Робот роботу глаз не выколет ( Справочник по робототехнике от A до Z )
“Мы – активисты зарегистрированного движения “За права роботов ОФРТ”, требуем от Председателя Унифицированного Правительства Объединённой Федерации Российских Территорий прекратить продолжающуюся дискриминацию роботов-андроидов IV и V поколений при приёме на работу в органы исполнительной, законодательной и судебной власти!…” (Из Обращения ЕРПНР – Единого робототехнического профсоюза наёмных работников).
Думаете бред? Не знаю, не знаю. Судя по темпам развития робототехники в мире, такое времечко не за горами. Лет 8-10 назад ситуация в России с беспилотниками, особенно ударными, а также с робототехническими комплексами специального назначения, описывалось практически одним ёмким и глубоким словом: Ж.ПА. Я не знаю на каком уровне и кто конкретно простимулировал это научно-техническое направление у нас за прошедшие годы. Но, судя по информации из ведомства Сергея Кужегетовича, почти безнадёжное дело сдвинулось, похоже, с мёртвой точки.
К сожалению, времена, когда толковые буржуйские книги в области науки и техники, выходившие на западе, уже через год переводились в СССР на русский язык и издавались приличным тиражом, давно прошли. Многие из тех славных издательств уже канули в лету, а государству, похоже, эта проблема – до фени.
Поэтому тем молодым людям, кто реально интересуется робототехникой, связывает с ней своё будущее и мерекает по-буржуйски, ну, просто рекомендую шикарную книжку издательства Шпрингер “Справочник по робототехнике”, изданную, естественно, на английском языке – языке межнационального общения. Получив однажды замечание от университета Манчестера, здесь ссылок на книжку не даю. Но тот, кто на очень полезном для аспирантов сайте “BookReader” вобьёт в строку поиска Springer Handbook of Robotics, тому будет счастье и ссылка на pdf-файл размером 85,25 Мб.
Опять же повторюсь: не надо воротить нос в сторону, увидев, что книга издана в 2008 году. Хорошие книжки возраста не имеют. А чтобы вы могли заценить размах работы издательства вместе с авторами, а также её объём – 1628(!) страниц, я перепёр Содержание на русский язык. Читаем, вникаем, на ус мотаем!
| стр. | ||
| Содержание | XXXVII | |
| Перечень сокращений | LIII | |
| Введение | 1 | |
| Часть A. “Основы робототехники” | ||
| 1 | Кинематика | 9 |
| 1.1 | Обзор | 9 |
| 1.2 | Представление положения и ориентации | 10 |
| 1.3 | Кинематика шарниров | 18 |
| 1.4 | Геометрическое представление | 23 |
| 1.5 | Рабочее пространство | 25 |
| 1.6 | Передняя кинематика | 26 |
| 1.7 | Обратная кинематика | 27 |
| 1.8 | Передняя безынерционная кинематика | 29 |
| 1.9 | Обратная безынерционная кинематика | 30 |
| 1.10 | Передача статических ключей | 30 |
| 1.11 | Выводы и дополнительная литература | 31 |
| Список литературы | 31 | |
| 2 | Динамика | 35 |
| 2.1 | Обзор | 36 |
| 2.2 | Понятие пространственного вектора | 37 |
| 2.3 | Канонические уравнения | 43 |
| 2.4 | Динамические модели систем жесткого тела | 45 |
| 2.5 | Кинематические деревья | 50 |
| 2.6 | Замкнутые кинематические цепи | 57 |
| 2.7 | Выводы и дополнительная литература | 60 |
| Список литературы | 62 | |
| 3 | Механизмы и приведение в действие | 67 |
| 3.1 | Обзор | 67 |
| 3.2 | Характеристики системы | 68 |
| 3.3 | Кинематика и кинетика | 69 |
| 3.4 | Роботы последовательного действия | 72 |
| 3.5 | Параллельные роботы | 73 |
| 3.6 | Механическая структура | 75 |
| 3.7 | Шарнирные механизмы | 76 |
| 3.8 | Эксплуатационные показатели робота | 82 |
| 3.9 | Выводы и дополнительная литература | 84 |
| Список литературы | 84 | |
| 4 | Очувствление и оценка | 87 |
| 4.1 | Процесс восприятия | 88 |
| 4.2 | Датчики | 90 |
| 4.3 | Процессы оценки | 93 |
| 4.4 | Представления | 104 |
| 4.5 | Выводы и дополнительная литература | 106 |
| Список литературы | 106 | |
| 5 | Программирование перемещения | 109 |
| 5.1 | Концепции программирования перемещения | 110 |
| 5.2 | Программирование на основе выборки | 111 |
| 5.3 | Альтернативные подходы | 115 |
| 5.4 | Дифференциальные ограничения | 118 |
| 5.5 | Расширения и вариации | 121 |
| 5.6 | Дополнительные вопросы | 124 |
| 5.7 | Выводы и дополнительная литература | 127 |
| Список литературы | 128 | |
| 6 | Управление перемещением | 133 |
| 6.1 | Введение в управление перемещением | 134 |
| 6.2 | Управление общим пространством в сравнении с управлением рабочим пространством | 135 |
| 6.3 | Управление независимым шарниром | 137 |
| 6.4 | Пропорционально-интегрально-дифференцирующее (ПИД) управление | 139 |
| 6.5 | Управление отслеживанием | 141 |
| 6.6 | Управление расчетным крутящим моментом | 143 |
| 6.7 | Адаптивное управление | 147 |
| 6.8 | Оптимальное и робастное управление | 150 |
| 6.9 | Цифровая реализация | 153 |
| 6.10 | Управление с обучением | 155 |
| Список литературы | 157 | |
| 7 | Регулирование силы | 161 |
| 7.1 | История вопроса | 161 |
| 7.2 | Непрямое регулирование силы | 164 |
| 7.3 | Задачи взаимодействия | 171 |
| 7.4 | Гибридное регулирование силы управление перемещением | 177 |
| 7.5 | Выводы и дополнительная литература | 181 |
| Список литературы | 183 | |
| 8 | Архитектура и программирование роботизированных систем | 187 |
| 8.1 | Обзор | 187 |
| 8.2 | История | 189 |
| 8.3 | Архитектурные компоненты | 193 |
| 8.4 | Пример использования – GRACE | 200 |
| 8.5 | Уровень в области архитектуры роботов | 202 |
| 8.6 | Выводы и дополнительная литература | 203 |
| Список литературы | 204 | |
| 9 | Методы обоснования искусственного интеллекта для робототехники | 207 |
| 9.1 | Представление знаний и следствие | 208 |
| 9.2 | Вопросы представления знаний для роботов | 212 |
| 9.3 | Программирование действий | 214 |
| 9.4 | Обучение роботов | 219 |
| 9.5 | Выводы и дополнительная литература | 221 |
| Список литературы | 222 | |
| Часть B. “Структуры роботов” | ||
| 10 | Оценка функционирования и требования к конструкции | 229 |
| 10.1 | Процесс конструирования робота | 229 |
| 10.2 | Критерии рабочего пространства | 231 |
| 10.3 | Показатели двигательных возможностей | 235 |
| 10.4 | Другие оценки качества | 238 |
| Список литературы | 242 | |
| 11 | Манипуляторы с кинетическим дублированием | 245 |
| 11.1 | Обзор | 245 |
| 11.2 | Проблемно-ориентированная кинематика | 247 |
| 11.3 | Инверсная дифференциальная кинематика | 250 |
| 11.4 | Решение проблемы избыточности с помощью оптимизации | 255 |
| 11.5 | Решение проблемы избыточности с помощью наращивания задач | 256 |
| 11.6 | Решение проблемы избыточности второго порядка | 259 |
| 11.7 | Цикличность | 260 |
| 11.8 | Гипер-избыточные манипуляторы | 261 |
| 11.9 | Выводы и дополнительная литература | 265 |
| Список литературы | 265 | |
| 12 | Параллельные механизмы и роботы | 269 |
| 12.1 | Определения | 269 |
| 12.2 | Структурный синтез параллельных механизмов | 271 |
| 12.3 | Кинематика | 271 |
| 12.4 | Анализ скорости и точности | 273 |
| 12.5 | Сингулярный анализ | 274 |
| 12.6 | Анализ рабочего пространства | 276 |
| 12.7 | Статический анализ и статическая балансировка | 277 |
| 12.8 | Динамический анализ | 279 |
| 12.9 | Проектирование | 279 |
| 12.10 | Примеры применения | 280 |
| 12.11 | Выводы и дополнительная литература | 281 |
| Список литературы | 281 | |
| 13 | Роботы с гибкими элементами | 287 |
| 13.1 | Роботы с гибкими шарнирами | 288 |
| 13.2 | Роботы с гибкими связками | 306 |
| Список литературы | 317 | |
| 14 | Идентификация модели | 321 |
| 14.1 | Обзор | 321 |
| 14.2 | Кинематическая калибровка | 323 |
| 14.3 | Оценка инерциальных параметров | 330 |
| 14.4 | Идентифицируемость и численное согласование | 334 |
| 14.5 | Выводы и дополнительная литература | 341 |
| Список литературы | 342 | |
| 15 | Руки робота | 345 |
| 15.1 | Основные концепции | 346 |
| 15.2 | Проектирование рук у робота | 347 |
| 15.3 | Технологии приведения в действие и очувствление | 351 |
| 15.4 | Моделирование и управление рукой робота | 355 |
| 15.5 | Приложения и тенденции | 359 |
| 15.6 | Выводы и дополнительная литература | 359 |
| Список литературы | 359 | |
| 16 | Шагающие роботы | 361 |
| 16.1 | Краткая история | 362 |
| 16.2 | Анализ циклической ходьбы | 363 |
| 16.3 | Управление двуногим роботом с использованием прямой задачи динамики | 366 |
| 16.4 | Двуногие роботы в схеме с точкой нулевого момента | 371 |
| 16.5 | Многоногие роботы | 378 |
| 16.6 | Другие шагающие роботы | 383 |
| 16.7 | Оценки качества | 385 |
| 16.8 | Выводы и будущие тенденции | 386 |
| Список литературы | 387 | |
| 17 | Колёсные роботы | 391 |
| 17.1 | Обзор | 391 |
| 17.2 | Мобильность колёсных роботов | 392 |
| 17.3 | Модель пространства состояния колёсных мобильных роботов | 398 |
| 17.4 | Структурные свойства моделей колёсных роботов | 403 |
| 17.5 | Структуры колёсных роботов | 405 |
| 17.6 | Выводы | 409 |
| Список литературы | 410 | |
| 18 | Микро-нано-роботы | 411 |
| 18.1 | Обзор микро- и нано-робототехники | 411 |
| 18.2 | Масштабирование | 414 |
| 18.3 | Приведение в действие в микро- и нано-масштабе | 415 |
| 18.4 | Очувствление в микро- и нано-масштабе | 417 |
| 18.5 | Изготовление | 419 |
| 18.6 | Микросборка | 422 |
| 18.7 | Микро-робототехника | 427 |
| 18.8 | Нано-робототехника | 431 |
| 18.9 | Выводы | 443 |
| Список литературы | 444 | |
| Часть C. “Очувствление и восприятие” | ||
| 19 | Датчики силы и осязания | 455 |
| 19.1 | Типы датчиков | 456 |
| 19.2 | Обработка тактильной информации | 464 |
| 19.3 | Проблемы при интеграции | 471 |
| 19.4 | Выводы и будущие разработки | 471 |
| Список литературы | 471 | |
| 20 | Датчики ускорений, GPS и одометрия | 477 |
| 20.1 | Одометрия | 477 |
| 20.2 | Гироскопические системы | 479 |
| 20.3 | Акселерометры | 482 |
| 20.4 | Корпуса инерциальных измерительных блоков | 483 |
| 20.5 | GPS | 484 |
| 20.6 | Интеграция GPS и инерциальных измерительных блоков | 488 |
| 20.7 | Дополнительная литература | 489 |
| 20.8 | Существующее в настоящее время оборудование | 489 |
| Список литературы | 490 | |
| 21 | Акустическое зондирование | 491 |
| 21.1 | Принципы эхо-локатора | 492 |
| 21.2 | Диаграмма направленности эхо-локатора | 494 |
| 21.3 | Скорость звука | 496 |
| 21.4 | Сигналы | 496 |
| 21.5 | Технологии преобразователей | 497 |
| 21.6 | Модели отражающего объекта | 499 |
| 21.7 | Искажения сигнала | 500 |
| 21.8 | Определения дальности по времени распространения | 501 |
| 21.9 | Кодирование эхо-сигнала | 503 |
| 21.10 | Обработка эхо-сигнала | 506 |
| 21.11 | Эхо-локатор непрерывного излучения с частотно-модулированным сигналом | 508 |
| 21.12 | Многоимпульсный эхо-локатор | 511 |
| 21.13 | Кольца эхо-локаторов | 512 |
| 21.14 | Влияние движения | 513 |
| 21.15 | Биометрические эхо-локаторы | 515 |
| 21.16 | Выводы | 516 |
| Список литературы | 517 | |
| 22 | Датчики дальности | 521 |
| 22.1 | Основы зондирования по дальности | 521 |
| 22.2 | Регистрация | 530 |
| 22.3 | Навигация и классификация местности | 537 |
| 22.4 | Выводы и дополнительная литература | 540 |
| Список литературы | 540 | |
| 23 | 3-D зрение и распознавание | 543 |
| 23.1 | 3-D зрение и одновременная визуальная локализация и картирование | 544 |
| 23.2 | Распознавание | 551 |
| 23.3 | Выводы и дополнительная литература | 558 |
| Список литературы | 559 | |
| 24 | Визуальное сервоуправление и визуальное сопровождение | 563 |
| 24.1 | Основные компоненты визуального сервоуправления | 564 |
| 24.2 | Визуальное серво-устройство на основе анализа изображений | 565 |
| 24.3 | Визуальное серво-устройство на основе анализа положения | 572 |
| 24.4 | Усовершенствованные подходы | 574 |
| 24.5 | Оптимизация характеристик и проектирование | 577 |
| 24.6 | Оценка 3-D параметров | 578 |
| 24.7 | Сопровождение цели | 579 |
| 24.8 | Системы типа “глаз на руке” и “глаз у руки”, управляемые в совместном пространстве | 580 |
| 24.9 | Выводы | 581 |
| Список литературы | 582 | |
| 25 | Слияние данных от нескольких датчиков | 585 |
| 25.1 | Методы слияния данных от нескольких датчиков | 585 |
| 25.2 | Архитектуры для слияние данных от нескольких датчиков | 598 |
| 25.3 | Приложения | 603 |
| 25.4 | Выводы | 608 |
| Список литературы | 608 | |
| Часть D. “Манипуляционные действия и интерфейсы” | ||
| 26 | Перемещение для заданных манипуляционных действий | 615 |
| 26.1 | Обзор | 615 |
| 26.2 | Управление на уровне задач | 618 |
| 26.3 | Планирование манипуляционных действий | 622 |
| 26.4 | Движение совокупности механизмов | 628 |
| 26.5 | Унификация управления в замкнутом контуре и программирование | 634 |
| 26.6 | Выводы и дополнительная литература | 637 |
| Список литературы | 639 | |
| 27 | Моделирование контакта и манипуляционные действия | 647 |
| 27.1 | Обзор | 647 |
| 27.2 | Кинематика контакта жёсткого тела | 648 |
| 27.3 | Силы и трение | 652 |
| 27.4 | Механика с трением жёсткого тела | 655 |
| 27.5 | Толкающие манипуляционные действия | 658 |
| 27.6 | Интерфейсы и моделирование контакта | 659 |
| 27.7 | Предельная поверхность трения | 661 |
| 27.8 | Контакты в конструкциях для захвата и удержания | 664 |
| 27.9 | Выводы и дополнительная литература | 666 |
| Список литературы | 666 | |
| 28 | Захват | 671 |
| 28.1 | История вопроса | 671 |
| 28.2 | Модели и определения | 672 |
| 28.3 | Управляемые вращения и закручивания | 677 |
| 28.4 | Анализ ограничений | 680 |
| 28.5 | Примеры | 687 |
| 28.6 | Выводы и дополнительная литература | 697 |
| Список литературы | 698 | |
| 29 | Совместно действующие манипуляторы | 701 |
| 29.1 | Исторический обзор | 701 |
| 29.2 | Кинематика и статика | 703 |
| 29.3 | Пространство совместной задачи | 707 |
| 29.4 | Динамика и распределение нагрузки | 708 |
| 29.5 | Анализ пространства задач | 710 |
| 29.6 | Управление | 711 |
| 29.7 | Выводы и дополнительная литература | 715 |
| Список литературы | 716 | |
| 30 | Осязание | 719 |
| 30.1 | Обзор | 719 |
| 30.2 | Проектирование устройств передачи тактильных ощущений | 724 |
| 30.3 | Воспроизведение тактильных ощущений | 727 |
| 30.4 | Управление и стабильность интерфейсов тактильных ощущений | 730 |
| 30.5 | Отображение тактильных ощущений | 731 |
| 30.6 | Выводы и дополнительная литература | 735 |
| Список литературы | 735 | |
| 31 | Телеробототехника | 741 |
| 31.1 | Обзор | 741 |
| 31.2 | Системы и приложения телеробототехники | 743 |
| 31.3 | Архитектуры управления | 746 |
| 31.4 | Управление двустороннего действия и силовая обратная связь | 751 |
| 31.5 | Выводы и дополнительная литература | 754 |
| Список литературы | 755 | |
| 32 | Объединённые в сеть телероботы | 759 |
| 32.1 | Обзор и история вопроса | 759 |
| 32.2 | Краткая история | 760 |
| 32.3 | Связь и сетевое взаимодействие | 761 |
| 32.4 | Заключение и направления будущих исследований | 769 |
| Список литературы | 769 | |
| 33 | Экзоскелеты для увеличения возможностей человека | 773 |
| 33.1 | Обзор систем экзоскелетов | 773 |
| 33.2 | Экзоскелет верхних конечностей | 775 |
| 33.3 | Устройство с интеллектуальной поддержкой | 776 |
| 33.4 | Архитектура управления для экзоскелета, увеличивающего возможности верхних конечностей | 778 |
| 33.5 | Применение устройства с интеллектуальной поддержкой | 780 |
| 33.6 | Экзоскелет нижних конечностей | 780 |
| 33.7 | Схема управления экзоскелета | 782 |
| 33.8 | Ключевые аспекты конструкции нижних конечностей | 786 |
| 33.9 | Готовые для конкретной работы системы экзоскелетов | 790 |
| 33.10 | Выводы и дополнительная литература | 792 |
| Список литературы | 792 | |
| Часть E. “Мобильная и распределённая робототехника” | ||
| 34 | Управление движением колёсных мобильных роботов | 799 |
| 34.1 | История вопроса | 800 |
| 34.2 | Модели управления | 801 |
| 34.3 | Адаптация методов управления для голономных систем | 804 |
| 34.4 | Методы характерные для неголономных систем | 806 |
| 34.5 | Дополнительные вопросы и библиографическое руководство | 823 |
| Список литературы | 825 | |
| 35 | Программирование движения и обход препятствий | 827 |
| 35.1 | Неголономные мобильные роботы: Где программирование движения соответствует теории управления | 828 |
| 35.2 | Кинематические ограничения и управляемость | 829 |
| 35.3 | Программирование движения и управляемость на малых отрезках времени | 830 |
| 35.4 | Методы локального рулевого управления и управляемость на малых отрезках времени | 832 |
| 35.5 | Роботы и трейлеры | 835 |
| 35.6 | Приближенные методы | 837 |
| 35.7 | От программирование движения к обходу препятствий | 837 |
| 35.8 | Определение обхода препятствий | 838 |
| 35.9 | Методики обхода препятствий | 839 |
| 35.10 | Форма, кинематика и динамика робота при обходе препятствий | 845 |
| 35.11 | Интеграция “программирование – реакция” | 847 |
| 35.12 | Выводы, направления будущих исследований и дополнительная литература | 849 |
| Список литературы | 850 | |
| 36 | Моделирование “окружающего мира” | 853 |
| 36.1 | Исторический обзор | 854 |
| 36.2 | Модели “мира” для закрытых помещений и структурированных окружающих сред | 855 |
| 36.3 | Модели “мира” и местности для естественных сред | 859 |
| 36.4 | Динамические среды | 866 |
| Список литературы | 867 | |
| 37 | Одновременная локализация и картирование | 871 |
| 37.1 | Обзор | 871 |
| 37.2 | Одновременная локализация и картирование (ОЛИК): постановка задачи | 872 |
| 37.3 | Три основных парадигмы ОЛИК | 875 |
| 37.4 | Заключение и будущие проблемы | 885 |
| 37.5 | Предложения дополнительной литературы | 886 |
| Список литературы | 886 | |
| 38 | Системы, основанные на поведении | 891 |
| 38.1 | Подходы к управлению роботом | 891 |
| 38.2 | Основные принципы систем, основанных на поведении | 894 |
| 38.3 | Основные виды поведения | 897 |
| 38.4 | Представление информации в системах, основанных на поведении | 897 |
| 38.5 | Обучение в системах, основанных на поведении | 898 |
| 38.6 | Продолжающаяся работа | 902 |
| 38.7 | Выводы и дополнительная литература | 905 |
| Список литературы | 906 | |
| 39 | Распределённые и состоящие из ячеек роботы | 911 |
| 39.1 | Модульность для перемещения | 911 |
| 39.2 | Модульность для манипуляционных действий | 914 |
| 39.3 | Модульность для геометрической реконфигурации систем роботов | 915 |
| 39.4 | Модульность для надёжности эксплуатации | 918 |
| 39.5 | Выводы и дополнительная литература | 918 |
| Список литературы | 919 | |
| 40 | Системы, состоящие из множества мобильных роботов | 921 |
| 40.1 | История | 922 |
| 40.2 | Архитектуры для систем из множества роботов | 922 |
| 40.3 | Коммуникации | 925 |
| 40.4 | Рой из роботов | 926 |
| 40.5 | Гетерогенность | 928 |
| 40.6 | Распределение задач | 930 |
| 40.7 | Обучение | 932 |
| 40.8 | Приложения | 933 |
| 40.9 | Выводы и дополнительная литература | 935 |
| Список литературы | 936 | |
| 41 | Сетевые роботы | 943 |
| 41.1 | Обзор | 943 |
| 41.2 | Современное состояние и возможности | 945 |
| 41.3 | Проблемы исследования | 947 |
| 41.4 | Управление | 949 |
| 41.5 | Информационное взаимодействие для управления | 950 |
| 41.6 | Информационное взаимодействие для восприятия | 951 |
| 41.7 | Управление для восприятия | 952 |
| 41.8 | Управление для информационного взаимодействия | 953 |
| 41.9 | Выводы и дополнительная литература | 955 |
| Список литературы | 955 | |
| Часть F. “Полевая и сервисная робототехника” | ||
| 42 | Промышленная робототехника | 963 |
| 42.1 | Краткая история промышленных роботов | 964 |
| 42.2 | Типичные приложения и конфигурация роботов | 969 |
| 42.3 | Кинематика и механизмы | 975 |
| 42.4 | Описания задач – обучение и программирование | 976 |
| 42.5 | Рабочие органы и интеграция систем | 980 |
| 42.6 | Выводы и долгосрочные проблемы | 983 |
| Список литературы | 985 | |
| 43 | Подводная робототехника | 987 |
| 43.1 | Расширяющаяся роль морской робототехники в инженерной океанологии | 987 |
| 43.2 | Подводная робототехника | 989 |
| 43.3 | Приложения | 1003 |
| 43.4 | Выводы и дополнительная литература | 1005 |
| Список литературы | 1005 | |
| 44 | Авиационная робототехника | 1009 |
| 44.1 | История вопроса | 1010 |
| 44.2 | История авиационной робототехники | 1010 |
| 44.3 | Приложения авиационной робототехники | 1012 |
| 44.4 | Текущие проблемы | 1014 |
| 44.5 | Основные понятия полёта авиационного робота | 1015 |
| 44.6 | Начальный уровень для авиационной робототехники: управление внутренним контуром | 1020 |
| 44.7 | Активные направления исследований | 1022 |
| 44.8 | Выводы и дополнительная литература | 1026 |
| Список литературы | 1027 | |
| 45 | Космические роботы и системы | 1031 |
| 45.1 | Исторические разработки и достижения в области орбитальных робототехнических систем | 1032 |
| 45.2 | Исторические разработки и достижения в области поверхностных робототехнических систем | 1037 |
| 45.3 | Математическое моделирование | 1044 |
| 45.4 | Будущие направления орбитальных и поверхностных роботизированных систем | 1056 |
| 45.5 | Выводы и дополнительная литература | 1060 |
| Список литературы | 1060 | |
| 46 | Робототехника в сельском и лесном хозяйстве | 1065 |
| 46.1 | Определения | 1066 |
| 46.2 | Лесное хозяйство | 1066 |
| 46.3 | Применение в обширных поместьях | 1070 |
| 46.4 | Садоводство | 1071 |
| 46.5 | Сельскохозяйственные животные | 1072 |
| 46.6 | Беспилотный транспорт | 1075 |
| 46.7 | Выводы и направления будущих исследований | 1075 |
| Список литературы | 1075 | |
| 47 | Робототехника в строительстве | 1079 |
| 47.1 | Обзор | 1080 |
| 47.2 | Экономические аспекты | 1085 |
| 47.3 | Приложения | 1086 |
| 47.4 | Технические проблемы, нерешенные в настоящее время | 1093 |
| 47.5 | Направления будущих исследований | 1095 |
| 47.6 | Выводы и дополнительная литература | 1096 |
| Список литературы | 1096 | |
| 48 | Робототехника в приложениях, связанных с риском | 1101 |
| 48.1 | Работа в опасных средах: необходимость в робототехническом решении | 1101 |
| 48.2 | Приложения | 1103 |
| 48.3 | Основные технологии | 1114 |
| 48.4 | Выводы и дополнительная литература | 1122 |
| Список литературы | 1123 | |
| 49 | Робототехника в горном деле | 1127 |
| 49.1 | История вопроса | 1127 |
| 49.2 | Горнорудное дело | 1132 |
| 49.3 | Подземная добыча угля | 1140 |
| 49.4 | Добыча угля открытым способом | 1144 |
| 49.5 | Выводы и дополнительная литература | 1148 |
| Список литературы | 1148 | |
| 50 | Робототехника для поисково-спасательных работ | 1151 |
| 50.1 | Обзор | 1152 |
| 50.2 | Характеристики ктастроф и воздействие на роботов | 1153 |
| 50.3 | Роботы, фактически используемые при катастрофах | 1156 |
| 50.4 | Перспективные роботы и концепции | 1161 |
| 50.5 | Оценка и тесты | 1165 |
| 50.6 | Фундаментальные проблемы и нерешённые вопросы | 1167 |
| 50.7 | Выводы и дополнительная литература | 1171 |
| Список литературы | 1171 | |
| 51 | Интеллектуальные транспортные средства | 1175 |
| 51.1 | Зачем нужны интеллектуальные транспортные средства? | 1175 |
| 51.2 | Основные технологии | 1178 |
| 51.3 | Понимание дорожной обстановки | 1181 |
| 51.4 | Усовершенствованная помощь для водителя | 1184 |
| 51.5 | Мониторинг водителя | 1188 |
| 51.6 | Автоматизированные транспортные средства | 1191 |
| 51.7 | Будущие тенденции и перспективы | 1194 |
| 51.8 | Выводы и дополнительная литература | 1195 |
| Список литературы | 1195 | |
| 52 | Медицинская робототехника и компьютерно-интегрированная хирургия | 1199 |
| 52.1 | Основные понятия | 1200 |
| 52.2 | Технология | 1204 |
| 52.3 | Системы, направления исследований и приложения | 1209 |
| 52.4 | Выводы и направления будущих исследований | 1217 |
| Список литературы | 1218 | |
| 53 | Робототехника для реабилитации и здравоохранения | 1223 |
| 53.1 | Обзор | 1223 |
| 53.2 | Физиотерапия и роботы-тренеры | 1227 |
| 53.3 | Помощь людям с ограниченными возможностями | 1235 |
| 53.4 | Интеллектуальные протезы и ортезы | 1240 |
| 53.5 | Дополнительные возможности для диагностики и мониторинга | 1242 |
| 53.6 | Безопасность, этика, доступность и экономика | 1244 |
| 53.7 | Выводы и дополнительная литератураs | 1245 |
| Список литературы | 1246 | |
| 54 | Бытовая робототехника | 1253 |
| 54.1 | Роботы-уборщики | 1254 |
| 54.2 | Роботы для стрижки газона | 1271 |
| 54.3 | Интеллектуальные приборы | 1273 |
| 54.4 | Интеллектуальные дома | 1275 |
| 54.5 | Бытовая робототехника: это деловое обоснование, которое имеет значение | 1279 |
| 54.6 | Выводы и дополнительная литература | 1280 |
| Список литературы | 1280 | |
| 55 | Роботы в сфере образования | 1283 |
| 55.1 | Роль роботов в сфере образования | 1284 |
| 55.2 | Соревнования образовательных роботов | 1285 |
| 55.3 | Платформы роботов в сфере образования | 1287 |
| 55.4 | Контроллеры и среды программирования образовательных роботов | 1290 |
| 55.5 | Роботы и неформальные места обучения (музеи) | 1292 |
| 55.6 | Оценка образовательных программ для роботов | 1296 |
| 55.7 | Выводы и дополнительная литература | 1298 |
| Список литературы | 1298 | |
| Часть G. “Человеко-центричная и естественная робототехника” | ||
| 56 | Гуманоиды | 1307 |
| 56.1 | Почему гуманоиды? | 1307 |
| 56.2 | История и обзор | 1310 |
| 56.3 | Перемещение | 1312 |
| 56.4 | Манипуляционные действия | 1315 |
| 56.5 | Активность всего оргагнизма | 1318 |
| 56.6 | Коммуникации | 1325 |
| 56.7 | Выводы и дополнительная литература | 1329 |
| Список литературы | 1329 | |
| 57 | Безопасность при физическом взаимодействии человек-робот (ФВЧР) | 1335 |
| 57.1 | Побудительные мотивы для безопасного ФВЧР | 1336 |
| 57.2 | Безопасность для бесконтактного ФВЧР | 1337 |
| 57.3 | Разработка безопасных по своим свойствам роботов | 1338 |
| 57.4 | Безопасность для контактного ФВЧР | 1341 |
| 57.5 | Стандарты безопасности для ФВЧР | 1345 |
| 57.6 | Выводы | 1346 |
| Список литературы | 1346 | |
| 58 | Социальные роботы, взаимодействующие с людьми | 1349 |
| 58.1 | Пример реализации социального робота | 1350 |
| 58.2 | Мультимодальные коммуникации | 1352 |
| 58.3 | Экспрессивное эмоциональное взаимодействие | 1356 |
| 58.4 | Социально-познавательные навыки | 1360 |
| 58.5 | Выводы и дополнительная литература | 1365 |
| Список литературы | 1366 | |
| 59 | Программирование роботов путем демонстрации | 1371 |
| 59.1 | История | 1372 |
| 59.2 | Инженерно-ориентированные подходы | 1374 |
| 59.3 | Биологически ориентированные подходы к обучению | 1386 |
| 59.4 | Выводы и нерешённые вопросы в программировании роботов путем демонстрации | 1389 |
| Список литературы | 1389 | |
| 60 | Биологически ориентированные роботы | 1395 |
| 60.1 | Общая история вопроса | 1395 |
| 60.2 | Биологически ориентированная морфология | 1396 |
| 60.3 | Биологически ориентированные датчики | 1398 |
| 60.4 | Биологически ориентированные исполнительные механизмы | 1402 |
| 60.5 | Биологически ориентированные архитектуры управления | 1408 |
| 60.6 | Энергетическая автономия | 1412 |
| 60.7 | Групповая робототехника | 1413 |
| 60.8 | Биогибридные роботы | 1415 |
| 60.9 | Обсуждение | 1417 |
| 60.10 | Выводы | 1418 |
| Список литературы | 1418 | |
| 61 | Эволюционная робототехника | 1423 |
| 61.1 | Метод | 1423 |
| 61.2 | Первые шаги | 1424 |
| 61.3 | Моделирование и реальность | 1428 |
| 61.4 | Простые контроллеры, сложное поведение | 1429 |
| 61.5 | Свет в конце тоннеля | 1431 |
| 61.6 | Вычислительная нейроэтология | 1434 |
| 61.7 | Эволюция и обучение | 1439 |
| 61.8 | Конкуренция и сотрудничество | 1442 |
| 61.9 | Эволюционное оборудование | 1444 |
| 61.10 | Заключительные замечания | 1447 |
| Список литературы | 1447 | |
| 62 | Нейро-робототехника: от фантазии к действию | 1453 |
| 62.1 | Определения | 1453 |
| 62.2 | Нейроэтологическое вдохновение | 1454 |
| 62.3 | Роль мозжечка | 1462 |
| 62.4 | Роль зеркальных систем | 1467 |
| 62.5 | Экстракция | 1474 |
| 62.6 | Дополнительная литература | 1475 |
| Список литературы | 1475 | |
| 63 | Робототехника со способностью к восприятию | 1481 |
| 63.1 | Обзор | 1481 |
| 63.2 | Основанное на примерах представление объекта | 1483 |
| 63.3 | Основанное на примерах представление движения | 1490 |
| 63.4 | Основанные на примерах модели синтеза: от лиц к движению | 1492 |
| 63.5 | Выводы и дополнительная литература | 1494 |
| Список литературы | 1495 | |
| 64 | Робоэтика: Социальные и этические последствия робототехники | 1499 |
| 64.1 | Методологическая заметка | 1501 |
| 64.2 | Специфика робототехники | 1502 |
| 64.3 | Что такое “робот”? | 1502 |
| 64.4 | Культурные различия в воспринятии роботов | 1503 |
| 64.5 | От литературы к сегодняшним дебатам | 1503 |
| 64.6 | Робоэтика | 1504 |
| 64.7 | Этика и мораль | 1505 |
| 64.8 | Теории морали | 1505 |
| 64.9 | Этика в науке и технике | 1506 |
| 64.10 | Условия вопложения | 1507 |
| 64.11 | Оперативность принципов | 1507 |
| 64.12 | Этические проблемы в сообществе информационных и связных технологий | 1507 |
| 64.13 | Гармонизация принципов | 1509 |
| 64.14 | Этика и профессиональная ответственность | 1510 |
| 64.15 | Таксономия робототехники | 1511 |
| 64.16 | Выводы и дополнительная литература | 1519 |
| Список литературы | 1522 | |
| Благодарности | 1525 | |
| Об авторах | 1527 | |
| Подробное содержание | 1555 | |
| Предметный указатель | 1591 |
