第1章 緒論 1.1 新的教育理論 1.1.1 多元智能與多元能力 1.1.2 成功智力 1.1.3 激進建構主義 1.2 本課程的教育理論基石 1.3 創新人才的培養 1.3.1 21世紀教育的特點 1.3.2 創新能力的培養 1.4 本課程介紹與目的第2章 創新理論 2.1 創新與社會進步 2.2 創新及其相關概念 2.2.1 創新的概念 2.2.2 發現 2.2.3 發明 2.2.4 革新 2.3 創新基本原理 2.3.1 綜合創新原理 2.3.2 分離創新原理 2.3.3 移植創新原理 2.3.4 逆向創新原理 2.3.5 還原創新原理 2.3.6 價值優化原理 2.3.7 群體創新原理 2.3.8 完滿創新原理 2.3.9 變性創新原理 2.3.10 物場分析原理 2.4 常用的創新方法 2.4.1 群體集智法 2.4.2 系統分析法 2.4.3 聯想類比法 2.4.4 轉向創新法 2.4.5 組合創新法 2.4.6 專利文獻選讀法 2.4.7 輸入輸出分析法 2.5 TRIZ理論 2.5.1 基本概念 2.5.2 物理沖突及其解決原理 2.5.3 技術沖突及其解決原理 2.5.4 利用沖突矩陣實現創新第3章 機器人概述 3.1 機器人的起源 3.1.1 哲學起源 3.1.2 工程學起源 3.2 機器人的行為準則 3.3 機器人的定義 3.4 機器人的發展 3.4.1 國內機器人發展歷程 3.4.2 國外機器人發展歷程 3.4.3 機器人未來發展趨勢 3.5 國內外高校機器人教育發展狀況 3.5.1 國外高校機器人教育現狀 3.5.2 國內高校機器人教育現狀 3.5.3 機器人基礎教育發展的趨勢 3.6 機器人的分類 3.7 機器人的基本構成 3.7.1 機械本體 3.7.2 驅動裝置 3.7.3 檢測裝置 3.7.4 控制系統第4章 機器人的控制系統 4.1 機器人控制系統簡述 4.1.1 機器人控制系統的基本組成 4.1.2 機器人控制系統的工作機理 4.1.3 機器人控制系統的主要作用 4.2 單片機控制技術 4.2.1 單片機的工作原理 4.2.2 單片機系統與計算機的區別 4.2.3 單片機的驅動外設 4.3 ARM控制技術 4.3.1 ARM簡介 4.3.2 ARM的特點 4.3.3 ARM的驅動外設 4.3.4 ARM CortexTM-M3控制技術 4.4 AVR控制技術 4.4.1 AVR單片機 4.4.2 ATmegal28單片機 4.4.3 ATmega128存儲器 4.4.4 定時器/計數器(T/C) 4.5 Arduino控制技術 4.5.1 Arduino簡介 4.5.2 Arduino單片機結構 4.5.3 CPU內核 4.5.4 存儲器 4.5.5 系統時鐘 4.5.6 電源管理及休眠模式 4.5.7 系統控制和復位 4.5.8 看門狗定時器 4.5.9 I//O端口第5章 機器人的感知部分 5.1 機器人傳感器 5.1.1 傳感器簡介 5.1.2 傳感器的分類 5.1.3 傳感器選用原則 5.1.4 機器人傳感器 5.2 機器人常用測距傳感器 5.2.1 超聲波測距傳感器 5.2.2 激光測距傳感器 5.2.3 紅外測距傳感器 5.3 機器人常用其他傳感器 5.3.1 碰撞傳感器 5.3.2 光敏傳感器 5.3.3 聲音傳感器 5.3.4 光電編碼器 5.3.5 溫度傳感器 5.3.6 數字指南針——電子羅盤 5.3.7 火焰傳感器 5.3.8 接近開關傳感器 5.3.9 灰度傳感器 5.3.10 姿態傳感器 5.3.11 氣體傳感器 5.3.12 人體熱釋電紅外線傳感器 5.3.13 視覺傳感器 5.4 機器人傳感器的實踐應用——卓越之星的傳感器 5.4.1 碰撞傳感器 5.4.2 聲音傳感器——麥克風 5.4.3 光強傳感器 5.4.4 灰度傳感器 5.4.5 霍爾傳感器 5.4.6 傾角傳感器 5.4.7 溫度傳感器 5.4.8 紅外接近傳感器 5.4.9 RF讀卡器 5.4.10 尋線傳感器第6章 機器人的運動系統 6.1 機器人原動機的類型 6.1.1 液壓驅動 6.1.2 氣壓驅動 6.1.3 直流電動機驅動 6.1.4 直流減速電動機驅動 6.1.5 無刷直流電動機驅動 6.1.6 步進電動機驅動 6.1.7 伺服電動機驅動 6.1.8 舵機驅動 6.2 機器人的傳動機構 6.2.1 齒輪機構 6.2.2 輪系 6.2.3 平面連桿機構 6.2.4 凸輪機構 6.2.5 帶傳動 6.2.6 鏈傳動 6.3 機器人的執行機構 6.3.1 機器人的行走機構 6.3.2 機器人的操作機構第7章 編程——賦予機器人智慧 7.1 機器人編程語言 7.2 C語言編程基礎 7.2.1 C語言簡介 7.2.2 c語言基本語法 7.3 C語言基礎編程實例 7.3.1 **個機器人C語言程序:Hello Robot!
7.3.2 控制機器人運動 7.3.3 讓機器人獲得感知周圍環境的能力 7.4 C語言高級編程實例 7.4.1 **個多進程程序 7.4.2 添加一個新進程 7.4.3 C進程同步的基本方法 7.5 Arduino軟件編程 7.5.1 Arduino常用的函數 7.5.2 Auduino軟件編程實例 7.5.3 智能車相關傳感器的Auduino軟件編程實例 7.5.4 智能車相關動力組件的Auduino軟件編程實例 7.5.5 智能車Auduino軟件綜合編程實例第8章 工業機器人技術基礎 8.1 坐標系及其變換 8.1.1 機器人坐標系 8.1.2 機器人位姿表述 8.2 機器人運動學 8.3 機器人動力學 8.4 機器人控制 8.5 機器人路徑規劃 8.6 機器人系統及典型應用 8.6.1 機器人外圍設備 8.6.2 焊接機器人 8.6.3 噴涂機器人 8.6.4 裝配機器人參考文獻