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機器人學本質上是處理世界上移動的事物。我們生活在一個火星漫游者，無人駕駛飛機測量地球，很快，自動駕駛汽車的時代。而且，雖然特定的機器人有其微妙之處，但在所有的應用中，我們也必須面對一些共同的問題，特別是狀態估計和控制。機器人的狀態是一組量，例如位置、方向和速度，如果知道，這些量可以完全描述機器人隨時間的運動。在這里，我們把注意力完全放在估計機器人狀態的問題上，而忽略了控制的概念。是的，控制是必不可少的，因為我們想讓我們的機器人以某種方式運行。但是，這樣做的第一步通常是確定國家的過程。而且，對于實際問題，狀態估計的難度往往被低估，因此，將其與控制放在同等的地位上是很重要的。在這本書中，我們介紹了高斯測量噪聲污染的線性系統的經典估計結果。然后我們研究了非高斯噪聲非線性系統的一些推廣。與典型的估計文本不同，我們詳細研究了如何將一般的估計結果裁剪為在三維空間中操作的機器人，提倡一種處理旋轉的特殊方法。本簡介的其余部分提供了一些估計的歷史，討論了傳感器和測量的類型，并介紹了狀態估計問題。文章最后對書中的內容進行了分類，并提供了一些其他的閱讀建議。
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大約4000年前，早期的海員面臨著一個車輛狀態估計問題：如何在海上確定船的位置。早期開發原始海圖和觀測太陽的嘗試使得當地可以沿著海岸線航行。然而，直到15世紀，隨著關鍵技術和工具的出現，在公海上進行全球航行才成為可能。航海羅盤是磁羅盤的早期形式，允許對方向進行粗略的測量。羅盤加上粗略的海圖，使人們能夠沿著主要目的地（即遵循羅盤方位）之間的垂直線航行，然后逐漸發明了一系列儀器，使人們能夠測量遙遠點之間的角度（即十字標尺、等高儀、象限儀、六分儀經緯儀）。
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