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機器人技術基礎與應用實踐——基于模塊化的機器人創意設計與實現

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出版社:機械工業出版社出版時間:2024-01-01
開本: 16開 頁數: 322
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機器人技術基礎與應用實踐——基于模塊化的機器人創意設計與實現 版權信息

機器人技術基礎與應用實踐——基于模塊化的機器人創意設計與實現 本書特色

本書遵循教指委相關指導文件和高等院校學生學習規律編寫而成。踐行四新理念,融入思政元素,注重理論與實踐相結合。

機器人技術基礎與應用實踐——基于模塊化的機器人創意設計與實現 內容簡介

本書介紹了模塊化機器人的設計基礎與進階實踐方法。全書包括緒論、初識機器人組件、編程基礎、機器人控制系統的構建基礎、機器人的機構設計基礎、簡單機構設計與實踐、初識復雜系統、機器人產品的原型設計與實踐、仿生機器人設計與實踐、機器人的通信技術及自主創意設計實例。每個章節設計了系列應用實例,幫助讀者及時理解知識點、學習設計思路。特別是第6章遵循目標分層遞進的教學理念,設計了一系列接近工程實際的小項目,借以引導初學者從簡單項目入手,通過基礎、進階、挑戰等過程,由淺入深,逐級遞進,實現設計目標。 本書秉承以學生為中心、以能力培養為目標的教學宗旨,將知識學習和能力培養貫穿于教學實踐全過程,使學生在實踐過程中深刻體會“做中學,學中做,邊學邊做”的實踐觀以及知識“非用不活,非活無用”的學習理念。 本書可作為高等院校本科生工程實踐類課程的教材,也可作為教學參考用書,同時,還適合作為本科生及機器人愛好者的自學指導書。 本書是新形態教材,讀者可通過掃描書中二維碼觀看相關知識點授課視頻。同時,本書配有電子教案、教學大綱等電子資源,需要的讀者可登錄www.cmpedu.com免費注冊、審核通過后下載使用,或聯系編輯索取(微信13146070618,電話010-88379739)。

機器人技術基礎與應用實踐——基于模塊化的機器人創意設計與實現 目錄

前言緒論01什么是機器人02機器人的發展歷史03如何設計制作機器人第1章初識機器人組件11機器人零件的特點12基本零件及其連接121基本零件122輔助零件123構件的基本連接13設計與裝配131常規設計與裝配132自主設計與裝配14控制裝置及其功能簡介141Arduino/Basra主控板142Bigfish擴展板143電路連接方法15配置編程環境151下載152安裝153設置IDE選項參數16設計之體驗:Blink17進階實踐18本章小結第2章編程基礎21常量、變量與表達式211常量212變量213表達式22常用運算符221算術運算符222關系運算符和關系表達式223邏輯運算符和邏輯表達式224位操作運算符和使用注意事項225運算符的優先級和結合性23流程控制的基本結構231順序結構232選擇結構233循環結構24函數及其調用規則241函數的定義242函數的調用25復合數據類型251數組252字符數組26編譯預處理261宏定義262文件包含263條件編譯27庫函數271常用的庫函數及其調用272自定義庫函數的編寫及調用273關于庫函數的幾點說明28進階實踐29本章小結第3章機器人控制系統的構建基礎31控制系統的基本構成 32I/O端口及其應用321數字I/O端口及其應用322模擬輸入端口及其應用323模擬輸出端口及其應用33中斷331中斷的概念332定時器中斷及其應用333外部中斷函數及其應用34鍵盤模塊及其應用35常用顯示模塊及其應用351LED數碼管及其應用3528×8 LED點陣及其應用353OLED有機發光二極管及其應用36常用執行機構及其應用361舵機及其控制362直流電機及其控制37進階實踐371主題實踐(一)——按鍵功能模式切換的設計與實踐372主題實踐(二)——室內光線溫度自動測控系統設計38本章小結第4章機器人的機構設計基礎41機構的基本組成及分析42常用的平面機構421平面四桿機構及其應用實例422齒輪機構及其應用實例423凸輪機構及其應用實例43個性化的機構設計基礎431基于形態學矩陣法的方案設計432計算機輔助設計433常用的設計制造工藝44進階實踐441主題實踐(一)——設計一個LOGO442主題實踐(二)——調光臺燈的設計與制作45本章小結第5章簡單機構的設計與實踐51幾種簡單機構的設計與實踐511機械手爪的設計與實踐512自動感應門的設計與實踐52多驅動簡單機構的設計與實踐521小車底盤的設計與實踐522二自由度云臺的設計與實踐53進階實踐531主題實踐(一)——自動伸縮門的設計與控制532主題實踐(二)——智能臺燈的設計與控制54本章小結第6章初識復雜系統61功能拓展——防夾感應門的設計與實踐611設計要求612設計思路613動手實踐62機構拓展——三自由度機械臂的設計與實踐621設計要求622機構設計與搭建 623運動算法與控制實現63綜合拓展——智能搬運小車的設計與實踐631設計要求632設計思路64進階實踐641主題實踐(一)——排爆機器人的設計與實踐642主題實踐(二)——猜拳機器人的設計與實踐643主題實踐(三)——三自由度機械臂的拓展設計與實踐65本章小結第7章機器人產品的原型設計與實踐71概述72預備知識721步進電機及其驅動控制722SH-ST擴展板723AccelStepper步進電機庫函數簡介73Delta機械臂的設計與實踐731設計要求732Delta機械臂的結構設計733Delta機械臂的運動算法及控制實現74直角坐標型機械臂的設計與實踐741設計要求742雙軸直角坐標型機械臂的結構設計743雙軸直角坐標型繪圖機械臂的運動算法744雙軸直角坐標型繪圖機械臂的控制實現 75進階實踐751主題實踐(一)——三軸繪圖機械臂的設計與實踐752主題實踐(二)——桁架機械手的設計與實踐76本章小結第8章仿生機器人的設計與實踐81知識拓展與儲備811SH-SR擴展板812多舵機輔助調試軟件Controller813將數據寫到flash814MPU6050陀螺儀及其應用82串聯關節型仿生機器人的設計與實踐821設計要求822串聯四足仿生機器人的結構設計823串聯關節型仿生機器人運動算法與控制83并聯關節型仿生機器人的設計與實踐831設計要求832并聯仿生機器人的結構設計833并聯仿生機器人運動算法與控制實現84多自由度雙足機器人的設計與實踐841設計要求842雙足仿人機器人的結構設計843多自由度雙足機器人運動算法844多自由度雙足機
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機器人技術基礎與應用實踐——基于模塊化的機器人創意設計與實現 作者簡介

王留芳,女,1969年6月,畢業于東南大學電氣系電機電器專業,碩士,現任職于上海交通大學學生創新中心高級工程師。先后從事理論教學、實踐教學與實踐教學方法研究近30年。開設及主講了10余門課程,授課學生數萬人,發表科研和教學論文近20篇。榮獲上海交通大學優秀教師三等獎、上海交通大學實驗室先進工作者。指導多名學生獲第一屆、第二屆探索者杯創新大賽一等獎并獲得第二屆優秀指導教師獎。近10年多來,堅持以學生為中心,以學生能力輸出為目標的教學模式和教學方法探索與研究,先后獲得產學研項目、學校教學改革、教學研究以及教學發展基金項目10多項,研究成果《中國大學教學》《實驗室研究與探索》等發表了題“混合式工程實踐教學模式研究”“面向多元化學生的工程實踐教學方法研究”“多層次多模式電子電工實踐教學改革與探索”等教學論文。

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