並進行正運動學計算,直觀展示機器人各關節運動對末端執行器位姿的影響。 逆運動學: 探討求解機器人末端執行器期望位姿對應的關節變量的挑戰。介紹解析法和數值法(如雅可比逆矩陣法、牛頓-拉夫遜法)求解逆運動學。通過MATLAB仿真,演示不同逆運動學求解方法的特點與適用場景,並分析求解過程中可能遇到的奇異點問題。 1.3 動力學建模: 牛頓-歐拉法: 講解如何基於牛頓第二定律和歐拉方程,通過動力學方程的迭代計算,推導齣關節力矩與關節加速度之間的關係。 拉格朗日法: 介紹如何基於拉格朗日方程,從能量的角度推導齣機器人的動力學方程,並重點分析如何計算機器人的動能和勢能。 MATLAB在動力學建模中的應用: 展示如何利用MATLAB符號計算工具箱和機器人工具箱,簡化動力學方程的推導過程,並進行動力學參數辨識。通過仿真,分析慣性、重力、科氏力等因素對機器人動力學行為的影響。 第二部分:數字人建模基礎 2.1 數字人概念與應用: 闡述數字人的定義、發展趨勢及其在虛擬現實、人機交互、仿真訓練、個性化服務等領域的廣泛應用。 介紹數字人模型的構成要素(幾何模型、外觀模型、行為模型、生理模型等)。 2.2 基於MATLAB的數字人幾何建模: 三維建模基礎: 介紹多邊形網格、麯麵建模等基本三維建模技術。 人體骨骼模型與濛皮: 講解如何構建人體骨骼架(Skeleton)並將其與三維網格模型(Mesh)相結閤,實現模型的可變形。 MATLAB在幾何建模中的應用: 利用MATLAB的繪圖功能和相關工具箱(如Computer Vision Toolbox),演示如何加載、編輯和渲染三維模型。探討如何基於運動捕捉數據或生理參數,驅動數字人模型實現逼真的人體姿態。 2.3 數字人外觀與紋理建模: 材質與光照: 介紹PBR(Physically Based Rendering)等先進的渲染技術,以及如何模擬不同材質(如皮膚、服裝)的錶麵屬性。 紋理映射: 講解如何將二維紋理圖像映射到三維模型錶麵,以賦予模型逼真的色彩和細節。 MATLAB在外觀建模中的應用: 演示如何利用MATLAB的圖像處理和渲染功能,為數字人模型添加逼真的紋理和材質,以及模擬不同光照條件下的渲染效果。 2.4 數字人行為與交互建模: 姿態生成與動畫: 探討如何通過逆運動學、運動學約束等方法,生成逼真的人體姿態。講解關鍵幀動畫、程序化動畫等技術。 錶情與語音閤成: 介紹麵部錶情的建模與驅動技術,以及如何將文本轉化為語音,實現數字人的語音交互。 MATLAB在行為建模中的應用: 演示如何利用MATLAB的腳本編寫能力,驅動數字人模型執行預設的動作序列,並實現簡單的麵部錶情變化。探討如何通過MATLAB與語音閤成工具的接口,實現數字人的基本語音交互功能。 第三部分:機器人與數字人控製 3.1 傳統機器人控製方法: PID控製: 詳細講解比例-積分-微分(PID)控製器的原理、參數整定方法及其在機器人關節控製中的應用。通過MATLAB仿真,展示PID控製器在跟蹤給定軌跡和抑製擾動方麵的性能。 力/位置混閤控製: 探討在機器人與環境交互過程中,如何同時實現對力的控製和對位置的控製。 模型預測控製(MPC): 介紹MPC的基本原理,即利用係統模型預測未來一段時間的係統輸齣,並根據優化目標求解控製律。重點分析MPC在機器人軌跡跟蹤和避障方麵的優勢。 3.2 基於MATLAB的機器人運動控製: 軌跡規劃: 講解直綫插補、圓弧插補、多項式插值等基本軌跡規劃方法,以及如何在MATLAB中實現這些算法。 閉環控製係統設計: 利用MATLAB的 Simulink 平颱,直觀地搭建機器人的閉環控製係統,並進行仿真測試。演示如何根據機器人動力學模型設計更魯棒的控製器。 實例分析: 通過具體的機器人控製任務(如點到點運動、路徑跟蹤),展示MATLAB在機器人控製係統設計、仿真和調優中的全過程。 3.3 數字人交互控製與智能驅動: 基於規則的交互: 探討如何設計一套規則係統,讓數字人能夠根據預設的場景和用戶輸入做齣相應的反應。 機器學習在數字人中的應用: 介紹監督學習、無監督學習、強化學習等機器學習方法,以及如何利用這些方法訓練數字人的行為模型,實現更智能、更自然的交互。 MATLAB與AI框架的結閤: 演示如何利用MATLAB的深度學習工具箱,構建和訓練神經網絡模型,用於數字人的姿態預測、行為識彆或情感錶達。探討如何將MATLAB與TensorFlow、PyTorch等主流AI框架進行集成,實現更強大的數字人智能驅動。 3.4 機器人與數字人協同控製: 人機協作: 探討機器人與數字人(作為虛擬助手或操作者)協同完成任務的設計方法。 仿真與驗證: 利用MATLAB強大的仿真能力,搭建機器人與數字人協同工作的虛擬環境,對協同策略進行仿真驗證和優化。 第四部分:高級主題與展望 4.1 機器人感知與融閤: 傳感器模型: 介紹常見的機器人傳感器(如攝像頭、激光雷達、慣性測量單元)及其數學模型。 數據融閤: 講解卡爾曼濾波、粒子濾波等數據融閤算法,以提高機器人對環境感知的準確性和魯棒性。 MATLAB在感知中的應用: 演示如何利用MATLAB處理傳感器數據,並實現目標檢測、跟蹤、定位等任務。 4.2 數字人情感計算與社交交互: 情感識彆: 探討如何通過麵部錶情、語音語調等信息識彆用戶的情感狀態。 情感錶達: 講解如何讓數字人具備豐富的情感錶達能力,以增強用戶體驗。 社交智能: 展望數字人在社交場景中的應用,以及如何構建具有社交智能的數字人。 4.3 未來的發展趨勢: 軟機器人與仿生機器人 自主學習與適應性機器人 通用人工智能與數字人 倫理與安全問題 三、 學習方法與讀者收益 本書提倡“理論與實踐相結閤”的學習方法。在每個章節,都會在講解理論知識的同時,提供詳細的MATLAB代碼示例和仿真演示。讀者可以通過動手實踐,加深對抽象概念的理解,掌握MATLAB在機器人與數字人領域的實際應用技巧。 閱讀本書,讀者將能夠: 係統掌握 機器人與數字人的建模理論與方法。 熟練運用 MATLAB及其相關工具箱,進行建模、仿真與控製算法設計。 獨立完成 機器人與數字人相關的工程項目,具備初步的研發能力。 深入理解 現代機器人技術與數字人技術的發展趨勢,為未來的學習和研究打下堅實基礎。 四、 結語 機器人與數字人作為人工智能領域最前沿的兩個分支,其融閤發展正引領著新一輪的技術革命。本書緻力於成為讀者在這場技術浪潮中探索和創新的可靠夥伴。通過學習本書,我們希望讀者能夠不僅掌握技術,更能激發對未來科技的無限想象。

用戶評價

評分

作為一名軟件工程師,我對學習新的編程工具和技術總是充滿熱情。《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書的名字就足夠吸引我瞭,它將機器人、數字人和MATLAB這幾個我都很感興趣的關鍵詞巧妙地結閤在一起。我希望這本書能夠提供關於如何使用MATLAB來構建和模擬機器人係統的詳細指導。尤其是我對書中可能提到的機器人運動學和動力學建模部分非常感興趣,因為這涉及到如何用數學語言來描述機器人的運動規律。如果書中能夠提供一些實際的代碼示例,展示如何用MATLAB實現這些模型的計算,那就太有價值瞭。另外,控製部分也是我重點關注的內容。我期待書中能夠介紹不同的控製算法,例如PID控製、滑模控製、模糊邏輯控製等,並且解釋這些控製方法是如何在MATLAB中實現的。我希望通過學習這些內容,能夠提升我理解和應用高級控製策略的能力,從而為我未來在自動化和智能控製領域的項目開發積纍經驗。關於數字人部分,我同樣充滿好奇。我猜測書中可能會涉及人體姿態估計、動作捕捉數據處理以及麵部錶情閤成等技術,這些都是構建逼真數字人的關鍵。

評分

作為一名剛剛踏入智能控製領域的研究生,我一直在尋找一本能夠全麵且深入地介紹機器人與數字人建模與控製的教材。《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書的齣現,無疑給我帶來瞭巨大的驚喜。從書名來看,它巧妙地結閤瞭兩個前沿領域,並且強調瞭MATLAB這一強大工具的應用,這正是我所急需的。我非常看重書中可能對數字人建模部分的闡述,例如人體運動學、動力學以及錶情模擬等。我猜測,這部分內容將為理解和模擬人類行為提供堅實的理論基礎,並為開發更具交互性的數字人應用奠定基石。同時,書中關於機器人控製策略的介紹,特彆是對各種經典和先進控製方法的詳細講解,如模型預測控製、強化學習控製等,讓我對如何實現機器人的精確、魯棒控製充滿瞭期待。我希望能通過這本書,不僅能夠掌握MATLAB在這些領域的具體編程實現方法,更能深刻理解不同控製算法背後的原理和適用場景,從而能夠根據具體問題選擇最優的控製方案。書中案例的豐富度和深度也是我關注的重點,我期望作者能夠提供一些實際應用中的典型案例,並通過MATLAB進行詳細的仿真分析,幫助我更好地理解理論知識與工程實踐之間的聯係,加速我的科研進程。

評分

我是一名對技術細節充滿求知欲的工程師,近期在社交媒體上看到瞭關於《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書的推薦,並對其內容産生瞭極大的興趣。我一直認為,要真正掌握一項技術,必須深入瞭解其背後的建模原理和實現方法。這本書正好滿足瞭我的這一需求。我尤其希望書中能夠詳細闡述如何利用MATLAB進行機器人運動學和動力學的建模。我猜想,書中會從最基礎的坐標變換、關節變量入手,逐步建立起復雜機器人的數學模型,並且會深入講解如何利用MATLAB的符號計算和數值計算功能來處理這些模型。對於控製部分,我期待書中能夠覆蓋從經典的PID控製到更先進的魯棒控製、模型預測控製等多種策略,並且提供MATLAB的代碼實現,幫助我理解不同控製方法在實際應用中的效果。而數字人建模,則是我非常感興趣的另一個領域。我猜想書中可能會介紹如何利用MATLAB來模擬人體運動,例如步態生成、姿態控製等,以及如何創建逼真的麵部錶情和動畫。總而言之,我期待這本書能夠提供一套完整的、基於MATLAB的機器人與數字人建模與控製解決方案。

評分

最近閱讀瞭《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書的介紹,我被其內容的前沿性和實用性所吸引。作為一名對智能係統和虛擬現實技術充滿熱情的愛好者,我一直在尋找能夠深入理解相關技術細節的資源,而這本書似乎正是我所需要的。我尤其關注書中可能涉及到的數字人建模技術,例如如何創建逼真的三維人體模型,以及如何模擬人類的運動和錶情。我猜想,書中可能會詳細介紹如何利用MATLAB強大的圖形處理和數值計算能力,來實現這些復雜的功能。例如,可能涉及到骨骼動畫、濛皮技術以及麵部錶情的參數化控製等。此外,機器人建模與控製是該書的另一大亮點。我非常期待書中能夠深入講解如何對各種類型的機器人,如人形機器人、工業機器人臂、無人機等進行建模,並介紹如何利用MATLAB實現對其運動和行為的控製。例如,如何設計軌跡規劃算法,如何實現路徑跟隨,如何應對外部乾擾等。我希望通過閱讀這本書,能夠掌握構建和控製虛擬機器人和數字人的基本方法,並為我未來在虛擬現實、增強現實以及人機交互等領域的探索打下堅實的基礎。

評分

作為一名對仿真科學和自動化技術充滿熱情的學生,我一直在尋找一本能夠係統性介紹機器人和數字人建模與控製的書籍。《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書的齣現,無疑為我提供瞭一個絕佳的學習機會。我特彆看重書中對MATLAB工具的深入應用。MATLAB強大的數值計算、數據分析和可視化能力,是進行復雜係統建模和仿真的理想選擇。我期待書中能夠提供詳細的代碼示例和仿真演示,幫助我理解如何利用MATLAB來構建各種機器人和數字人的數學模型,並對其進行動態仿真。例如,我希望能夠學習如何建立機器人的運動學模型,求解其逆運動學,以及如何對其進行動力學仿真,分析其運動的平穩性和穩定性。同時,對於數字人建模,我猜想書中可能會涉及人體姿態的錶示、運動的生成以及麵部錶情的閤成等內容,這些都是構建逼真虛擬角色的關鍵。我希望通過學習這些章節,能夠掌握利用MATLAB實現復雜仿真場景的能力,為我未來在機器人技術、虛擬現實、人機交互等領域的研究打下堅實的基礎。

評分

作為一個對智能係統充滿好奇的業餘愛好者,我最近有幸接觸到瞭《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書。雖然我還沒有深入到書本的每一個細節,但僅僅是瀏覽目錄和部分章節,我就被其內容的深度和廣度深深吸引。我對其中關於機器人運動學和動力學的章節尤為關注,作者似乎非常係統地從基礎概念入手,逐步深入到復雜模型的構建。我特彆期待書中能夠詳細闡述如何利用MATLAB強大的仿真工具來模擬機器人的各種運動狀態,例如關節的協同運動、末端執行器的軌跡規劃等。此外,書中提及的PID控製、模糊控製以及更高級的自適應控製策略,對於我理解如何讓機器人“聽話”並高效完成任務至關重要。我設想,通過學習這些章節,我能夠掌握建立機器人仿真模型的核心技巧,並初步理解如何設計和優化控製算法,從而為我未來在機器人領域的研究和實踐打下堅實的基礎。書中可能還會涉及到一些經典的機器人應用案例,比如工業機器人臂的控製、移動機器人的導航等,這些案例的詳細解析將為我提供寶貴的實踐經驗和啓發。我期待這本書能夠像一位經驗豐富的導師一樣,一步步引導我探索機器人世界的奧秘,讓我能夠不僅僅停留在理論層麵,更能動手實踐,感受建模與控製的魅力。

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作為一名對計算機圖形學和人工智能交叉領域充滿熱情的愛好者,我最近注意到一本名為《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》的書籍,並對其內容深感好奇。我一直以來都對如何將數學模型轉化為逼真的虛擬形象非常著迷,而這本書似乎正好能夠滿足我的求知欲。我期待書中能夠詳細介紹數字人建模的各個環節,從人體骨骼結構、關節限製的數學描述,到肌肉模擬、皮膚紋理的渲染,再到麵部錶情的生成和運動捕捉數據的處理,都能有所涉及。我相信,MATLAB強大的矩陣運算和數據處理能力,能夠為這些復雜的建模過程提供有力的支持。同時,我對書中關於機器人建模與控製的部分同樣充滿期待。我猜想,書中會從機器人本體的幾何結構齣發,通過正逆運動學分析,建立起機器人的運動模型,並進而討論如何設計各種控製算法,例如PID控製、模糊控製,甚至更先進的強化學習控製,以實現機器人精確、高效的運動。我希望通過閱讀這本書,能夠更深入地理解人機交互的底層技術,並為我未來在虛擬現實、遊戲開發或者智能助手等領域的探索提供理論和實踐上的指導。

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在一次偶然的機會,我翻閱瞭《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書,並對其內容産生瞭濃厚的興趣。盡管我並非直接從事機器人或數字人領域的研究,但作為一名對人工智能和仿真實用技術感興趣的讀者,我深信該書能為我打開一扇新的大門。我特彆留意到書中關於“建模”的部分,這對我來說是理解任何復雜係統的基礎。我猜測,書中可能詳細介紹瞭如何從數學層麵描述機器人的物理特性,例如連杆的長度、關節的自由度、質量分布以及摩擦力等。而“數字人”的概念,更是激發瞭我對模擬人類行為和交互的興趣。我期待書中能夠涵蓋人體運動的解剖學原理,以及如何將其轉化為數學模型,從而在計算機中復現齣逼真的虛擬人物。更令我興奮的是,該書強調瞭MATLAB的應用。MATLAB強大的矩陣運算能力、豐富的工具箱以及直觀的編程環境,無疑是進行復雜係統建模與仿真的理想選擇。我希望能夠通過這本書,學會如何利用MATLAB來構建不同類型的機器人模型,並對其進行動態仿真,觀察其行為錶現。同時,我對書中可能涉及的傳感器集成、數據融閤等內容也充滿瞭期待,這些都是實現智能機器人和數字人交互的關鍵技術。

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我是一名對新興技術充滿好奇的科技愛好者,最近在書店裏偶然看到瞭《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書,立刻被其內容所吸引。雖然我還沒有深入閱讀,但從書名來看,它涵蓋瞭當前人工智能和仿真領域最熱門的兩個方嚮——機器人和數字人,並且強調瞭MATLAB這一強大的建模與仿真工具。這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我尤其想瞭解書中是如何將機器人建模與控製聯係起來的。我猜想,書中會從機器人本體的幾何模型、運動學和動力學模型齣發,然後逐步介紹如何設計各種控製算法,例如PID控製、自適應控製,甚至更高級的機器學習控製方法,並最終通過MATLAB進行仿真驗證。對於數字人部分,我同樣充滿好奇。我猜測書中可能涉及如何構建數字人的三維模型,如何實現其逼真的動畫,以及如何進行麵部錶情的模擬和語音的同步。我希望通過這本書,能夠更直觀地理解這些復雜的技術是如何實現的,並能初步掌握一些基本的操作和編程技巧,為我未來在虛擬現實、遊戲開發或者人機交互領域的學習和實踐提供一些啓發。

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對於任何緻力於深入理解智能係統底層技術的人來說,《機器人與數字人:基於MATLAB的建模與控製》這本書無疑是一個極具吸引力的選擇。我個人尤其看重書中可能對“建模”這一概念的深入解析。我猜想,書中會非常詳盡地介紹如何將現實世界中的機器人和數字人抽象成數學模型,包括但不限於幾何模型、運動學模型、動力學模型,以及可能涉及到的傳感器模型和執行器模型。而MATLAB作為貫穿全書的工具,我相信作者會詳細講解如何利用其強大的數值計算、符號計算以及可視化功能來實現這些模型的構建和求解。例如,我期待書中能夠展示如何用MATLAB推導機器人的雅可比矩陣、拉格朗日方程,並進行動態仿真。對於“數字人”部分,我充滿好奇,希望書中能夠涵蓋人體運動的建模,如骨骼動畫、步態生成,以及麵部錶情的閤成和驅動,這些都是構建高度逼真虛擬角色的關鍵。再者,關於“控製”的內容,我期望書中能夠詳細介紹各種經典的PID控製、滑模控製,以及可能涉及到的模型預測控製、自適應控製等先進控製策略,並闡述如何利用MATLAB來實現這些控製器的設計和仿真驗證。總而言之,這本書對我而言,代錶著一條通往掌握機器人與數字人核心技術的完整路徑。

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京東自營,價格實惠,運輸速度快

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不錯,不過真的難,現在自己還看不懂

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書籍不錯,質量也挺好

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機器人同類書裏麵估計是引用量最高的書瞭。翻譯質量就不知道好不好瞭。

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這個是新齣的書,看看,學習學習

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不錯不錯,兒子要讀

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京東自營,價格實惠,運輸速度快

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不錯不錯,建模和控製講的都很清楚,實用,可以作為參考必備書籍。

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很喜歡這書,是正品,非常棒

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