1 高级机器人技术和人工智能的基础 ............................................................................... 1
技术要求 .............................................................................2
机器人技术和AI的基本原则 ...........................................2
AI是什么（以及AI不是什么） ..................................................................................3
阳光之下无新事 .........................................................4
作为例子的问题：整理房间 .........................................................................................5
你将学到的 .................................................................7
人工智能和先进的机器人科技 .....................................................................................8
机器人和我们的开发环境介绍 .....................................................................................9
软件模块（ROS、Python和Linux） .........................................................................12
机器人控制系统和决策框架 .......................................................................................13
机器人控制系统—带有软实时控制的控制循环 ....................................................24
小结 ...................................................................................32
问题 ...................................................................................32
扩展阅读 ...........................................................................33
2 创建你的机器人 ....................................................... 34
技术要求 ...........................................................................34
什么是机器人 ...................................................................35
机器人剖析—机器人是由什么组成的....................................................................35
包容架构 ...........................................................................39
软件设置 ...........................................................................41
准备笔记本电脑 .......................................................42
安装Python ...............................................................42
在笔记本电脑上安装ROS ...........................................................................................44
设置树莓派3 ............................................................46
硬件 ...................................................................................48
最开始—码放配件 ...............................................49
装配履带 ...................................................................50
安装履带 ...................................................................51
装配机械臂基座（转盘） ...........................................................................................53
装配手臂 ...................................................................55
接线 ...........................................................................58
小结 ...................................................................................59
问题 ...................................................................................60
扩展阅读 ...........................................................................60
3 实用机器人设计过程的基本概念 ................................................................................. 61
一个以系统工程为基础的机器人的开发路径....................................................................61
我们的任务—清理游戏室 .......................................................................................62
用例 ...................................................................................63
问题—第1部分 ...................................................63
问题—第2部分 ...................................................67
我们的机器人要做什么 ...........................................69
故事板 ...............................................................................72
故事板—把玩具放好 ...........................................72
分解硬件需求 ...........................................................80
分解软件需求 ...........................................................81
小结 ...................................................................................86
问题 ...................................................................................86
扩展阅读 ...........................................................................87
4 使用神经网络和有监督学习完成物体识别 ................................................................... 88
技术要求 ...........................................................................89
图像识别过程 ...................................................................89
图像识别训练和部署过程—分步详解....................................................................90
图像处理 ...................................................................91
卷积 ...........................................................................92
人工神经元 ...............................................................94
卷积神经网络流程 ...................................................96
构建玩具/非玩具探测器 ............................................................................................ 104
使用神经网络 ......................................................... 113
小结 ................................................................................. 116
问题 ................................................................................. 117
扩展阅读 ......................................................................... 117
5 捡起玩具 ................................................................ 118
技术要求 ......................................................................... 119
任务分析 ......................................................................... 119
设定解决方案 ......................................................... 120
机械臂学习过程概述 ............................................. 123
教机械臂学习 ................................................................. 124
版本1—动作状态强化学习 .................................................................................. 125
Q学习的实现 ......................................................... 130
版本2—对状态和动作做索引 .............................................................................. 135
遗传算法 ................................................................. 140
其他机械臂机器学习方法 ............................................. 148
Google的SAC-X .................................................... 148
亚马逊机器人挑战赛 ............................................. 148
小结 ................................................................................. 149
问题 ................................................................................. 149
扩展阅读 ......................................................................... 150
6 教机器人听 ............................................................ 151
技术要求 ......................................................................... 152
机器人语音识别 ............................................................. 152
我们在做什么 ......................................................... 152
语音转为文本 ......................................................... 153
意图 ......................................................................... 156
Mycroft .................................................................... 157
讲笑话—敲门游戏 ............................................. 167
接收笑话—Who’s there? ........................................................................................ 171
小结 ................................................................................. 175
问题 ................................................................................. 175
扩展阅读 ......................................................................... 176
7 躲开楼梯 ................................................................ 177
技术要求 ......................................................................... 178
任务分析 ......................................................................... 178
什么是SLAM ......................................................... 180
导航的替代方案 ..................................................... 182
神经网络 ................................................................. 187
处理图像 ................................................................. 189
训练神经网络进行导航 ............................................................................................. 191
卷积神经网络机器人控制的实现 ............................................................................. 197
小结 ................................................................................. 201
问题 ................................................................................. 202
扩展阅读 ......................................................................... 202
8 把东西放好 ............................................................ 204
技术要求 ......................................................................... 205
任务分析 ......................................................................... 205
决策树 ..................................................................... 206
熵 ............................................................................. 216
独热编码 ................................................................. 218
网格搜索和A*（A星）算法 .................................................................................... 222
A*算法 .................................................................... 228
D*（D星或动态A*） ........................................... 231
GPS路径查找不使用地图 ......................................................................................... 231
小结 ................................................................................. 233
问题 ................................................................................. 234
扩展阅读 ......................................................................... 234
9 给机器人一个人工人格 .......................................... 235
技术要求 ......................................................................... 235
什么是人工人格 ............................................................. 236
图灵测试 ................................................................. 237
模拟的艺术和科学 ................................................. 239
情绪状态机 ............................................................. 242
玩情感游戏 ............................................................. 244
创建人类行为模型 ................................................. 246
将人工人格融入机器人 ............................................................................................. 247
人格构建—积木 ................................................. 248
开始构建 ................................................................. 253
机器人情感引擎 ..................................................... 257
人类情感模型 ......................................................... 259
问题 ................................................................................. 263
扩展阅读 ......................................................................... 264
10 结论和思考 .......................................................... 265
关于我们旅程的总结 ..................................................... 268
机器人技术职业 ..................................................... 268
AI中的问题：真和假 .................................................... 269
关于机器人和AI恐惧症的一些简短的看法 ........................................................... 270
了解AI中的风险 ........................................................... 273
结束语 ..................................................................... 275
小结 ................................................................................. 275
问题 ................................................................................. 275
扩展阅读 ......................................................................... 276
参考答案 ..................................................................... 277