水下机器人的人工智能技术

本书是施普林格出版的“智能系统、控制和自动化：科学与工程”（Intelligent Systems，Control and Automation：Science and Engineering）丛书中的一本，从水下环境面临的困难与挑战、人工智能技术在水下机器人应用领域的发展潜力等方面，对下一代水下机器人技术结构等涉及的相关学科进行了全方位的前瞻性阐述，内容涵盖系统设计、通信、人工智能和机器学习、地图构建和任务协调，以及自适应任务规划。

译丛序
译者序
前言
第一部分 水下机器人：挑战与应用 1
人工智能技术面临的挑战和潜力 3
弗兰克·基希纳
Frank Kirchner
智能传感器技术：未来海洋科学的“必备品” 16
菲利普·菲舍尔
Philipp Fischer
产业视角下的深海作业挑战 31
丹尼尔·莫塔，莱昂内·安德拉德，路易斯·布雷达·马什卡雷尼亚什，瓦尔特·埃斯特旺·贝亚尔
Daniel Motta, Leone Andrade, Luiz Brêda Mascarenhas and Valter E. Beal
第二部分 系统设计、动力学和控制 41
智能蒙皮——模块化和多用途船体的先进材料和制造 43
拉尔夫·巴赫迈尔，多罗特娅·施蒂宾
Ralf Bachmayer and Dorothea Stübing
水下航行器的模块化和可重构系统设计 51
马克·希尔德布兰特，肯尼思·施米茨，罗尔夫·德雷克斯勒
Marc Hildebrandt, Kenneth Schmitz and Rolf Drechsler
智能推进 61
拉尔夫·巴赫迈尔，彼得·坎普曼，赫尔曼·普莱特，马蒂亚斯·布塞，弗兰克·基希纳
Ralf Bachmayer, Peter Kampmann, Hermann Pleteit, Matthias Busse and Frank Kirchner
自主水下航行器通信的挑战与机遇 72
迪尔克·伍本，安德烈亚斯·肯斯根，阿赞格·乌杜加马，阿明·德科西，安娜·弗尔斯特
Dirk Wübben, Andreas Könsgen, Asanga Udugama, Armin Dekorsy and Anna Förster
自主水下干预的模块化水下机械手 82
塞巴斯蒂安·巴尔奇，安德烈·科列斯尼科夫，克里斯托夫·比斯肯斯，米蒂亚·埃基姆
Sebastian Bartsch, Andrej Kolesnikov, Christof Büskens and Mitja Echim
第三部分 环境干预和分析 91
用于水下操纵的机器学习和动态全身控制 93
若泽·德赫亚·费尔南德斯，克里斯蒂安·奥特，比拉尔·韦贝
José de Gea Fernández, Christian Ott and Bilal Wehbe
水下抓取系统的自适应控制 101
彼得·坎普曼，克里斯托夫·比斯肯斯，汪盛迪，迪尔克·伍本，阿明·德科西
Peter Kampmann, Christof Büskens, Wang Shengdi, Dirk Wübben and Armin Dekorsy
水下视觉导航和SLAM的挑战 108
凯文·克泽，乌多·弗雷泽
Kevin Köser and Udo Frese
用于环境地图构建和航行器导航的水下多模感知 118
彼得·坎普曼，拉尔夫·巴赫迈尔，丹尼尔·比舍尔，沃尔弗拉姆·布加德
Peter Kampmann，Ralf Bachmayer，Daniel Büscher and Wolfram Burgard
水下干预分析与训练仿真框架的研究 125
马蒂亚斯·特施纳，加布里尔·扎克曼
Matthias Teschner and Gabriel Zachmann
第四部分 自主和任务规划 133
受限空间内水下航行器自主导航的新方向 135
乌多·弗雷泽，丹尼尔·比舍尔，沃尔弗拉姆·布加德
Udo Frese, Daniel Büscher and Wolfram Burgard
自主水下系统的验证 146
克里斯托夫·吕特，妮科尔·梅戈，罗尔夫·德雷克斯勒，乌多·弗雷泽
Christoph Lüth, Nicole Megow, Rolf Drechsler and Udo Frese
人机直观协作的交互式战略任务管理系统 158
埃尔莎·安德烈娅·基希纳，哈根·朗格尔，米夏埃尔·贝茨
Elsa Andrea Kirchner, Hagen Langer and Michael Beetz