机器人学中的状态估计/人工智能与机器人系列

简介如何估计机器人在空间中移动时的状态（如位置、方向）是机器人研究中一个重要的问题。大多数机器人、自动驾驶汽车都需要导航信息。导航的数据来自于相机、激光测距仪等各种传感器，而它们往往受噪声影响，这给状态估计带来了挑战。本书将介绍常用的传感器模型，以及如何在现实世界中利用传感器数据对旋转或其他状态变量进行估计。本书涵盖了经典的状态估计方法（如卡尔曼滤波）以及更为现代的方法（如批量估计、贝叶斯滤波、sigmapoint滤波和粒子滤波、剔除外点的鲁棒估计、连续时间的轨迹估计和高斯过程回归）。这些方法在诸如点云对齐、位姿图松弛、光束平差法以及同时定位与地图构建等重要应用中得以验证。对机器人领域的学生和相关从业者来说，本书将是一份宝贵的资料。TimothyBarfoot博士（多伦多大学航空航天研究所UTIAS教授）在工业和学术界的移动机器人导航中已有逾十五年的研究历史。他的研究领域涉及空间探索、采矿、军事和运输等，并在定位、建图、规划和控制方面作出了贡献。他是InternationalJournalofRoboticsResearch和JournalofFieldRobotics的编辑委员会成员，并且在2015年多伦多举办的FieldandServiceRobotics会议中担任主席。StateEstimationforRobotics早已在SLAM领域广为流传，几乎是SLAM入门必读的经典书籍之一。本书深入讲解了状态估计的机理、三维几何学基础、矩阵李群以及位姿和点的估计方法等，尤其对基于滤波器的状态估计方法的介绍全面深刻。现在在高翔、颜沁睿、刘富强等十多位SLAM专家、爱好者的共同努力下，中文译本《机器人学中的状态估计》也终于得以面世。这对于国内广大SLAM爱好者来说，可谓一大福音，值得隆重推荐。——浙江大学教授，CAD&CG国家重点实验室计算机视觉团队带头人，章国锋StateEstimationforRobotics是加拿大多伦多大学Barfoot教授的名著，也是机器人方向的经典教材之一。该书侧重数学基础，先花了三分之二的篇幅来介绍概率、几何方面的基础知识，后又回到应用问题，详细介绍了基于点云和图像的姿态估计。这是一本难得的既注重基础又顾及前沿研究问题的教材。书的译者是一群对机器人技术富有激情的年轻人，他们中的许多人在计算机视觉、机器人等科研领域开始崭露头角。这本译作倾注了他们的满腔热忱和对国内技术发展的期望。——加拿大西蒙弗雷泽大学终身教授，谭平本书介绍了机器人领域的重要核心技术——状态估计。这本书不只介绍了一些传统的经典算法，也涉及了新的行业进展和应用，同时还传授了一些基础的数学工具。本书使用严谨的数学语言，同时又深入浅出，是初学者不可多得的良师益友。——自动驾驶公司AutoX创始人，原美国普林斯顿大学计算机视觉与机器人实验室主任，麻省理工学院博士肖健雄