前言

随着计算机、微电子、信息处理及智能控制的快速发展，机器人技术也在逐步深入和细化。移动机器人作为机器人技术的重要领域，正越来越多地受到人们的关注，朝着智能化和多样化的方向发展，开发速度越来越快，应用领域也越来越广。从机器人足球赛到陆地无人自主车赛，从无人机到机器鱼，从资源探测到机器人走向战场，移动机器人已经涉及工农业生产、军事应用、海洋开发、宇宙探测、社会服务、娱乐等各个领域。移动机器人的研究不仅可以推动科学技术的向前发展，同时其应用必将带来巨大的经济效益和社会效益。

移动机器人研究涉及机械工程、计算机、传感器技术、机器视觉、自动控制、人工智能等诸多科学领域，内容广泛。本书按照移动机器人技术所涉及的内容和主要方向来安排，从层次结构、控制理论应用及信息处理技术三个层面上对移动机器人技术作了系统的阐述。主要内容包括移动机器人的基本结构、移动机人的传感器与执行器技术、移动机器人的军/民应用，移动机器人的定位导航、避障追踪、路径规划等控制与智能控制的理论、算法及实现，移动机器人的视觉技术、信息融合中的理论与应用、多机器人系统的发展等。

本书是作者结合自身的研究工作，吸收和借鉴国内外期刊论文的最新研究成果及相关书籍内容编著而成的，是目前国内第一本针对移动机器人的研究用书。本书侧重移动机器人的基本问题与研究重点，尽量做到既讲清基本原理，又密切联系实际应用；既不乏经典理论，又侧重近年来的最新成果，尽可能地综合移动机器人研究的各个方面。

本书共分十一章：第1章，阐述移动机器人的概念、发展、分类及技术，系统介绍典型的移动机器人及其应用和展望；第2章，介绍移动机器人的体系结构、运动系统、感知系统、通信系统、控制系统、控制软件及Pioneer移动机器人；第3章，介绍移动机器人的常用传感器和常用的执行机构；第4章，分析移动机器人的通信系统特点及设计要求、无线通信技术、基于计算机网络的移动机器人通信和Ad Hoc无线通信网络等常用的通信系统和技术；第5章，介绍移动机器人的模糊控制、神经网络控制、模糊神经网络控制等智能控制方法和技术；第6章，介绍移动机器人定位的概念、相对定位、绝对定位等定位方法；第7章，介绍移动机器人避障技术、追踪技术等；第8章，介绍移动机器人环境理解与环境建模、人工势场法进行路径规划、A*/D*算法进行路径规划、遗传算法动态路径规划、基于视觉与自适应模糊的路径导航技术和方法等；第9章，介绍移动机器人的视觉系统、摄像机标定方法、灰度图像处理技术、彩色图像处理方法及移动机器人视觉导航；第10章，介绍信息融合的概念和原理、信息融合的基本内容、常用信息融合方法的原理和应用；第11章，介绍多机器人系统涉及的领域与技术。

本书由重庆邮电大学自动化学院张毅教授、罗元副教授编写第1、2、3、4、5、6、7章和第10章，李锐和徐晓东编写第8、9章，郑太雄副教授编写11章，研究生郭华、王洲、刘欢、杨锐敏、谢颖等参与了相关章节的资料收集和整理，并由张毅教授统编全稿。参加审阅工作的英国 Essex 大学计算机科学系胡豁生教授为本书提供了宝贵的意见。谨此表示诚挚的感谢。

本书的研究工作和出版得到了教育部“春晖计划”项目及相关的科研项目的资助。特别感谢英国 Essex 大学计算机系胡豁生教授给予的大力支持。感谢国内外机器人领域的专家同意作者引用他们的论文和专著。

移动机器人技术内容十分广泛，涉及诸多学科领域。由于作者的水平所限、经验不足，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

作者