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创意之星:模块化机器人创新设计与竞赛
定    价: ¥39.80
关 注 度: 486 库存状态: 未知 图书状态: 销售中
 
作    者: 姚宪华 梁建宏
出版时间: 2010-09      
版    次: 1 印    次: 1 字    数: 512千字
开    本: 787×1092 1/16
纸    张: ISBN: 978-7-5124-0146-4
 详细信息
 作者简介
 编辑推荐
 图书简介
    本书主要介绍使用“创意之星”机器人套件开发制作各种智能机器人的方法和技巧,并以“机器人武术擂台赛”为例,给出使用该机器人套件制作竞赛机器人的一般思路和方法。

    本书共分3篇,分别是基础篇、实践篇和竞赛篇。基础篇包括2章,介绍国内外一些典型机器人的原理及功能和主流的机器人竞赛,并形象地从机器人的“大脑”、“五官”、“肌肉”等角度介绍各种常用传感器、执行器、控制器和机器人编程语言的知识,供读者在设计制作机器人时补充背景知识。实践篇包括7章,以项目式教学的方式编排,指导读者使用“创意之星”机器人套件开发完成4个循序渐进的机器人项目。竞赛篇包括3章,详细介绍如何使用“创意之星”机器人套件开发制作“机器人武术擂台赛”参赛平台的原理和技巧。本书配套光盘中提供了精彩的视频资料,另有大量教学所需其他图文资料。

    本书适合作为高等工程专业学校“机器人概论”和“智能机器人实训”等课程的教材,也可供开发机器人科技项目或参加机器人竞赛的人员参考。
 图书目录
第1篇 基础篇
第1章 绪论2
1.1机器人概述2
1.1.1为什么要学习机器人技术2
1.1.2机器人发展简史3
1.1.3揭开机器人的神秘面纱4
1.2“创意之星”机器人套件简介6
1.3典型著名机器人简介8
1.3.1“勇气”号火星探测器8
1.3.2 Remotec Andros F6A排爆机器人9
1.3.3 iRobot Roomba10
1.3.4本田ASIMO仿人型机器人11
1.3.5 KUKA Titan工业机器人13
1.3.6 SONY机器狗AIBO13
1.3.7足球机器人14
1.3.8 Segway两轮平衡车15
1.4典型机器人竞赛简介17
1.4.1国际机器人赛事17
1.4.2国内机器人赛事19
1.4.3机器人竞赛的特点20
1.5小结20
第2章 机器人基础知识概述21
2.1机器人的骨骼——机械结构21
2.1.1设计和制作机器人的一般过程21
2.1.2机器人的机械结构22
2.1.3机器人的执行机构23
2.2机器人的肌肉——执行器27
2.2.1直流电机概述27
2.2.2直流有刷电机28
2.2.3直流无刷电机30
2.2.4直线电机31
2.2.5步进电机31
2.2.6空心杯直流电机34
2.2.7舵机35
2.2.8常见减速器37
2.3机器人的心脏——电源39
2.3.1机器人常用电池概述39
2.3.2干电池40
2.3.3铅酸蓄电池40
2.3.4镍镉/镍氢电池41
2.3.5锂离子/锂聚合物动力电池42
2.3.6线性稳压电源44
2.3.7开关电源概述45
2.3.8交流直流开关电源45
2.3.9直流直流开关电源46
2.4机器人的五官——机器人传感器46
2.4.1测距声纳47
2.4.2红外测距传感器47
2.4.3激光扫描测距传感器49
2.4.4旋转编码器50
2.4.5旋转电位计53
2.4.6光电开关传感器54
2.4.7电感式、电容式、霍尔效应接近开关55
2.4.8磁性开关57
2.4.9电子磁罗盘58
2.4.10姿态/航向测量单元59
2.4.11温度传感器59
2.4.12声音传感器59
2.4.13 GPS接收机60
2.4.14视觉传感器61
2.4.15气体传感器61
2.5机器人的大脑——控制器62
2.5.1基于单片机的控制器62
2.5.2基于嵌入式系统的控制器63
2.5.3基于PC架构的控制器64
2.6机器人的C语言编程基础64
2.6.1机器人软件知识概述64
2.6.2 C语言简介65
2.6.3 C程序结构概述69
2.7小结72

第2篇 实践篇
第3章 数字信号的输出和输入74
3.1绚丽的霓虹灯74
3.2数字信号简介75
3.3霓虹灯硬件搭建76
3.3.1 MultiFLEX 2AVR控制器76
3.3.2数字信号输出设备——LED灯79
3.3.3 L型结构件79
3.3.4多功能调试器80
3.3.5电池和电源81
3.4让霓虹灯闪烁起来82
3.4.1 NorthStar图形化开发环境82
3.4.2 IO方向设置86
3.4.3数字输出模块——Digital Output88
3.4.4延时模块——Delay90
3.4.5连线91
3.4.6 while循环92
3.4.7编译和下载93
3.5给霓虹灯增加开关94
3.5.1数字信号输入设备——碰撞传感器94
3.5.2修改工程设置95
3.5.3数字输入模块——Digital Input96
3.5.4变量模块——Variable96
3.5.5其他数字量传感器98
3.6小结100
第4章 电机和舵机的控制101
4.1有趣的搬运车101
4.2舵机控制原理102
4.3搬运车的搭建102
4.3.1底板、舵机结构件和连接件102
4.3.2 CDS55xx机器人舵机102
4.3.3轮子107
4.3.4设置舵机ID110
4.3.5机械手115
4.4让搬运车动起来118
4.4.1工程设置修改 118
4.4.2 IF模块和Break模块119
4.4.3舵机模块——Servo(N)120
4.4.4再谈Delay模块125
4.4.5编辑代码127
4.4.6程序调试129
4.5小结130
第5章 模拟信号的输入131
5.1聪明的机器人131
5.2模拟信号简介132
5.3搭建聪明的机器人133
5.3.1红外测距传感器133
5.3.2其他模拟量传感器134
5.4让机器人动起来135
5.4.1 AD设置135
5.4.2模拟输入模块136
5.4.3自定义函数和自定义代码137
5.4.4第一个模块: 开关140
5.4.5第二个模块: 右侧沿墙去目的地141
5.4.6查询传感器145
5.4.7第三个模块: 夹持物体146
5.4.8第四个模块: 返回出发地147
5.4.9第五个模块: 放下物体149
5.4.10第六个模块: 闪烁LED灯149
5.4.11流程图调试150
5.4.12终止程序运行151
5.4.13运行程序151
5.5使用帮助151
5.6小结152
第6章 语音识别153
6.1语音问答机器人153
6.2语音识别简介154
6.3搭建语音问答机器人155
6.3.1 MultiFLEX 2PXA270控制器155
6.3.2四自由度机器人158
6.3.3履带159
6.3.4语音输入/输出设备161
6.4让机器人和我们互动起来162
6.4.1设计剧本162
6.4.2剧本录音162
6.4.3建立工程164
6.4.4语音模块1
 图书前言
    机器人技术是高度综合的现代科学技术。近年来,智能机器人技术飞速发展,智能机器人除了在先进制造领域发挥重要作用之外,已经越来越接近人们的日常生活,以清洁机器人为代表的家庭服务机器人已经在全世界范围内广泛应用。机器人学综合运用了基础科学和应用工程技术的最新成果,是21世纪发展最为迅速、应用前景最为广阔的科学技术领域之一。同时,由于机器人技术的综合性和趣味性,高等工程教育界已经广泛使用教育机器人平台来开展工程综合实践和创新教育。

    本书以“创意之星”模块化机器人套件为对象,首先介绍了智能机器人技术的发展概况;然后通过介绍一些著名机器人作品、知名机器人竞赛和常用的机器人技术知识,以期让读者对智能机器人技术有一个粗略的了解;在此基础上,以“智能搬运机器人”、“语音问答机器人”、“基于机器视觉的足球机器人”、“机器人倒立摆”、“四足仿生机器人”五个机器人项目为线索,引导读者一步步地通过实践制作智能机器人来学习机器人技术;最后,通过“机器人武术擂台赛”这个较为复杂的机器人竞赛项目,引导读者综合运用各种工程知识和技能来完成一个竞赛机器人项目,并从中得到工程实践和自主创新的训练。

    由于机器人技术综合性强,涉及的学科非常多,书中内容基本不涉及理论知识,而是力求以工程应用为主,以应用引导读者学习需要的知识。本书的编排方式,力图让读者养成“需要什么知识再去深入学习什么知识”的习惯,通过完成项目的方式来锻炼读者“探究性学习”的能力。本书适合高等工程专业学校的机械、电子、控制、计算机等专业2、3年级的学生阅读,也可供开发机器人科技项目或参加机器人竞赛的人员参考。

    本书配套光盘中包括: CDS5500机器人舵机、Eclipse、MultiFLEX 2控制器、NorthStar 2.2.10.511、UPDebugger多功能调试器、创新之星部分案例、各章参考程序源码、各章节参考资料和教学资源等。光盘内容均采自实际教学和竞赛应用,形式包括PPT和PDF文档、高清照片及多种视频文件。光盘内容精彩纷呈,既适合教师在教学中演示和参考,也适合学生自学使用。

    本书由姚宪华、梁建宏主编,第1、2章及附录由梁建宏和王野编写,第3、4、5章由杨学军编写,第6章由张万杰编写,第7、8、9章由计海峰和陈中元编写,第10、11、12章由李卫国和计海峰编写,配套光盘由陆鑫编辑、整理,全书由姚宪华统稿。北京航空航天大学机器人研究所王田苗教授、陈殿生教授在本书的编写过程中给予了很大的支持与帮助,在此表示衷心的感谢!

    本书涉及工程领域的多个学科,由于作者水平有限,书中错漏之处恳请读者批评指正。关于本书的任何建议和疑问,请读者与作者联系: alphis@163.com。



编者

2010年5月
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