前言

机器人作为20世纪人类最伟大的发明之一，自20世纪60年代初问世以来，已成为家喻户晓的“大明星”。机器人的发展非常迅速，在促进工业生产和提高生活品质等方面占据着极其重要的地位并发挥着积极的作用。机器人学是一门高度交叉的学科，涉及机械、电子、计算机、自动控制、人工智能、生物及人类学等众多领域。机器人技术是多种学科综合发展的成果，代表高技术前沿。移动机器人是机器人领域一个重要的研究分支，也是当前研究热点之一，其应用范围已从简单的工业生产扩展到家庭服务、灾难搜救、医疗诊治、海洋勘测、太空探索等多个方面。

目前，移动机器人的研究已经得到广泛关注，有不少研究成果问世，但已出版的相关著作，有的是针对移动机器人的某一专题进行阐述的，如机器人同步定位与建图等，有的则重点探讨移动机器人自主控制的相关基础知识，如机器人运动建模等。本书的主要目的是希望借助移动机器人自主控制中关键问题的解决，探讨人工智能理论与方法在移动机器人中的应用，从而期望读者能通过具体问题的解决，进一步深入理解移动机器人自主控制的关键问题，以及人工智能在移动机器人领域的应用。

本书是在作者及其团队近几年研究工作的基础上写作而成的。自2012年以来，在相关研究领域，作者先后得到了国家自然科学基金（61203365、61873086）、江苏省自然科学基金（BK2012149）等项目的资助。在上述项目的支持下，作者搭建了各种移动机器人实验环境，先后在国内外高水平期刊上发表多篇论文，这些成果构成了本书的主要内容。在此向所有参与研究的团队成员、有关部门、期刊及其审稿人等表示感谢并致以敬意。

在研究和本书的写作过程中，得到了许多老师和同行的帮助。感谢加拿大圭尔夫大学杨先一（Simon X. Yang）教授、英国埃塞克斯大学胡豁生（Huosheng Hu）教授在作者访学期间对移动机器人自主控制相关问题解决方法给予的启发和指导。团队中的范新南教授、朱金秀教授等在作者的研究和本书的编写过程中提出了许多建设性意见，作者的博士生陈颜、唐广翼、王啸天、赵泳浩等为本书部分实验进行了代码测试以及书稿的校对，在此一并表示感谢。在本书的编写过程中所参考的文献已尽可能一一列出，如有遗漏在此表示歉意，并向所有文献资料的作者表示衷心的感谢。

移动机器人自主控制研究日新月异，新的理论和方法不断涌现，而作者水平及所了解的情况有限，因此书中难免有不少欠妥乃至错误之处，恳请广大读者和专家批评指正。

作者

2023年5月