前　　言移動(dòng)機(jī)器人是一種能夠半自主或全自主工作的智能機(jī)器，具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險(xiǎn)、繁重、復(fù)雜的工作，提高工作效率和質(zhì)量，服務(wù)人類生活，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域均有重要用途。移動(dòng)機(jī)器人學(xué)涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制、感知、規(guī)劃和決策等多個(gè)學(xué)科，涵蓋機(jī)械、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電子信息等專業(yè)領(lǐng)域。編者所在機(jī)器人與智能技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)自2009年以來(lái)一直從事移動(dòng)機(jī)器人的科研、教學(xué)和競(jìng)賽指導(dǎo)工作。由于移動(dòng)機(jī)器人涉及多學(xué)科交叉融合，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生面對(duì)海量的知識(shí)和內(nèi)容，往往不知從何處入手。相關(guān)的機(jī)器人教程往往從單一的學(xué)科領(lǐng)域出發(fā)，或從基礎(chǔ)理論著手，較難讓學(xué)生快速上手，了解移動(dòng)機(jī)器人開(kāi)發(fā)的整體流程。此外，人工智能、深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、大模型等前沿技術(shù)正在極大地改變包括移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域在內(nèi)的相關(guān)學(xué)科知識(shí)體系和應(yīng)用場(chǎng)景，迫切需要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的理解和應(yīng)用能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維及綜合素質(zhì)。本書(shū)首先介紹移動(dòng)機(jī)器人的背景、技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，其次介紹移動(dòng)機(jī)器人硬件組成、基礎(chǔ)知識(shí)和傳感器工作的原理及應(yīng)用，再次介紹同步定位和建圖技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)和三維重建技術(shù)，最后介紹人工智能、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理等前沿技術(shù)。此外，本書(shū)還將本團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)學(xué)生參加各類機(jī)器人學(xué)科競(jìng)賽的賽題進(jìn)行整合凝練，形成移動(dòng)機(jī)器人綜合應(yīng)用案例。通過(guò)講解移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)，學(xué)生能夠迅速熟悉移動(dòng)機(jī)器人的整體框架和設(shè)計(jì)原理。在此基礎(chǔ)上，以實(shí)踐為重心，講解大量同步定位和建圖技術(shù)、導(dǎo)航、三維重建、機(jī)器視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理等方面的基礎(chǔ)理論、工作原理及動(dòng)手練實(shí)例，幫助學(xué)生在理解移動(dòng)機(jī)器人基礎(chǔ)功能的同時(shí)掌握移動(dòng)機(jī)器人開(kāi)發(fā)技術(shù)，能將書(shū)中的內(nèi)容應(yīng)用于實(shí)踐。本書(shū)可用于指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)發(fā)移動(dòng)機(jī)器人各項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)定位、建圖、導(dǎo)航和人機(jī)交互，完成基于人工智能的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生具備智能平臺(tái)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、信號(hào)智能檢測(cè)與處理、電子產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力起到較好的支撐作用。本書(shū)既可作為機(jī)器人工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程等相關(guān)專業(yè)高年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教材，還可作為指導(dǎo)學(xué)生參加機(jī)器人學(xué)科競(jìng)賽的培訓(xùn)類教材。相比于國(guó)內(nèi)同類教材，本書(shū)嘗試在如下幾個(gè)方面取得突破：（1）內(nèi)容可適性　市面上的移動(dòng)機(jī)器人書(shū)籍主要面向的對(duì)象是移動(dòng)機(jī)器人初學(xué)者、有一定經(jīng)驗(yàn)的機(jī)器人開(kāi)發(fā)人員和資深機(jī)器人開(kāi)發(fā)者，其內(nèi)容以自學(xué)為主，對(duì)于在大學(xué)階段自學(xué)能力欠佳的學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度，在學(xué)習(xí)過(guò)程中很容易因?yàn)槿狈ψ晕壹��?lì)半途而廢。因此，本書(shū)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行整合重組，以學(xué)生能力培養(yǎng)為主線，形成易于大學(xué)高年級(jí)學(xué)生主動(dòng)接受和學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（2）課程銜接性　移動(dòng)機(jī)器人的核心技術(shù)及應(yīng)用涉及工業(yè)設(shè)計(jì)、電氣電子、機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)等多個(gè)專業(yè)的學(xué)科知識(shí)，本書(shū)將移動(dòng)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)與專業(yè)核心課程的教學(xué)內(nèi)容建立聯(lián)系，提煉出適合專業(yè)核心課程的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，更好地支撐課程教學(xué)及課程目標(biāo)達(dá)成。（3）教材適用范圍　為了使本書(shū)內(nèi)容的適用范圍更加廣泛，同時(shí)兼顧基礎(chǔ)性課程和高階性課程，本書(shū)首先從移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)始介紹，其次介紹移動(dòng)機(jī)器人硬件模塊和軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，再次介紹移動(dòng)機(jī)器人硬件、軟件和應(yīng)用等模塊，最后介紹多個(gè)動(dòng)手練實(shí)例。本書(shū)適用于機(jī)器人工程等專業(yè)的相關(guān)課程。書(shū)中所有源代碼可在https://gitee.com/RAO_Lei/Robotbook下載，或發(fā)電子郵件（raol@sdju.edu.cn）索取。本書(shū)主要由饒蕾、范光宇、陳年生、宋曉勇、程松林、楊定裕等人完成。實(shí)驗(yàn)室章弘凱、閔奇、曹嵩、仲袁凱、常耀輝、黃加欣、徐安冉、劉子俊、魏新雨、侯明澤、汪澤和楊倩倩等同學(xué)也參與了本書(shū)編寫(xiě)的相關(guān)工作。由于編者水平有限，書(shū)中難免有不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。編　者