概率机器人学入门:Thrun、Burgard与Fox的经典著作

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《概率机器人学》是由Sebastian Thrun、Wolfram Burgard和Dieter Fox三位专家合著的一本经典著作,专为机器人学领域的学习者和研究者提供深入理解概率方法在机器人技术中的应用。这本书是机器人领域的重要参考资料,强调了不确定性在机器人操作中的核心作用,并探讨了如何通过概率模型来处理环境感知、状态估计和决策制定。 本书首先在第一章"Introduction"中阐述了不确定性在机器人学中的关键性,指出随着机器人在复杂和动态环境中活动,它们必须处理各种形式的不确定性,如传感器噪声、环境模型不精确以及动作执行的不确定性。作者介绍了概率机器人学的概念,解释其如何通过将概率理论融入机器人控制流程,帮助机器人在面对不确定性时做出合理的决策。 第二章"Recursive State Estimation"详细讨论了状态估计的方法,这是概率机器人学的基础。章节中涉及了基本的统计概念,如概率、随机变量和概率分布,以及机器人与环境交互的过程。重点介绍了贝叶斯滤波器,这是一种核心的统计方法,用于在不断接收新的观测数据时更新对机器人状态的信念。通过一个实例和数学推导,展示了贝叶斯滤波器的工作原理,特别强调了马尔可夫假设在简化问题和计算效率上的重要作用。 第三章"Gaussian Filters"聚焦于线性高斯系统的处理,其中以卡尔曼滤波器为中心。卡尔曼滤波是概率机器人学中的一个关键算法,它在处理具有线性动态模型和高斯测量噪声的系统时表现出色。这部分内容解释了如何利用卡尔曼滤波器来估计状态并进行最优预测,对于需要精确状态估计的应用,如自动驾驶或导航系统,具有重要意义。 《概率机器人学》是一本深入浅出的教材,涵盖了概率模型在机器人技术中的关键应用,从基础的理论到实用的算法,为读者提供了全面而坚实的理论基础,对于任何希望在机器人领域运用概率方法的人来说,这是一本不可或缺的参考书籍。通过阅读这本书,读者不仅能掌握概率机器人学的基本概念,还能学会如何解决实际问题中的挑战,推动机器人技术的进一步发展。