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| 編輯推薦： |
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本书的著述立足于智能排爆机器人基础理论知识与工程实用技术的无缝连接与有机结合，既注重基础理论和基本方法的系统学习，又强调专业知识和行业技能的综合应用，尤其重视反映当前排爆机器人技术发展的新动向和新成果，力求体现智能排爆机器人技术的先进性与实用性。
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| 內容簡介： |
本书共27章，详细介绍了智能排爆机器人结构设计、动力驱动、换刀控制、视觉导航、传感探测、精确控制、器件集成及操控装备技术研究过程，汇集了智能排爆机器人最新的研究成果，反映了智能排爆机器人最新的发展动态，在理论学习、技术思考、成果借鉴方面可为广大学习者提供帮助，定能促进学习者更好地掌握智能排爆机器人技术的精髓与内涵。本书的主创人员在开发高性能、多用途特种机器人方面具有丰富的研制经验和深厚的技术积累。
本书为一部系统、全面、科学、详实、准确、充分表现智能排爆机器人领域新理念、新技术、新方法、新成就的著作和教材，使其既可以作为普通院校相关专业本科生和研究生的参考书，又可以作为从事机器人技术研究和应用的科研人员的技术借鉴书和学习参考书。
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| 關於作者： |
罗霄，工学博士、副教授，现在北京理工大学计算机学院任职，担任中国图学会计算机图学专委会和图学发展工作委员会委员。主要从事数字图像处理、特种机器人视觉伺服、智能控制相关技术研究。主持完成国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金课题2项，校企合作完成多项横向课题。任现职以来，出版教材专著6部，发表论文20余篇，其中SCI检索14篇，获国家发明专利6项。
罗庆生，工学博士，教授，博士生导师，现在北京理工大学机电学院任职，担任北京理工大学特种机器人技术创新中心主任，北京教学名师，国务院特殊津贴专家，中国大学生创新创业最佳指导教师。主要从事特种机器人技术、机电一体化技术研究，担任12个省部级科研产品设计总师，亲自设计并投入市场的机电一体化产品超过20余项。获国家发明专利45项；国家级、省部级优秀教学成果一、二等奖共6项；获省部级科技进步一、二等奖各3项；主持或完成省部级以上科研项目28项，总经费逾二千万元，出版学术专著21部，发表论文320余篇，其中SCI、EI收录逾100篇。
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| 內容試閱：
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21世纪以来， 随着恐怖主义思潮在全球泛滥， 以爆炸、投毒、暗杀、枪击等手段为主的恐怖袭击事件在世界各地此起彼伏， 导致人类社会动荡不安。根据全球恐怖袭击数据库统计， 从1970 年到2015 年， 全球共发生19 138 起恐怖袭击事件， 其中又以2000 年以后发生居多。我国自改革开放以来， 总体上处于和平、稳定的发展环境中， 但以“三股势力” 为主的恐怖分子在某些敌对国家或组织的支持与挑唆下， 不断在国内制造恐怖袭击事件， 特别是爆炸恐怖袭击， 妄图通过爆炸恐怖袭击活动来达到他们制造恐怖形势、分裂国家、阻止社会发展的罪恶目的。在阻止爆炸恐怖袭击事件发生、处置爆炸装置过程中， 因缺乏能远距离排爆的智能化装备，导致大量排爆人员伤亡。反恐现实迫切需要我们开发高智能、多功能的排爆装备。2018 年3 月起， 依托校企合作项目， 本项目组开展了智能排爆机器人关键技术和实体装备的研发工作， 力求用一种新概念排爆机器人，在复杂、多变、困难、恶劣环境下来代替排爆人员搜索、处置、搬运、转移可疑爆炸物或其他有害危险品， 将我国排爆机器人技术提升到世界先进水平、国内顶尖水平。
经过近三年的刻苦攻关， 北京理工大学特种机器人技术创新中心与三门峡市天康成套设备有限责任公司、新疆公安厅特警总队排爆实验中心联手在智能排爆机器人关键技术与实体装备的研发方面取得突破性进展。开发出的智能排爆机器人是一款能够自动、自主遂行反恐排爆作业的特种高新科技装备。这款机器人采用大攻角双履带前驱式行进原理、双机械臂主从式协同化作业方式， 以及机器人基础平台与防爆罐一体化复合式布局形式。这款机器人整体尺寸≤1 180 mm ×660 mm ×580 mm， 整体重量≤250 kg， 且体型精悍、重量适宜， 结构紧凑、运动灵活， 功能丰富、性能稳定， 操控简捷、维护方便。其技术特点是应用了多传感器信息融合指导下的智能驾驶技术， 保证机器人车体能够快速准确地自主规划运动路径， 避开障碍物， 到达作业位置。这款机器人还能够依托其特殊装备的感知探测系统， 通过多种信息的快速融合， 完成机器人快速到达、机械臂快速换刀、爆炸物快速拆卸等特种需求。
这款机器人拥有一套快速、平稳、灵活移动的机动平台， 在强劲动力的支撑下， 爬坡能力、越障能力十分优异。该机器人还装备了三个RGB - D 相机和一个多自由度云台， 能够全方位观察排爆现场环境， 并将视频或图像实时回传， 使身处远方的排爆人员能够通过终端控制系统产生身临其境的感觉， 精确执行排爆作业， 使拥有高动态性、高灵活性、高可达域、高灵敏度和高刚性的双六自由度串联式机械臂系统如虎添翼， 操控精度跃上新台阶， 排爆能力实现新突破。
北京理工大学特种机器人技术创新中心成立于2005 年。该创新中心在罗庆生教授和韩宝玲教授带领下， 长期不懈地走在特种机器人科技创新探索、科研任务攻关道路上， 组建了一支充满创新能量、奋斗不息的标兵创新团队。该创新团队的主要研究领域为光机电一体化特种机器人、工业机器人技术、机电伺服控制技术、机电装置测试技术、传感探测技术和机电产品创新设计等。目前已研制出仿生六足爬行机器人、新型特种搜救机器人、多用途反恐防暴机器人、新型工业码垛机器人、新型轮腿机器人、新型节肢机器人、“神行太保” 多用途机器人、履带式壁面清洁机器人、小型仿人机器人、“仿豹” 跑跳机器人、仿生乌贼水下机器人、履带式变结构机器人、制导反狙击机器人、新型球笼飞行机器人以及新型工业焊接机械臂、陆空两栖作战任务组、外骨骼智能健身与康复机等多种特种机器人和设施。该团队在开发新型高智能、多功能排爆装备过程中， 系统、全面、详尽、科学地开展了智能排爆机器人结构设计技术研究、智能排爆机器人动力驱动技术研究、智能排爆机器人换刀控制技术研究、智能排爆机器人视觉导航技术研究、智能排爆机器人传感探测技术研究、智能排爆机器人精确控制技术研究、智能排爆机器人器件集成技术研究、智能排爆机器人操控装备技术研究， 融数学基础理论、机械设计方法、柔性制造模式、器件集成理念、视觉引导手段、智能控制机制、信息交互方式、排爆规划策略为一体， 具有先进性和实用性， 从而为本项目的研究和本书的撰写提供了丰富的资料、打下了坚实的基础。
本项目的主创人员在开发高性能、多用途特种机器人方面具有丰富的研制经验和深厚的技术积累， 罗庆生、韩宝玲、罗霄撰写的专著《智能作战机器人》曾获第五届“中华优秀出版物图书奖” 称号， 这是我国出版物领域中的最高奖， 表明其在科技领域， 尤其是在机器人领域中的实力与地位。
本书共27 章。
第1 章 绪论;
第2 章 智能排爆机器人总体架构与系统组成;
第3 章 智能排爆机器人运动性能分析;
第4 章 智能排爆机器人视觉SLAM 技术研究;
第5 章 智能排爆机器人视觉子系统信息预处理;
第6 章 智能排爆机器人IMU 信息预处理;
第7 章 融合IMU 信息的视觉定位与导航系统;
第8 章 IMU 与视觉定位融合的导航试验研究;
第9 章 智能排爆机器人自主导航系统研究;
第10 章 智能排爆机器人定位和障碍物检测;
第11 章 智能排爆机器人的全局路径规划;
第12 章 智能排爆机器人的局部路径规划;
第13 章 智能排爆机器人导航试验研究;
第14 章 排爆工具子系统功能设计与运动规划;
第15 章 机器人串联式双机械臂运动学分析;
第16 章 机器人串联式双机械臂运动学标定;
第17 章 机器人串联式双机械臂碰撞检测方法研究;
第18 章 机器人机械臂子系统避障路径规划;
第19 章 机器人机械臂运动学标定和碰撞检测及避障路径规划试验;
第20 章 智能排爆机器人有效运动空间和空间性能指标研究;
第21 章 智能排爆机器人稳定性判定理论和稳定性控制技术研究;
第22 章 智能排爆机器人控制子系统总体架构与功能设计;
第23 章 串联式六自由度机械臂正运动学建模与通用逆运动学算法研究;
第24 章 时间最优多轴同步理论的研究与应用;
第25 章 动力学参数辨识理论在智能排爆机器人上的应用;
第26 章 算法与理论的仿真试验;
第27 章 基于智能排爆机器人物理样机的验证试验。
本书章节架构严谨、相互呼应， 条分缕晰、层层递进， 所涉及的均是智能排爆机器人领域的前沿与核心技术， 所解决的均是智能排爆机器人行业的热点与难点问题。本书中部分公式使用的acos 以及atan， 是C/ C 中使用的反余弦/ 反正切函数， 其意与数学中的arccos/arctan 相同。全书汇集了智能排爆机器人最新的研究成果， 反映了智能排爆机器人最新的发展动态， 在理论学习、技术思考、成果借鉴方面可为广大学习者提供帮助， 能促进学习者更好地掌握智能排爆机器人技术的精髓与内涵。
本书立足于智能排爆机器人基础理论知识与工程实用技术的无缝连接与有机结合， 既注重基础理论和基本方法的系统学习， 又强调专业知识和行业技能的综合应用， 尤其重视反映当前排爆机器人技术发展的新动向和新成果， 力求体现智能排爆机器人技术的先进性与实用性， 以使本书成为一部系统、全面、科学、翔实、准确、充分表现智能排爆机器人领域新理念、新技术、新方法、新成就的著作和教材， 使其既可以作为普通院校相关专业本科生和研究生的教材， 又可以作为从事机器人技术研究和应用的科研人员的学习参考书。
本书由罗霄、罗庆生担任主要撰稿人， 王善达、刘星栋、钟心亮、王新达、郑凯林、乔立军等参与了本书一些章节的撰写。
本书与撰写过程中， 得到了北京理工大学、三门峡市天康成套设备有限责任公司、新疆公安厅特警总队等部门相关领导的极大关怀， 得到了北京理工大学出版社的热情帮助， 还得到了许多同人的无私支持。值本书即将付梓出版之际， 谨向所有关心、帮助、支持过我们的领导、专家、同事、朋友表示衷心感谢!
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