內容簡介
進入21 世紀以來， 智慧型控制技術的套用越來越廣泛， 它是一門在控制論、資訊理論、人工智慧、仿生學、神經生理學及計算機科學發展的基礎上逐漸形成的一類高級信息與控制技術。 與此同時也推動著微電子、生 命科學、自動化技術等多個領域共同發展和相互滲透。據出版前資料報導，它的前沿性和高科技套用的主要貢獻， 大部分體現於智慧型\無人" 平台的廣泛使用中，智慧型\無人" 平台將機器人控制及無線通信網路等技術套用於環保、測繪、環衛、安防軍事和民用等領域。軍事領域中, 海洋空 間智慧型無人平台可以進行空中、地面和水下的作戰和偵察， 無人機是發 展成熟的無人技術。 在已發生的戰爭中，大量無人機被用於空中戰術偵 查、對地打擊、防空壓制、近距支援等任務，未來無人機型將進一步小 型化、智慧型化和隱身化, 任務載荷向綜合化、高解析度、全天候化發展， 極大提升戰鬥能力；民用領域中, 智慧型\無人" 平台可以完成資源勘測、 環境監測等繁重重複或搶險救災、資源調查等具有一定危險的任務。 另外, 智慧型控制研究發展的另一個方向和核心是以神經網路的強大自學習功能與具有較強知識表達能力的模糊邏輯推理構成的模糊邏輯神經網路， 最高目標是研究和模仿人或生物特有的外形構造、運動性 能、行為方式， 把機器人智商提高到智人水平， 或者使機器的能力達到 生物某種特有性能。
主要內容是第7 屆國際智慧型無人系統會議上吸納並審閱討論的優秀論文，廣泛涵蓋機 器人學、自主車輛、智慧型無人技術和仿生模擬技術，突出的亮點是注重基本原理實踐創造性和技術前瞻性。每篇論文主題清晰、資料新穎、圖 文並茂，適用於從事自主無人控制、機器人仿生、智慧型系統的工程技術人員閱讀。
目錄
第一部分智慧型與自主無人系統研究趨勢
第1 章使用小型UAV 容錯飛行控制的飛行演示3
1.1 簡介3
1.2 基於NN 的容錯飛行控制4
1.3 飛行器動力學、制導與控制原理6
1.4 飛行演示7
1.5 總結16
參考文獻17
第2 章無人航空和地面平台組隊: 當前研究和
尚未解決的問題19
2.1 簡介19
2.2 套用前景21
2.3 當前的研究挑戰22
2.4 結論和未來展望31
參考文獻32
第3 章機器人認知發展: 本體互動到融入社會的轉變36
3.1 簡介36
3.2 CDR 方法37
3.3 CDR 認知發展概述38
3.4 行為和有視覺的觸覺影像共同構造身體圖像40
3.5 面部表情和內心狀態之間的一致性44
3.6 結論和未來的問題48
參考文獻48
第二部分無人機(UAV) 和微型飛行器
(MAV) 的研究動態趨勢
第4 章無人飛行系統自主和技術準備評估(ATRA)
發展統一框架55
4.1 簡介55
4.2 相關工作57
4.3 有關自主的術語和主要定義59
4.4 ATRA 框架的整體概念62
4.5 ATRA 套用於CSIRO 自主直升機的示例70
4.6 結論71
參考文獻72
第5 章小型電動直升機自動起飛和降落的控制方案74
5.1 簡介74
5.2 試驗裝置75
5.3 自動起飛和著陸的控制系統設計77
5.4 試驗81
5.5 結論83
參考文獻84
第6 章關於無人直升機的簡易作業系統的評價85
6.1 簡介85
6.2 試驗裝置86
6.3 試驗結果88
6.4 結論95
參考文獻95
第7 章使用推力矢量導管風扇飛行器的控制96
7.1 簡介96
7.2 試驗方法和結果100
7.3 結論105
參考文獻106
第8 章多架四旋翼無人機的圓形編隊控制107
8.1 簡介107
8.2 室內編隊飛行問題109
8.3 軟硬體實現112
8.4 系統規範和限制114
8.5 控制系統設計115
8.6 結果和討論122
8.7 結論和下一步工作129
參考文獻129
第9 章使用虛擬領導者的無人機的分散編隊控制132
9.1 簡介132
9.2 控制方案大綱134
9.3 方案的收斂性136
9.4 通信階段138
9.5 通信需求量138
9.6 數值仿真140
9.7 總結143
參考文獻143
第10 章微型撲翼式仿生飛行器的空氣動力學和
飛行穩定性144
10.1 簡介144
10.2 仿生原型, 撲翼飛行器MAV145
10.3 機動MAV 的不穩定的空氣動力學148
10.4 被動的飛行穩定性152
10.5 總結155
參考文獻155
第11 章在南極進行科學研究的無人機開發和操作經驗157
11.1 簡介157
11.2 無人機的開發158
11.3 操作經驗和教訓165
11.4 結論169
參考文獻170
第12 章機載圓極化合成孔徑雷達的無人機
(CP-SAR UAV)171
12.1 簡介171
12.2 CP-SAR 無人機的任務173
12.3 CP-SAR 子系統175
12.4 載CP-SAR 的無人機178
12.5 載有CP-SAR 無人機規格設計179
12.6 CP-SAR 圖像處理186
12.7 總結187
參考文獻187
第三部分無人車(UGV) 的研究動態趨勢
第13 章輪式移動機器人的建模和控制: 從滑移運動學
到滑動動力學193
13.1 簡介193
13.2 非完整WMR194
13.3 有滑移和滑動的WMR201
13.4 結論204
參考文獻204
第14 章關於月球探測車柔輪穿越鬆散土壤時履齒
安裝位置的思考209
14.1 簡介209
14.2 柔輪210
14.3 柔輪和鬆散的土壤之間的互動建模211
14.4 試驗213
14.5 結果與討論215
14.6 總結217
參考文獻218
第15 章關於減少液壓驅動的昆蟲機器人晃動的
TSK-Type FLC 最佳阻抗控制219
15.1 簡介219
15.2 COMET-IV 系統的結構和配置221
15.3 行走在極不平坦的地形上關於推拉運動的阻抗
控制問題223
15.4 使用TSK-FLC 最佳化單腿阻抗控制224
15.5 試驗和結果226
15.6 總結231
參考文獻231
第16 章探測器輔助昆蟲機器人COMET-IV 在粗糙的
地形自主行走234
16.1 簡介234
16.2 COMET-IV 配置235
16.3 COMET-IV 運動模式237
16.4 障礙物的三維坐標軸237
16.5 三維占用格線繪圖239
16.6 行走路徑生成239
16.7 更新腿擺動的軌跡240
16.8 試驗和結果241
16.9 總結245
參考文獻245
第17 章基於時變反饋系統控制昆蟲機器人的行走方向247
17.1 簡介247
17.2 六足機器人248
17.3 行進規劃249
17.4 行走方向控制方法250
17.5 三維仿真253
17.6 總結258
參考文獻258
第四部分水下航行器、微型遙控設備及其他
的研究動態發展趨勢
第18 章混合AUV 的設計和操作分析263
18.1 簡介263
18.2 設計與配置265
18.3 移動控制269
18.4 負載系統271
18.5 結論272
參考文獻272
第19 章針對WaFLES 的超音波能量傳輸|| 可用
於腹腔內的微型機器人274
19.1 簡介274
19.2 方法275
19.3 結果280
19.4 討論282
19.5 結論283
參考文獻283
第20 章超空泡流加速衝擊仿真285
20.1 簡介285
20.2 物理模型和數值方法287
20.3 數值結果288
20.4 結論291
參考文獻292
第21 章彈性脹薄膜渦脫落的動力學流體|| 結構
互動仿真293
21.1 簡介293
21.2 材料和方法294
21.3 結果和討論297
21.4 結論301
參考文獻301
英漢術語對照303"
