本书首先介绍机器人的定义、分类、系统组成、发展简史、现状和未来趋势、前沿热点、发展战略等内容，然后针对工业机器人、特种机器人、服务机器人、仿生机器人、医疗机器人、军用机器人等主题分别进行详细介绍，使读者对相关领域机器人的类型、发展、关键技术和典型应用案例有一个全面深入的认识。此外，通过对目前国内外主流机器人比赛、机器人工程专业，以及机器人产业链的介绍，读者可以了解当今机器人领域教育和产业现状，为后续进一步的学习和研究奠定良好基础。本书既可供所有开设机器人工程及相关专业的各类高等院校作为教材使用，也可作为中小学生相关科技课程辅助教材使用，或作为机器人领域技术人员与科研爱好者的指导参考书。

作为新兴交叉学科的专业课程教材，本书的出版将弥补现有市面教材内容上的不足，不但适用于本、专科初入大学的相关专业学生，还可用于对机器人领域感兴趣的科技人员以及中小学生，能够指导其快速、系统全面地了解机器人技术的发展与应用现状，从大量丰富的最新应用案例中初步掌握机器人领域的基础知识，充分激发学习兴趣，为后期深入学习相关理论技术指明方向，为日后开展相关设计和研究工作奠定基础，也为就业规划和继续深造提供帮助，有助于培养服务于工业和信息化领域的高水平复合型人才，以及机器人产业的高技能人才，助推“两个强国”和新工科建设。

智能机器人改变了人类的生产和生活方式，成为全面融入国计民生的重要使能技术，是当前国际科技创新的热点领域和发达国家科技发展必争的战略重点。大力发展智能机器人技术与产业，对贯彻高质量发展战略、推动我国产业结构转型升级、落实科技惠及民生、保障国家和社会公共安全具有重要意义。机器人工程涉及机械、电子、计算机、控制等领域，具有明显的多学科交叉融合的特点，亦是我国新工科建设的重要支撑方向。本书编写的宗旨是为初入大学的机器人工程及相关专业学生提供一本机器人入门书籍。目前，国内机器人工程专业教学体系的系统性尚不完善，现有机器人相关教材多以基础理论和专业技术介绍为主，更适合在大三和大四相关专业课程中讲解，且很多案例针对性不强，较为陈旧，也不够丰富。当前国内急缺能够较系统全面地介绍机器人领域前沿技术和典型应用的入门级教材。本书瞄准国家重大战略需求，深化产教融合，充分体现正确的政治方向和价值导向，针对工业机器人、特种机器人、服务机器人、仿生机器人、医疗机器人、军用机器人等重点应用领域，通过大量最新的典型应用案例讲解各类机器人的相关基础知识和关键技术。同时，本书还介绍了最新的国际学术前沿和技术发展趋势、主要发达国家的机器人发展战略、机器人产业链概况、主流机器人赛事，以及机器人工程专业概况等，帮助学生迅速对机器人工程所涉及的知识领域有初步的认知，扩宽学生的视野和知识面，提前明确学习目标，开展职业规划。此外，本书采用“纸质+互联网+电子资源”的形态，是一本将信息技术与教育教学深度融合的新形态立体化教材。编者团队校际协同，包括来自多所著名高校长期从事机器人领域研究的多位知名学者。本书共7章，涵盖了各类机器人的定义、发展简史、现状和未来趋势、关键技术、典型应用案例等，帮助读者全面系统地认知机器人工程。其中，第1章概述了机器人的定义、分类、系统组成、发展简史与现状、前沿热点与未来趋势、国内外机器人发展战略、机器人工程专业建设以及主流机器人竞赛；第2至7章分别针对工业机器人、特种机器人、服务机器人、仿生机器人、医疗机器人、军用机器人阐述了其定义及分类、发展历程与未来趋势、关键技术与应用案例。本书由王禹林担任主编，祖莉、陈刚、张志安、陈柏担任副主编，吴青聪、何彦、杨小龙、陶永、孙宇昕为参编。其中，第1章由王禹林、何彦编写，第2章由王禹林、陶永编写，第3章由陈刚编写，第4章由祖莉编写，第5章由王禹林、孙宇昕编写，第6章由王禹林、陈柏、吴青聪编写，第7章由张志安、杨小龙编写。此外，谢中取、陈令坤、许雄、童一飞、孙中圣、汤玉程、黄登辉、高璐曼、祁立智、郝玲等均参与了本书部分内容的绘图、编排与校审工作，在此表示衷心的感谢！本书的编写参考了很多同类教材和相关资料，已一一列于参考文献中，在此向相关作者表示感谢。作为新兴交叉学科的专业课程教材，本书的出版将弥补现有市面教材内容上的不足，不但适用于本、专科初入大学的相关专业学生，还可用于对机器人领域感兴趣的科技人员以及中小学生，能够指导其快速、系统全面地了解机器人技术的发展与应用现状，从大量丰富的最新应用案例中初步掌握机器人领域的基础知识，充分激发学习兴趣，为后期深入学习相关理论技术指明方向，为日后开展相关设计和研究工作奠定基础，也为就业规划和继续深造提供帮助，有助于培养服务于工业和信息化领域的高水平复合型人才，以及机器人产业的高技能人才，助推“两个强国”和新工科建设。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和错误，敬请选用本书的师生和广大读者批评指正。编者

高等院校老师

前言第1章机器人工程概述1.1机器人的定义1.2机器人的分类1.2.1按应用环境分类1.2.2按智能程度分类1.2.3按动力源分类1.2.4按自由度分类1.2.5按移动性分类1.3机器人系统组成简介1.3.1驱动系统1.3.2机械系统1.3.3感知系统1.3.4机器人-环境交互系统1.3.5人机交互系统1.3.6控制系统1.4机器人发展简史与现状1.4.1机器人发展简史1.4.2机器人发展现状1.5机器人前沿热点和未来趋势1.5.1机器人十大前沿技术1.5.2机器人十大热点应用1.5.3机器人未来发展趋势1.6国内外机器人发展战略1.6.1美国1.6.2欧洲1.6.3日本1.6.4韩国1.6.5中国1.7机器人工程专业建设概况1.8主流机器人竞赛概况1.8.1机器人大擂台（RobotWars）1.8.2国际空中机器人大赛（IARC）1.8.3机器人世界杯（RoboCup）1.8.4亚太大学生机器人大赛（ROBOCON）1.8.5中国全国大学生机器人大赛（RoboMaster）1.8.6世界机器人大赛（World Robot Contest）参考文献第2章工业机器人2.1工业机器人的定义及分类2.1.1工业机器人的定义2.1.2工业机器人的分类2.2工业机器人的发展历程及未来趋势2.2.1工业机器人发展历程2.2.2工业机器人未来趋势2.3工业机器人的系统组成及技术参数2.3.1系统组成2.3.2工业机器人三大核心件2.3.3机器人的常用传感器2.3.4工业机器人的主要技术参数2.4工业机器人关键技术2.4.1核心部件/器件与专用芯片2.4.2核心算法软件与操作系统2.4.3前沿热点和共性关键技术2.4.4新型工业机器人系统与应用2.5工业机器人典型应用案例2.5.1高精密谐波齿轮传动减速器2.5.2串联机器人2.5.3并联与混联机器人2.5.4京东无人仓2.6工业机器人产业发展概述2.6.1产业发展态势2.6.2国内外著名制造商2.6.3产业链分析参考文献第3章特种机器人3.1特种机器人的定义及分类3.1.1特种机器人的定义3.1.2特种机器人的分类3.2特种机器人发展历程及未来趋势3.2.1特种机器人发展历程3.2.2特种机器人未来趋势3.3特种机器人关键技术3.3.1仿生机构创新设计3.3.2微小型机器人技术3.3.3高效驱动技术3.3.4多传感融合技术3.3.5导航定位技术3.3.6遥操作技术3.3.7人机接口系统3.4特种机器人应用案例3.4.1探测机器人3.4.2救援机器人3.4.3检测检修机器人3.4.4农林机器人3.4.5无人驾驶机器人参考文献第4章服务机器人4.1服务机器人的定义及分类4.1.1服务机器人的定义4.1.2服务机器人的分类4.2服务机器人的发展历程及未来趋势4.2.1服务机器人发展历程4.2.2服务机器人未来发展趋势4.3服务机器人关键技术4.3.1多传感器融合4.3.2语言交互4.3.3视觉处理4.3.4即时定位与路径规划4.3.5云服务与物联网4.3.6虚拟现实4.4服务机器人典型应用案例4.4.1清洁卫生机器人4.4.2家居协作机器人4.4.3健康服务机器人4.4.4情感互动机器人4.4.5安防机器人4.4.6教育辅助机器人4.4.7餐饮服务机器人4.4.8导游导览机器人4.4.9运输协作机器人4.4.10摄影机器人4.4.11娱乐表演机器人参考文献第5章仿生机器人5.1仿生机器人的定义及分类5.1.1仿生机器人的定义5.1.2仿生机器人的分类5.2仿生机器人发展历程及未来趋势5.2.1仿生机器人发展历程5.2.2仿生机器人未来趋势5.3仿生机器人关键技术5.3.1仿生模型构建5.3.2仿生材料5.3.3仿生结构5.3.4仿生控制5.4仿生机器人应用案例5.4.1仿人机器人5.4.2多足机器人5.4.3仿蛙式机器人5.4.4软体机器人5.4.5电子皮肤5.4.6机器人灵巧手参考文献第6章医疗机器人6.1医疗机器人的定义及分类6.1.1医疗机器人的定义6.1.2医疗机器人的分类6.2医疗机器人发展历程及未来趋势6.2.1医疗机器人发展历程6.2.2医疗机器人未来趋势6.3医疗机器人关键技术6.3.1先进材料技术6.3.2脑机接口、生肌电与人机交互技术6.3.3精确控制与远程控制技术6.3.4图像融合与显示技术6.3.5微纳机器人6.3.6医疗大数据6.4医疗机器人案例分析6.4.1手术机器人6.4.2康复机器人6.4.3胶囊机器人6.4.4防疫机器人参考文献第7章军用机器人7.1军用机器人的定义及分类7.1.1军用机器人的定义7.1.2军用机器人的分类7.2军用机器人发展历程及未来趋势7.2.1军用机器人发展历程7.2.2各国军用机器人发展概况7.2.3军用机器人未来趋势7.3军用机器人关键技术7.3.1即时定位及地图构建SLAM技术7.3.2路径规划技术7.3.3运动控制技术7.3.4可靠性与智能运维技术7.3.5通信组网技术7.3.6集群机器人作战技术7.3.7人工智能技术7.4军用机器人作战应用案例7.4.1典型地面作战机器人7.4.2典型军用机器狗7.4.3微型侦察无人机7.4.4高空军用无人机7.4.5军用外骨骼机器人系统参考文献