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店 具身智能原理与实践 全彩 AI智能体迈进物理世界 林倞 等 著 具身智能领域的理论体系与实践方法书籍 电子工业出版社
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本书采用系统化的知识架构,共分为8章,内容编排遵循由浅入深、循序渐进的原则,旨在为读者构建具身智能领域的理论体系与实践方法的完整认知框架。同时,本书聚焦具身智能领域的*新进展,详细介绍了具身智能的前沿成果和面临的核心挑战,并对具身智能的发展趋势进行了展望,旨在为研究者提供有价值的参考和启发。
无论是初涉该领域的学习者,还是致力于深入研究的学术工作者,本书均可作为其在具身智能领域开展理论探索与实践创新的重要参考
第*章 具身智能概述1
1.1 具身智能的内涵与重要性1
1.1.1 具身智能的基本概念2
1.1.2 具身智能的发展历程3
1.1.3 与其他概念的区别与联系 4
1.2 具身智能系统的核心组成 7
1.2.1 具身智能中的感知 7
1.2.2 具身智能中的规划8
1.2.3 具身智能中的操控9
1.2.4 安全性与可靠性 9
1.3 具身智能产业现状与挑战 10
1.3.1 在新型农业领域的应用 10
1.3.2 在工业制造领域的应用 11
1.3.3 在新兴服务领域的应用 12
1.3.4 技术层面与应用层面的挑战 13
1.3.5 时代赋予的新机遇 15
第2章 具身智能基础技术 17
2.1 三维视觉概述 17
2.1.1 三维表达方式 17
2.1.2 NeRF技术 20
2.1.3 三维高斯泼溅25
2.2 强化学习概述 31
2.2.1 什么是强化学习 31
2.2.2 价值学习 33
2.2.3 策略学习 43
2.2.4 模仿学习 46
2.3 大模型技术初探 49
2.3.1 大语言模型基本概念与架构 50
2.3.2 大语言模型核心训练技术 58
2.3.3 视觉与多模态基础模型 63
第3章 感知与环境理解 69
3.1 视觉感知 69
3.1.1 视觉传感器及其特性 70
3.1.2 三维物体检测与识别 71
3.1.3 三维视觉定位 78
3.1.4 物体位姿估计 86
3.1.5 物体可供性识别 95
3.2 触觉感知 103
3.2.1 触觉传感器及其特性 103
3.2.2 基于触觉的物体识别 104
3.2.3 基于触觉的滑移检测 105
3.3 听觉感知106
3.3.1 听觉传感器及其特性 106
3.3.2 声音源定位技术 107
3.3.3 语音识别技术 108
3.3.4 语音分离技术 111
3.4 本体感知 113
3.4.1 本体感知传感器及其特性 113
3.4.2 本体运动控制 114
3.4.3 本体平衡维护 115
3.4.4 本体惯性导航 117
第4章 视觉增强的导航 118
4.1 视觉导航的基础 118
4.1.1 导航的基本概念 118
4.1.2 环境的表示方法 119
4.1.3 视觉导航的分类 122
4.1.4 挑战与机遇 124
4.2 视觉同步定位与建图 125
4.2.1 视觉SLAM的基本原理 125
4.2.2 端到端视觉SLAM 130
4.2.3 隐式生成视觉SLAM 132
4.2.4 动态环境中的视觉SLAM 135
4.3 基于多模态交互的导航 138
4.3.1 基于视觉—语言模型的导航 139
4.3.2面向问答的导航 144
4.3.3通过对话进行导航 146
4.4面向复杂长程任务的导航 148
4.4.1长程任务的数据获取与基准测试 149
4.4.2面向长程任务的导航模型 151
第5章视觉辅助的操控技术 155
5.1具身操控任务概述 155
5.1.1操控任务的基本概念156
5.1.2仿真数据基准与评测158
5.1.3真实场景数据集 163
5.1.4统一标准的大规模具身数据集 168
5.2用于具身操控的经典方案 171
5.2.1基于自回归模型的方案 171
5.2.2基于扩散模型的方案 175
5.3基于预训练大模型的方法180
5.3.1视觉—语言—动作模型 181
5.3.2多模态大模型+概率生成模型 186
5.4基于世界模型的方法188
5.4.1世界模型的基本概念189
5.4.2基于隐式表达的方案 190
5.4.3基于显式表达的方案193
第6章视觉驱动的任务规划196
6.1具身任务规划初探 196
6.1.1任务规划的基本概念 197
6.1.2基于技能库的增量式规划 199
6.1.3基于交互反馈的闭环规划 202
6.2面向复杂任务的规划与纠错205
6.2.1任务检索增强与重新规划205
6.2.2多任务依赖关系与优先级判定208
6.3基于空间智能的时空规划213
6.3.1空间智能的基本概念213
6.3.2基于时空限制的规划215
第7章 多智能体交互221
7.1 多智能体系统概述221
7.1.1 多智能体系统的基本组件222
7.1.2 多智能体系统的组织形式223
7.1.3 多智能体系统任务执行225
7.2 多智能体通信226
7.2.1 通信的内容表示227
7.2.2 通信的基础范式229
7.3 多智能体协作231
7.3.1 基于预训练大模型的方法232
7.3.2 基于世界模型的方法238
第8章 仿真平台入门 241
8.1 Isaac Sim概述241
8.1.1 NVIDIA Omniverse 平台介绍 241
8.1.2 NVIDIA Isaac Sim 及其组件介绍 242
8.1.3 使用 Isaac Sim 进行机器人开发 244
8.2 Isaac Sim与Isaac Lab 的安装指南245
8.2.1 Isaac Sim的安装流程245
8.2.2 Isaac Lab 的安装流程247
8.2.3 资产加载失败问题与解决方案249
8.3 掌握CoreAPI:构建机械臂仿真环境实战指南250
8.3.1 开发模式选择与介绍250
8.3.2 使用Task类模块化仿真256
8.3.3 使用控制器控制机器人 260
8.3.4 使用 Standalone 模式运行仿真 262
8.4 Isaac Sim 仿真与开发进阶 263
8.4.1 场景构建进阶:添加相机传感器 263
8.4.2 使用 Isaac Replicator 实现仿真数据生成265
8.4.3 Isaac Sim与 ROS 结合进行仿真开发 270
参考文献 275
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