譯者序
Timothy Barfoot 教授的《機器人學中的狀態估計》一書，前後花費瞭兩年時間寫成。初稿甫成，就將草稿公開於互聯網，供世界各地讀者閱讀、糾錯。當時，我們就覺得這本書理論之深刻、敘述之嚴謹、應用之廣泛，實在是一本機器人方嚮不可多得的好書。倘若中國讀者，或為語言之礙，或為地域所隔，無法瞭解此書的奧秘，實乃遺憾之事。2017 年春，機緣巧閤，西安交大齣版社獲得瞭本書的中文版權，而我們亦有幸參與此書的翻譯工作。希望這本中譯本能夠讓中國的學生、研究人員更好地理解狀態估計的內容，將理論知識運用到實踐中去。
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本書的中譯本是許多同學、老師協作的成果。每一章節基本由一到兩位同學負責翻譯，分工如下：第1、2 章由範帝楷、郭玉峰負責；第3 章由高翔負責；第4 章由謝曉佳負責；第5 章由左星星負責；第6 章由秦超負責；第7 章由吳博、顔沁睿和張明明負責；第8 章由鄭帆、劉富強負責；第9 章由張明負責；第10 章由範帝楷負責。最後由謝曉佳和高翔做瞭整體的校訂工作。審稿期間，浙江大學CAD&CG 國傢重點實驗室計算機視覺組的章國鋒教授團隊（含學生李津羽、王儒、黃昭陽、楊鎊鎊、葉智超、唐慶、曹健、錢權浩），湘潭大學的黃山老師，揚州大學的莫小雨同學，UCL 的李天威同學，中國科學院電子所的肖麟慧同學，劉施菲博士，以及許多互聯網上的老師、同學均參與瞭本書的審稿工作，進一步保證瞭譯文的質量。翻譯過程中，最大的工作量在於把原書上韆條數學公式用LATEX 重新進行輸入和整理，在此特彆嚮各位參與翻譯和審稿工作的同學緻以謝意。
鑒於譯者的知識水平所限，譯文中疏誤之處在所難免，懇請讀者不吝指正。“細推物理須行樂，何須浮名絆此身”，我們也希望讀者能在閱讀過程中，學到知識，産生興趣。
序言
我的研究方嚮是移動機器人學，特彆是用於空間探索的那一類機器人。在研究過程中，我對狀態估計問題産生瞭濃厚的興趣。在這個領域中，有一個廣為人知、倍受青睞的研究方嚮：概率機器人（probabilistic robotics）。隨著近年來計算資源的日漸廉價，數碼相機、激光測距儀等大量新型傳感器技術不斷湧現，機器人學作為一個前沿研究方嚮，已經在狀態估計領域中催生瞭大量激動人心的新思想、新動態。
機器人學也是最先將貝葉斯濾波器應用於實際場閤的領域。所謂貝葉斯濾波器，事實上是著名的卡爾曼濾波器更為一般的形式。在短短的幾年中，移動機器人的研究方法已經從貝葉斯濾波器走嚮瞭批量的非綫性優化方法，並取得瞭豐碩的成果。就我而言，我的研究方嚮主要是室外機器人導航，所以經常會遇到一些三維空間中運動車輛的問題。於是，我們將在本書中，詳細地談論三維空間中的狀態估計問題。特彆地，對於三維的鏇轉和姿態，我們將介紹簡單實用的矩陣李群方法來處理它們。為瞭讀懂本書，讀者需要具備本科生水平的綫性代數和微積分知識，不過即使沒有，本書也自成一個體係。我希望這部分介紹對讀者有所幫助，同時，教學相長，我亦在寫作過程中受益匪淺。
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目錄
第1章 引言
第一部分 狀態估計機理
第2章 概率論基礎
第3章 綫性高斯係統的狀態估計
第4章 非綫性非高斯係統的狀態估計
第5章 偏差、匹配和外點
第二部分 三維空間運動機理
第6章 三維幾何學基礎
第7章 矩陣李群
第三部分 應用
第8章 位姿估計問題
第9章 位姿和點的估計問題
第10章 連續時間的估計
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