前言

传感器技术是现代科技的前沿技术，发展迅猛，它同计算机技术、通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。机器人使用的传感器作为机器人信息获取的源头，技术也日趋成熟完善，这在一定程度上推动着机器人技术的发展。我们不得不承认，即使是目前世界上智能程度最高的机器人，它对外部环境变化的适应能力也非常有限，还远远没有达到人们预想的目标。为了解决这一问题，机器人研究领域的学者们一方面研发机器人的各种外部传感器，研究多信息处理系统，使其具有更高的性能指标和更广的应用范围；另一方面，研究多传感器信息融合技术，为机器人的决策提供更准确、更全面的环境信息。

机器人传感器及其信息融合技术的研究涉及人工智能、电子、机械、控制、计算机、信号处理等诸多理论和技术，是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要体现。本书旨在为机械、电子、计算机、控制工程师和工程技术专家们，以及研究生或高年级本科生提供必备的知识。在内容编排方面，注重理论与工程实际的结合、基础知识与现代技术的结合，内容丰富，反映了机器人传感器的基础知识以及与其相关的先进理论和技术。

本书共分10章，第1章主要讲解传感器的基础知识，包括传感器的定义与特点、组成与分类、机器人与传感器、传感器及其技术的发展趋势、多传感器信息融合的应用领域；第2章介绍机器人系统组成，以及各组成部分的功能和特点；第3章从机器人内部传感器和外部传感器两个方面介绍了机器人常用传感器的种类和工作原理；第4章介绍智能传感器的定义、构成、关键技术、功能与特点，以及无线传感网络和模糊传感器技术及其应用实例；第5章介绍多传感器信息融合的定义、分类和系统结构；第6章介绍多传感器定量信息融合的常用方法，包括传感数据的一致性检验和基于参数估计的信息融合方法；第7章介绍多传感器定性信息融合的常用方法，包括Bayes方法、Dempster-Shafer证据推理、模糊理论、神经网络法、粗糙集理论的原理及其应用；第8章列举了多传感器在装配机器人中的应用实例，介绍了装配机器人多传感器系统的组成及其功能；第9章列举了多传感器在焊接机器人中的应用实例，介绍了焊接机器人利用超声传感器和视觉传感器进行焊缝跟踪的原理；第10章列举了多传感器在移动机器人导航、测距和避障中的应用实例。

本书由郭彤颖进行整体策划与统稿，由郭彤颖和张辉主编，其中第1章由郭彤颖、何嘉宁编写，第2、3章由郭彤颖、王海忱编写，第4章由张辉、任丹编写，第5章由郭彤颖、刘剑编写，第6章由许崇、陈露编写，第7章由王长涛、宫巍、陈露编写，第8章由郭彤颖、刘冬莉编写，第9章由郭彤颖、刘淑娟、赵岚光编写，第10章由郭彤颖、冯群、刘伟编写。

本书的编写参考了国内外学者的相关论著和资料，在此一并表示衷心的谢意。

由于机器人技术的发展日新月异，再加上时间仓促、水平有限，本书难以全面、详细地对机器人传感器技术的研究前沿和热点问题一一进行探讨。书中存在不足之处，敬请读者批评指正。

编　者