基本信息
- 作者： （美）布莱恩·伯杰伦（Bryan Bergeron） 托马斯B. 塔尔博特（Thomas B. Talbot）
- 译者： 王伟 魏洪兴 刘斐
- 丛书名： 机器人设计与制作系列
- 出版社：机械工业出版社
- ISBN：9787111503392
- 上架时间：2017-9-18
- 出版日期：2015 年6月
- 开本：16开
- 版次：1-1
- 所属分类：计算机 > 人工智能 > 智能机器人
编辑推荐
9个创意主题实验，解析机器人交互性的设计和表达，帮你迈出制作仿人机器人的第一步。
内容简介
目录
译者序
前言
第1章 反射弧 1
1.1 反射弧生物学基础 1
1.2 反射弧与仿人机器人设计 6
1.3 反射弧实验入门 7
1.4 反射弧实验进阶 12
1.5 反射弧“小魔怪” 31
1.6 反射弧搜索关键词 32
第2章 行为链 33
2.1 行为链生物学基础 33
2.2 行为链与仿人机器人设计 36
2.3 行为链实验入门 37
2.4 行为链实验进阶 46
2.5 行为链“小魔怪” 53
2.6 行为链搜索关键词 54
第3章 动态平衡 55
3.1 动态平衡生物学基础 55
3.2 动态平衡与仿人机器人设计 58
3.3 热平衡模拟器 65
前言
第1章 反射弧 1
1.1 反射弧生物学基础 1
1.2 反射弧与仿人机器人设计 6
1.3 反射弧实验入门 7
1.4 反射弧实验进阶 12
1.5 反射弧“小魔怪” 31
1.6 反射弧搜索关键词 32
第2章 行为链 33
2.1 行为链生物学基础 33
2.2 行为链与仿人机器人设计 36
2.3 行为链实验入门 37
2.4 行为链实验进阶 46
2.5 行为链“小魔怪” 53
2.6 行为链搜索关键词 54
第3章 动态平衡 55
3.1 动态平衡生物学基础 55
3.2 动态平衡与仿人机器人设计 58
3.3 热平衡模拟器 65
译者序
译者序
机器人是21世纪目前这15年中最热门的词语之一，也是人类知识领域和经济领域备受关注的热点话题。机器人是一种可编程的机械电子设备，可以帮助人类完成重复、危险的作业任务，甚至为人类提供生活服务。随着硬件成本的降低和移动互联网技术的普及，各种用途的机器人进入千家万户的可能性越来越大。在不远的将来，许多家用电器的功能可能被家用服务机器人所替代。仿人机器人（Android）是一种特殊的模仿人类本身的服务机器人，其主要技术特征在于具有较丰富的交互功能。如何将这种交互性恰当地设计和表达出来是仿人机器人研究要解决的关键问题之一，也是本书的主旨。
本书在介绍仿人机器人制作方面别出心裁，文笔风趣生动，令人耳目一新。本书包括9章，每章设置一个主题，包括仿人机器人的机械结构、硬件电路和软件编程等内容，指导读者逐步完成相应主题的仿人机器人制作。每一章中，作者首先讲述相关生物学基础知识，接着提出仿人机器人的设计要点，然后设计入门实验和进阶实验，给出硬件组成和重要的Arduino源代码，之后指出实验中可能存在的技术问题，最后为读者提供相关搜索关键词。书中列出了较多具体的硬件型号，在国内一般可以采购到类似的硬件。但读者不必受具体器件型号的限制，可以大胆利用等效器件或方案实现仿人机器人的功能。
本书的付梓得益于翻译团队每位成员高昂的工作热情与细致的工作态度。翻译工作由北京航空航天大学王伟老师统一负责和最终统稿，魏洪兴教授和贠超教授为我们提供了大量技术指导，刘斐翻译了部分章节，参与初稿翻译的人员还有北京航空航天大学机械工程及自动化学院的魏来、唐嘉琪、崔文君等。同时感谢机械工业出版社的编辑给予我们的支持和理解。
尽管译者认真严谨，但受限于自身水平，本书难免存在疏漏之处。恳请各位读者批评指正，欢迎通过邮箱反馈：jwwx@163.com。最后，真诚期望本书为大家设计和制作仿人机器人提供帮助！
译者
2015年4月
于北京航空航天大学机器人研究所
机器人是21世纪目前这15年中最热门的词语之一，也是人类知识领域和经济领域备受关注的热点话题。机器人是一种可编程的机械电子设备，可以帮助人类完成重复、危险的作业任务，甚至为人类提供生活服务。随着硬件成本的降低和移动互联网技术的普及，各种用途的机器人进入千家万户的可能性越来越大。在不远的将来，许多家用电器的功能可能被家用服务机器人所替代。仿人机器人（Android）是一种特殊的模仿人类本身的服务机器人，其主要技术特征在于具有较丰富的交互功能。如何将这种交互性恰当地设计和表达出来是仿人机器人研究要解决的关键问题之一，也是本书的主旨。
本书在介绍仿人机器人制作方面别出心裁，文笔风趣生动，令人耳目一新。本书包括9章，每章设置一个主题，包括仿人机器人的机械结构、硬件电路和软件编程等内容，指导读者逐步完成相应主题的仿人机器人制作。每一章中，作者首先讲述相关生物学基础知识，接着提出仿人机器人的设计要点，然后设计入门实验和进阶实验，给出硬件组成和重要的Arduino源代码，之后指出实验中可能存在的技术问题，最后为读者提供相关搜索关键词。书中列出了较多具体的硬件型号，在国内一般可以采购到类似的硬件。但读者不必受具体器件型号的限制，可以大胆利用等效器件或方案实现仿人机器人的功能。
本书的付梓得益于翻译团队每位成员高昂的工作热情与细致的工作态度。翻译工作由北京航空航天大学王伟老师统一负责和最终统稿，魏洪兴教授和贠超教授为我们提供了大量技术指导，刘斐翻译了部分章节，参与初稿翻译的人员还有北京航空航天大学机械工程及自动化学院的魏来、唐嘉琪、崔文君等。同时感谢机械工业出版社的编辑给予我们的支持和理解。
尽管译者认真严谨，但受限于自身水平，本书难免存在疏漏之处。恳请各位读者批评指正，欢迎通过邮箱反馈：jwwx@163.com。最后，真诚期望本书为大家设计和制作仿人机器人提供帮助！
译者
2015年4月
于北京航空航天大学机器人研究所
前言
本书以人体为讨论对象，采用一种独特而有趣的视角来学习嵌入式系统、机器人学和电子学。诚然，爬行机器人和地毯清洁机器人是非常酷的实验平台，但是它们多半是冷冰冰的、毫无生气的机器。反之，人类拥有复杂的神经反射，包括根据压力调节心跳频率和根据环境光线强度调节瞳孔大小等。如果你想迈出制造更接近人类的机器人的第一步，那么本书是你的不二选择。
首先，本书的灵感一部分来源于科幻作家所描绘的影像，一部分来源于我们开发救生用人工智能系统的经验。如果你已经看过《银翼杀手》《太空堡垒卡拉狄加》《异形》《终结者》《普罗米修斯》或《神秘博士》，那么就不能将机器人的最高水平简单地等同于一个会思考的罐头盒，而忽略它的智能。在这些或者其他科幻经典中塑造的仿人机器人不仅可以通过图灵测试，而且在生理学上是正确的—它们能够跟我们一样呼吸、流血和出汗。因此，如果不做外科手术式的深究，那么这些仿人机器人与人类实在难以区分。
其次，本书的灵感中更急迫和更实际的部分来源于仿人替代品，这种替代品可以用来训练健康监护人员以挽救和护理真实的病人。然而在开发这些替代品的过程中获得的经验是，我们离这个目标还有很大差距。现有的这些系统除了多了几个传感器外，跟街边玻璃柜子里的人体模特没有多大区别。我们现在需要的是一群充满渴望与热情的工程师、实验师和发明家，一起创造下一代仿人替代品。希望本书能使你迈出探索旅程的第一步，即使你的终极目标是创造一个配得上“银翼杀手”称号的仿人机器人，你也应该坚持读完本书。设计一种有利于拯救生命的人工智能系统是个不错的开端。
在编写本书的过程中，我们做了以下几个假设：
你已经阅读了一些有关电子学的入门书籍。
你已经对某种流行的微控制器做过编程，特别是Arduino。
你已经通过操作机器人装置或者学习网站/杂志上的文章获得了一些有关构建机器人的基本经验。
你已经了解电气安全知识并且在实际操作中遵守这些规则。
你拥有并使用保护眼睛的装置（如果碰巧有个线头飞进你的眼睛，那么在仿生植入技术获得突破前，你的视力可能会永久损伤）。
你拥有自然且强烈的好奇心。
学习目标
我们竭尽全力确保你读完本书后可以获得以下技能：
加深对人工智能系统的理解。每一章中的项目都有助于你在生物机能方面获得全新的体验。
进一步理解如何利用微控制器、传感器和驱动器等组件对人体系统进行建模和仿真。
帮助你将嵌入式系统应用到本书以外的人工智能系统中。人体是一部相当复杂的机器，内部成千上万个子系统互相连接，作为本书实例再恰当不过了。
帮助你在设计和建造人工智能系统时考虑得更加周全。也许你将会花费数千元购买那些与实物几乎一模一样的道具，但最为关键的是在探索旅程中对机器人内部原理的理解。本书并不是要建造一个《太空堡垒卡拉狄加》的6号克隆品，其实这将是我们下一本书关注的核心内容。
本书结构
本书是按照系统来组织和布局各章节内容的，从而逐步提高项目的复杂度。你可以随意跳转到自己感兴趣的项目，但是仍然有必要略读该项目之前的章节。前面章节设计的项目是为了更好地支持后续章节中更高级的项目。
各章的组织框架如下：
生物学基础描述各章内容涉及的生物学基础理论。
首先，本书的灵感一部分来源于科幻作家所描绘的影像，一部分来源于我们开发救生用人工智能系统的经验。如果你已经看过《银翼杀手》《太空堡垒卡拉狄加》《异形》《终结者》《普罗米修斯》或《神秘博士》，那么就不能将机器人的最高水平简单地等同于一个会思考的罐头盒，而忽略它的智能。在这些或者其他科幻经典中塑造的仿人机器人不仅可以通过图灵测试，而且在生理学上是正确的—它们能够跟我们一样呼吸、流血和出汗。因此，如果不做外科手术式的深究，那么这些仿人机器人与人类实在难以区分。
其次，本书的灵感中更急迫和更实际的部分来源于仿人替代品，这种替代品可以用来训练健康监护人员以挽救和护理真实的病人。然而在开发这些替代品的过程中获得的经验是，我们离这个目标还有很大差距。现有的这些系统除了多了几个传感器外，跟街边玻璃柜子里的人体模特没有多大区别。我们现在需要的是一群充满渴望与热情的工程师、实验师和发明家，一起创造下一代仿人替代品。希望本书能使你迈出探索旅程的第一步，即使你的终极目标是创造一个配得上“银翼杀手”称号的仿人机器人，你也应该坚持读完本书。设计一种有利于拯救生命的人工智能系统是个不错的开端。
在编写本书的过程中，我们做了以下几个假设：
你已经阅读了一些有关电子学的入门书籍。
你已经对某种流行的微控制器做过编程，特别是Arduino。
你已经通过操作机器人装置或者学习网站/杂志上的文章获得了一些有关构建机器人的基本经验。
你已经了解电气安全知识并且在实际操作中遵守这些规则。
你拥有并使用保护眼睛的装置（如果碰巧有个线头飞进你的眼睛，那么在仿生植入技术获得突破前，你的视力可能会永久损伤）。
你拥有自然且强烈的好奇心。
学习目标
我们竭尽全力确保你读完本书后可以获得以下技能：
加深对人工智能系统的理解。每一章中的项目都有助于你在生物机能方面获得全新的体验。
进一步理解如何利用微控制器、传感器和驱动器等组件对人体系统进行建模和仿真。
帮助你将嵌入式系统应用到本书以外的人工智能系统中。人体是一部相当复杂的机器，内部成千上万个子系统互相连接，作为本书实例再恰当不过了。
帮助你在设计和建造人工智能系统时考虑得更加周全。也许你将会花费数千元购买那些与实物几乎一模一样的道具，但最为关键的是在探索旅程中对机器人内部原理的理解。本书并不是要建造一个《太空堡垒卡拉狄加》的6号克隆品，其实这将是我们下一本书关注的核心内容。
本书结构
本书是按照系统来组织和布局各章节内容的，从而逐步提高项目的复杂度。你可以随意跳转到自己感兴趣的项目，但是仍然有必要略读该项目之前的章节。前面章节设计的项目是为了更好地支持后续章节中更高级的项目。
各章的组织框架如下：
生物学基础描述各章内容涉及的生物学基础理论。
