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機器人構建實戰-創意之星工程套件實踐與創意

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出版社:人民郵電出版社出版時間:2017-05-01
開本: 32開 頁數: 278頁
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機器人構建實戰-創意之星工程套件實踐與創意 版權信息

  • ISBN:9787115449900
  • 條形碼:9787115449900 ; 978-7-115-44990-0
  • 裝幀:一般膠版紙
  • 冊數:暫無
  • 重量:暫無
  • 所屬分類:>

機器人構建實戰-創意之星工程套件實踐與創意 本書特色

隨著科技的不斷發展,軟硬件之間的整合越來越密切,機器人也在這樣的大環境下獲得了前所未有的發展。機器人構建實戰 是一本基礎的介紹機器人設計與搭建的指南,能夠幫助更多的人了解機器人。 機器人構建實戰 通過6篇,共計30章內容,全面細致地向讀者介紹了有關機器人的相關知識。機器人構建實戰 從基礎知識講起,分別介紹了避障機器人、除障機器人、全向運動機器人以及幾個綜合項目。 機器人構建實戰 內容全面、講解細致,可作為高等院校的機械、電子、計算機、自動化等相關專業學生的機器人課程與實訓的指導用書,也可供機器人愛好者及參加機器人比賽的師生選用。

機器人構建實戰-創意之星工程套件實踐與創意 內容簡介

機器人構建實戰 是“卓越之星”的姊妹篇,是在機器人設計制造領域的兩個不同平臺,是一本基礎的介紹機器人設計與搭建的指南,能夠幫助更多的人了解機器人的設計、搭建、編程、控制等關鍵環節,為讀者提供更加豐富的設計思路和實踐創意。

機器人構建實戰-創意之星工程套件實踐與創意 目錄

第1篇 基礎知識



第1章 緒論 3

1.1 機器人的產生與發展 3

1.1.1 古代機器人技術的萌芽 4

1.1.2 近代機器人技術的發展 5

1.1.3 現代機器人技術的發展 5

1.2 機器人的定義 6

1.3 機器人系統的組成 6

1.3.1 控制部分 7

1.3.2 感知部分 8

1.3.3 執行部分 8

1.4 典型機器人 9

1.4.1 工業機器人 9

1.4.2 智能汽車 11

1.4.3 仿人機器人 12

1.4.4 仿生機器人 13

1.4.5 軍事機器人 14

1.4.6 空間探測器 15

1.4.7 深海探測器 18

1.5 機器人組織及競賽 20

1.5.1 RoboCup 20

1.5.2 FIRA組織及其競賽 22

1.5.3 亞太大學生機器人大賽 23

1.5.4 飛思卡爾杯智能車競賽 24

第2章 CDS5516數字舵機調試與參數設置 26

2.1 舵機的基礎知識 26

2.1.1 舵機及其工作原理 26

2.1.2 舵機的主要參數 28

2.1.3 數字舵機 28

2.1.4 博創CDS5516數字舵機 29

2.2 利用舵機專用測試軟件測試舵機及進行參數設置 29

2.2.1 UP-Debugger多功能調試器的驅動安裝 30

2.2.2 UP-Debugger多功能調試器的連接 32

2.2.3 利用Robot Servo Terminal檢測舵機及ID修改 33

2.2.4 舵機的完整測試過程 38

第3章 圖形化軟件的使用 39

3.1 LUBY控制器簡介 39

3.1.1 LUBY控制器的特點 39

3.1.2 LUBY控制器接口 40

3.2 工程新建、保存、打開與關閉 41

3.2.1 新建工程 42

3.2.2 保存、打開與關閉工程 42

3.3 圖形化編程界面說明 43

3.4 本節所使用控件的說明 44

3.5 圖形化編程 45

3.6 程序編譯與下載 46

3.7 利用代碼窗口進行程序編輯 46

3.8 利用MDK-ARM進行程序編輯 47

第2篇 避障機器人



第4章 避障機器人項目說明 53

4.1 項目來源 53

4.2 項目要求 54

4.3 項目分析與任務分解 54

4.3.1 項目流程與功能分析 55

4.3.2 技術提取與任務分解 55

第5章 輪式機器人直線運動控制 57

5.1 基礎知識 57

5.1.1 電源 57

5.1.2 微型直流電機 58

5.2 四輪驅動機器人的搭建 58

5.3 Mservo舵機控件的使用 62

5.4 圖形化程序設計 63

5.4.1 程序編寫前的準備 64

5.4.2 圖形化程序的編寫 64

5.5 C語言程序設計 65

5.6 運行及調試 67

第6章 輪式機器人運動軌跡控制 70

6.1 軌跡運動的原理及計算 70

6.1.1 直線運動 71

6.1.2 曲線運動 72

6.1.3 左右轉向與原地轉向 73

6.2 四輪驅動機器人的搭建 73

6.3 Var變量定義控件的使用 74

6.4 圖形化程序設計 75

6.5 C語言程序設計 76

6.6 運行及調試 78

第7章 簡易掃描跟蹤平臺 79

7.1 光電傳感器 79

7.2 光電傳感器的使用 80

7.2.1 光電傳感器的感應距離與連接 80

7.2.2 光電傳感器的調試 81

7.3 簡易掃描跟蹤平臺的搭建 81

7.4 關系與邏輯運算符及其表達式 83

7.5 控件的使用 84

7.5.1 IOinput數字輸入控件的使用 84

7.5.2 IF選擇控件組的使用 85

7.5.3 While循環控件組的使用 86

7.6 圖形化程序設計 87

7.6.1 IF選擇控件的簡單應用 87

7.6.2 本章圖形化程序的設計 88

7.7 C語言程序設計 90

第8章 避障機器人的設計與制作 92

8.1 示例項目說明 92

8.2 避障機器人的搭建 92

8.3 避障原理 92

8.4 圖形化程序設計 95

8.5 C語言程序設計 98

第3篇 除障機器人



第9章 除障機器人項目說明 103

9.1 項目來源 103

9.2 項目要求 104

9.3 項目分析與任務分解 104

9.3.1 項目流程與功能分析 105

9.3.2 技術提取與任務分解 105

第10章 多關節機械手的運動控制 107

10.1 工業機器人常用坐標系 107

10.2 多關節機械手的搭建 108

10.3 運行流程及目標點點數據獲取 110

10.4 機械手目標點位置的獲取 111

10.5 多關節機械手的圖形化程序設計 111

10.6 C語言程序設計 112

第11章 基于紅外測距的跟隨小車 114

11.1 紅外測距傳感器測距原理 114

11.2 模擬傳感器與AnoInput模擬輸入控件的使用 115

11.2.1 模擬傳感器的采集與量化 115

11.2.2 模擬傳感器的連接與控件設置 116

11.3 簡易掃描跟蹤平臺的搭建 116

11.4 圖形化程序設計 117

11.5 C語言程序設計 118

第12章 簡易雷達掃描平臺 120

12.1 簡單雷達掃描機構的搭建 120

12.2 控件的使用 121

12.2.1 舵機控件的使用(舵機模式) 121

12.2.2 Calculate運算控件的使用 121

12.3 圖形化程序設計 123

12.4 C語言程序設計 126

第13章 搬運機器人的設計與制作 129

13.1 搬運機器人的搭建 129

13.2 搬運機器人的工作流程 132

13.3 圖形化程序設計 133

13.4 C語言程序設計 135

13.5 運行流程圖示 136

第14章 除障機器人的設計與制作 139

14.1 示例項目說明 139

14.2 避障機器人的搭建 139

14.3 除障原理與處理流程 141

14.4 圖形化程序設計 142

14.5 C語言程序設計 144

14.6 運行流程圖示 146

第4篇 全向運動機器人



第15章 基于視覺跟隨的機器人項目說明 151

15.1 項目來源 151

15.2 項目要求 152

15.3 項目分析與任務分解 153

15.3.1 項目流程分析 153

15.3.2 項目系統結構 153

15.3.3 項目實現所需的主要技術 154

15.3.4 任務分解 154

第16章 三輪全向運動平臺搭建及方向控制 156

16.1 全向運動及其機構簡介 156

16.2 三輪全向運動控制原理 158

16.2.1 平移時的輪速分析 160

16.2.2 自轉時的輪速分析 161

16.3 全向運動平臺搭建 161

16.4 圖形化程序設計 162

16.5 C語言程序設計 163

第17章 四輪全向運動平臺軌跡控制 165

17.1 四輪全向運動方向控制原理 165

17.1.1 平移時的輪速分析 166

17.1.2 自轉時的輪速分析 167

17.2 四輪全向運動平臺搭建 168

17.3 圖形化程序設計 169

17.4 C語言程序設計 169

第18章 Woody的視覺識別使用 171

18.1 計算機視覺基礎 171

18.1.1 數字圖像 172

18.1.2 數字圖像的分類 172

18.1.3 顏色空間 173

18.1.4 閾值分割 174

18.2 Woody的硬件連接與啟動 175

18.3 Woody控制器的網絡設置 176

18.3.1 利用WoodySettings軟件進行網絡設置 176

18.3.2 手動進行網絡設置 177

18.4 圖像捕捉設置 178

18.5 圖像捕捉與顏色識別測試 180

18.6 顏色閾值設置原則 182

第19章 基于視覺的目標跟隨平臺 183

19.1 基于視覺的目標跟隨平臺搭建 183

19.2 視覺相關控件的使用 184

19.2.1 Wsettings設置控件 184

19.2.2 Wimage圖像捕捉控件 184

19.3 圖形化程序設計 185

19.3.1 控制原理 185

19.3.2 圖形化程序 187

19.4 C語言程序設計 189

第20章 簡易視覺云臺及在目標定位中的應用 192

20.1 視覺云臺簡介 192

20.2 基于視覺的目標定位原理 194

20.3 簡易二自由度視覺云臺的搭建 195

20.4 控制原理 195

20.5 圖形化程序設計 196

20.6 C語言程序設計 198

第21章 全向運動機器人的設計與制作 201

21.1 示例項目說明 201

21.2 全向運動機器人的搭建 201

21.3 控制原理 202

21.3.1 控制原理全向機器人運行流程 202

21.3.2 輪速計算(C語言) 202

21.3.3 輪速計算(圖形化) 204

21.4 圖形化程序設計 204

21.5 C語言程序設計 207

第5篇 綜合項目



第22章 四足爬行機器人 213

22.1 四足爬行機器人的搭建 213

22.2 控制原理 214

22.3 圖形化程序設計 215

22.4 運行效果 216

第23章 雙足步行機器人 217

23.1 雙足機器人的搭建 218

23.2 控制流程 219

23.3 圖形化程序設計 220

23.4 運行效果 220

第24章 循跡機器人 223

24.1 灰度傳感器簡介 223

24.2 尋跡模塊 224

24.3 機器人跟隨原理 225

24.4 路徑跟隨機器人的搭建 227

24.5 圖形化程序設計 228

第25章 語音控制機器人 231

25.1 語音控制機器人的搭建 231

25.2 控制流程 232

25.3 Woody設置 233

25.3.1 語音識別 233

25.3.2 語音播放 236

25.4 圖形化程序設計 237

第26章 出入控制系統 240

26.1 機器人及門控的搭建 240

26.2 控制流程 242

26.3 條碼或二維碼識別測試 242

26.4 圖形化程序設計 243

26.5 運行效果 244

第6篇 基于創意之星平臺的實現



第27章 控制器與NorthStar圖形化軟件 249

27.1 MultiFLEX 2-AVR控制器 249

27.1.1 功能概述 250

27.1.2 外部接口及電氣規范 250

27.1.3 電池和直流電源 251

27.2 NorthStar工程建立及修改 252

27.2.1 工程的建立 252

27.2.2 工程的修改 254

27.3 NorthStar控件使用說明 254

27.3.1 控件的連接與斷開 254

27.3.2 主要控件的設置 255

27.3.3 程序編譯和下載 257

27.4 舵機與傳感器的調試 257

27.4.1 利用菜單選項對舵機進行測試 257

27.4.2 利用舵機控件對舵機進行測試 258

27.4.3 利用菜單選項對傳感器進行測試 259

27.4.4 利用控件對傳感器進行測試 260

27.5 關于直接C語言開發 260

第28章 避障機器人的實現 261

28.1 輪式小車直行運動控制 261

28.2 輪式機器人運動軌跡控制 262

28.3 簡易掃描跟蹤平臺 264

28.4 避障機器人 265

第29章 除障機器人的實現 267

29.1 多關節機械手運動控制 267

29.2 基于紅外測距的跟隨小車 268

29.3 簡易雷達掃描平臺 269

29.4 搬運機器人 271

29.5 除障機器人 272

第30章 其他類型機器人的實現 275

30.1 三輪全向運動平臺軌跡控制 275

30.2 四輪全向運動平臺軌跡控制 275

30.3 四足爬行機器人 276

30.4 雙足步行機器人 277

30.5 循跡機器人 277

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機器人構建實戰-創意之星工程套件實踐與創意 作者簡介

丘柳東,男,博士,重慶工業職業技術學院副教授,參與多個國家及重慶市自然科學基金項目,主要研究與感興趣的方向為機器人感知、全向視覺、實時圖像處理、智能控制等。負責機器人相關課程的教材編寫與教學,負責并參與重慶機電骨干師資培訓、重慶市骨干專業建設、學院機器人相關實驗實訓室建設,指導學生多次參加國家與重慶市的機器人競賽并獲得較好名次。 王牛,男,博士,重慶大學副教授,中國自動化學會智能控制專業委員會委員,中國機器人大賽技術委員會委員,主持并參與多個國家及重慶市自然科學基金,主要研究與感興趣的方向為智能控制、復雜系統控制、機器人運動控制、系統辨識與建模。作為主要撰寫人在國際國內發表SCI、EI學術論文20余篇,獲中國授權發明專利5項。自2003年以來指導研究生、本科生多次參加國家機器人競賽并獲得一、二等獎。 李瑞峰,男,碩士,中國電子科技集團公司第26研究所工程師,多年從事針織裝備集成控制技術及相關產品設計與開發方面的科研工作,以及智能機器人和電機系統建模與控制研究,發表學術論文5篇,并獲授權實用新型專利15項。 陳陽,男,博士,2003年9月至2007年7月本科就讀于北京航空航天大學機械學院,2007年9月至2013年1月師從國內知名機器人專家王田苗教授攻讀博士學位,主要從事無人機、機器人的導航、制導與控制技術研究。現工作于龍巖學院機電工程學院,目前主持國家自然科學基金項目一項,福建省教育廳中青年項目一項,校內項目兩項,入選福建省高校杰出青年科研人才培育計劃。多次指導學生參加中國機器人大賽、福建省及全國光電設計競賽并獲得獎項,其個人獲youxiu指導老師。

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