《Robotics,Vision and Control-2nd Edition》——Learning with Me, day 1

（全文3902字，预计阅读时间10分钟）
今天给大家介绍一本新书，名字叫–Robotics,Vision and Control-2nd Edition。网上可以搜到这本书的免费电子版。

作者是Peter Corke，我是通过Matlab软件中的Robotics Toolbox认识他的，他是该工具箱的作者，读者可以通过其个人网站*petercorke.com*更加了解这个大牛 。

大概每一个从事机器人行业的人都知道该工具箱和另外一个叫Robtics Control Toolbox，后者是Matlab官方开发的工具箱。Peter Corke曾经在采访中被问到为什么要另外开发一个机器人学工具箱，他解释的大意是，Robotics Control Toolbox和Robotics Toolbox各有所长。前者功能丰富，并支持ROS，自己开发的功能简洁，能快速上手并验证。(注：采访视频参考链接）

下面花10分钟以内的篇幅说一下这本书的大致内容，主要涉及以下三个方面：

1. 这本书的特点及主要内容；
2. 通过这本书我们可以学到什么；
3. 如何学习这本书。

一. 这本书的特点及主要内容

机器人视觉是机器人学和计算机视觉的结合，它涉及到将计算机算法应用于从传感器获取的数据。研究界已经开发了大量这样的算法，但对于该领域的新手来说，这可能相当令人望而生畏。

20多年来，作者维护了两个开源的MATLAB工具箱，一个用于机器人(Robotics Toolbox)，另一个用于视觉(Robotics Vision Toolbox)。它们提供了许多重要算法的实现，并允许用户处理实际问题，而不仅仅是微不足道的例子。

这本书使所有人都能接触到机器人、视觉和控制的基本算法。它将理论、算法和实例编织在一起，分别涵盖机器人技术和计算机视觉。使用最新版本的工具箱，作者展示了如何使用几行简单的代码来分解和解决复杂的问题。所涵盖的主题是由作者作为机器人学和计算机视觉的实践者多年观察到的实际问题来指导的。

它以易于访问但内容丰富的风格编写，易于阅读和理解，包括1000多个MATLAB和Simulink示例以及400多个图形。这本书是一本真正的移动机器人的基础知识，手臂机器人。然后是摄像机模型、图像处理、特征提取和多视点几何，最后结合视觉伺服系统进行广泛的讨论。本第二版经过全面修订、更新和扩展，内容包括：李群、矩阵指数和扭曲；惯性导航；差动驱动机器人；晶格规划器；位姿图SLAM和地图制作；手臂-机器人运动学和动力学方面的重组材料；串联弹性致动器和操作空间控制；实验室色彩空间；光场相机；结构光、光束调节和视觉里程计；以及光度视觉伺服。

机器人领域的大牛在本书的序中有如下评价：
“”“There have been numerous textbooks in robotics and vision, but few have reached the level of integration, analysis, dissection, and practical illustrations evidenced in this book. The discussion is thorough, the narrative is remarkably informative and accessible, and the overall impression is of a significant contribution for researchers and future investigators in our fi eld. Most every element that could be considered as relevant to the task seems to have been analyzed and incorporated, and the effective use of Toolbox software echoes this thoroughness.
The reader is taken on a realistic walkthrough the fundamentals of mobile robots, navigation, localization, manipulator-arm kinematics, dynamics, and joint-level control, as well as camera modeling, image processing, feature extraction, and multi-view geometry. These areas are fi nally brought together through extensive discussion of visual servo system. In the process, the author provides insights into how complex problems can be decomposed and solved using powerful numerical tools and effective software.”""

简要解释就是这是一本把机器人和视觉结合起来的优秀教科书，书中证明严谨，分析透彻，实际操作水平高。Peter Corke曾在采访中说自己是一个图形思维者，如果你要和我讲一个东西，最好能把它以某种形式呈现在我的面前我才能更好的理解，同时我在讲解一个东西时，我也会尽量用图形的形式表现出来。如果你也是一个图形思维者，这本书适合你。

二. 通过这本书我能学到什么

这本书是对机器人工具箱和机器人视觉的工具箱，首先，当然是掌握这两个工具箱的使用方法；其次书中的把复杂问题简化的方法，也可以利用到自己的项目问题中，是一种很好的启发；最后，这本书是机器人和视觉结合的一本优秀的教科书，相信和大家在一起学习的过程中，会有很多意外的收获。

对于刚开始攻读机器人学研究生，以及以前学过工程学或计算机科学的学生来说，这本书将帮助填补你在本科时学到的知识与你深入学习机器人和计算机视觉所需的知识之间的差距，这本书将有助于填补你在本科期间所学到的知识与你深入学习机器人和计算机视觉所需知识之间的差距。

对于那些不再是学生、研究人员或行业从业者的人来说，这本书将成为你自己参考机器人和计算机视觉的广泛主题的有用伙伴，以及工具箱的手册和指南。

这本书假定本科生水平的线性代数(矩阵，向量，特征值)，基本集合论，基本图论，概率，动力学(力，力矩，惯性)和控制理论的知识。控制相关方向的学生看这本书都没有太大压力。

三. 如何学习这本书

最好的学习方法是通过实践。虽然这本书展示了MATLAB的代码和响应结果，但通过自己做这件事还是有些特别的。把这本书看作是对所写代码的补足。通过自己运行命令，可以按照自己喜欢的方式查看结果，以不同的方式绘制结果，或者在不同的数据或不同的参数上尝试算法。这本书特别设计为保持开源，这样你就可以在阅读时输入命令。还可以查看工具箱功能的在线文档，了解其他功能和选项，并尝试使用这些功能和选项，或者阅读代码以了解它的实际工作方式并可能对其进行修改。

大多数命令都很短，因此在MATLAB中键入它们并不太麻烦。不过，本书的网站(参见附录A)包含了书中显示的所有MATLAB命令(超过1600行)，这些命令可以剪切并粘贴到MATLAB中，也可以下载并用于创建您自己的脚本。
2015年，根据本书的内容和方法，发布了两门在线公开课(MOOC)。机器人导论涵盖了第一部分和第三部分的大部分内容，而机器人视觉则涵盖了第四部分和第五部分。每门MOOC为期六周，包括12个小时的视频授课材料，外加测验、作业和一个选修项目。慕课网址：http://petercorke.com/moocs

附上这本书的目录：

1. Introduction
   Part I Foundations
2. Prepresenting Position and Orientation
3. Time and Motion
   Part II Mobile Robots
4. Mobile Robot Vehicles
5. Navigation
6. Localization
   Part III Arm-Type Robots
7. Robot Arm Kinematics
8. Manipulator Velocity
9. Dynamics and Control
   Part IV Computer Vision
10. Light and Color
11. Image Formation
12. Image and Image Processing
13. Image Feature Extraction
14. Using Multiple Images
    Part V Robotics, Vision and Control
15. Vision-Based Control
16. Advanced Visual Servoing
    Appendices

接下来准备介绍本书的Introduction和第二章开头。