本書以工作於室內的操作型服務機器人為背景，從控制的角度出發，由機器人系統的構成到機器人的移動感知、定位與控制，系統地闡述了服務機器人的基本原理與關鍵技術，並給出了服務機器人室內作業的應用示例。 全書共由9章構成，分別為緒論、移動式服務機器人的結構與工作原理、運動學與動力學模型、感知與控制體系結構、人機交互、移動平台的定位與導航、路徑與運動規划、控制方法與策略、典型應用示例。本書以輪式移動平台的定位與運動控制為主，同時兼顧了操作手臂的控制問題。 本書主要面向從事機器人研究和應用的科技人員，既注重反映本領域的研究前沿，又注重理論與應用的結合及可實現性。本書可作為機器人、計算機視覺等領域的科研工作者和工程技術人員的參考書，也可作為控制科學與工程、計算機等學科的研究生和高年級本科生的教材。

前言第1章 緒論1.1 服務機器人的基本概念與發展歷程1.1.1 服務機器人的定義1.1.2 服務機器人的分類1.1.3 服務機器人的發展歷程1.2 服務機器人的研究領域1.2.1 機械結構設計與驅動1.2.2 感知系統與技術1.2.3 控制技術1.2.4 人機工程1.2.5 應用研究1.3 服務機器人的特點與基本結構1.3.1 服務機器人的特點1.3.2 服務機器人的基本機構1.4 幾類典型的服務機器人1.4.1 清潔機器人1.4.2 醫用機器人1.4.3 康復機器人1.4.4 導游機器人1.4.5 家政機器人1.5 服務機器人控制的基本方法與發展趨勢1.5.1 服務機器人的運動控制結構1.5.2 服務機器人的運動控制方法1.5.3 服務機器人控制的發展趨勢參考文獻第2章 移動式服務機器人的結構與工作原理2.1 總體結構 2.1.1 上位機子系統 2.1.2 感知子系統 2.1.3 控制子系統2.1.4 人機交互子系統2.1.5 移動平台和服務執行機構2.1.6 電源子系統2.2 移動機構2.2.1 輪式移動機構2.2.2 履帶式移動機構2.2.3 腿足式移動機構2.3 服務執行機構——機械手2.3.1 機械手定義及相關術語2.3.2 典型機械手結構2.3.3 移動機械手的特點2.4 室內移動式服務機器人的工作原理2.4.1 工作原理2.4.2 工作特點本章小結參考文獻第3章 運動學與動力學模型3.1 機械系統的運動約束3.1.1 完整約束與非完整約束3.1.2 廣義坐標3.1.3 位形空間3.1.4 Pfaffian型非完整約束系統的可控性判據3.1.5 示例——單輪滾動約束3.2 移動平台運動學模型3.2.1 差分驅動平台3.2.2 導向驅動輪式平台3.2.3 全方位輪式平台3.3 移動平台動力學模型3.3.1 雙輪差動移動平台3.3.2 履帶式移動平台3.4 操作手臂的運動學模型3.4.1 正向運動學3.4.2 逆向運動學3.4.3 PArm的欠自由度逆向運動學3.4.4 實驗與結果3.5 操作手臂的動力學模型3.5.1 兩連桿操作手的等效動力學模型3.5.2 操作手的動力學模型 3.6 移動操作手臂的運動學模型3.6.1 Pioneer2的運動學模型3.6.2 移動操作手臂的正向運動學3.6.3 移動操作手臂的逆向運動學3.6.4 仿真與結果本章小結參考文獻 第3章 運動學與動力學模型第4章 感知與控制體系結構第5章 人機交互第6章 移動平台的定位與導航第7章 路徑與運動規划第8章 控制方法與策略第9章 典型應用示例