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| 內容簡介： |
创意之星:模块化机器人设计与竞赛第2版
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
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| 目錄：
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第1篇 基础篇
第1章 绪 论 3
1.1 机器人概述 3
1.1.1 为什么要学习机器人技术 3
1.1.2 机器人发展简史 4
1.1.3 揭开机器人的神秘面纱 5
1.2 创意之星机器人套件简介 7
1.3 著名机器人简介 9
1.3.1 勇气号火星探测器 9
1.3.2 RemotecAndrosF6A 排爆机器人 10
1.3.3 iRobotRoomba 11
1.3.4 本田ASIMO仿人型机器人 12
1.3.5 KUKATitan工业机器人 13
1.3.6 SONY机器狗AIBO 14
1.3.7 足球机器人 14
1.3.8 Segway两轮平衡车 16
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 21
第2章 机器人基础知识概述 22
2.1 机器人的骨骼机械结构 22
2.1.1 设计和制作机器人的一般过程 22
2.1.2 机器人的机械结构 24
2.1.3 机器人的执行机构 24
2.2 机器人的肌肉执行器 28
2.2.1 直流电机概述 29
2.2.2 直流有刷电机 29
2.2.3 直流无刷电机 31
2.2.5 步进电机 32
2.2.6 空心杯直流电机 35
2.2.7 舵 机 36
2.2.8 常见减速器 37
2.3 机器人的心脏电源 38
2.3.1 机器人常用电池概述 38
2.3.2 干电池 39
2.3.3 铅酸蓄电池 39
2.3.4 镍镉镍氢电池 40
2.3.5 锂离子锂聚合物动力电池 41
2.3.6 线性稳压电源 42
2.3.7 开关电源概述 43
2.3.8 交流直流开关电源 43
2.3.9 直流直流开关电源 44
2.4 机器人的五官机器人传感器 44
2.4.1 测距声纳 45
2.4.2 红外测距传感器 45
2.4.3 激光扫描测距传感器 47
2.4.4 旋转编码器 48
2.4.5 旋转电位计 51
2.4.6 光电开关传感器 52
2.4.7 电感式、电容式、霍尔效应接近开关 53
2.4.8 磁性开关 54
2.4.9 电子磁罗盘 55
2.4.10 姿态航向测量单元 55
2.4.11 温度传感器 55
2.4.12 声音传感器 56
2.4.13 GPS接收机 57
2.4.14 视觉传感器 58
2.4.15 气体传感器 58
2.5 机器人的大脑控制器 58
2.5.1 基于单片机MCU的控制器 58
2.5.2 基于嵌入式系统的控制器 59
2.5.3 基于PC架构的控制器 60
2.6 机器人的C语言编程基础 60
2.6.1 机器人软件知识概述 60
2.6.2 C语言简介 61
2.6.3 C程序结构概述 65
2.7 小 结 68
创意之星:模块化机器人设计与竞赛第2版
第2篇 实践篇
第3章 数字信号的输出和输入 71
3.1 绚丽的霓虹灯 71
3.2 数字信号简介 72
3.3 霓虹灯硬件搭建 73
3.3.1 MultiFLEXTM2 AVR控制器 73
3.3.2 数字信号输出设备LED灯 76
3.3.3 L型结构件 76
3.3.4 多功能调试器 76
3.3.5 电池和电源 77
3.4 让霓虹灯闪烁起来 78
3.4.1 NorthSTAR图形化开发环境 78
3.4.2 IO方向设置 81
3.4.3 数字输出模块Digitaloutput 83
3.4.4 延时模块Delay 85
3.4.5 连 线 86
3.4.6 while循环 87
3.4.7 编译和下载 88
3.5 给霓虹灯增加开关 90
3.5.1 数字信号输入设备碰撞传感器 90
3.5.2 修改工程设置 90
3.5.3 数字输入模块Digitalinput 91
3.5.4 变量模块Variable 91
3.5.5 其他数字量传感器 94
3.6 小 结 96
第4章 电机和舵机的控制 97
4.1 有趣的搬运车 97
4.2 舵机控制原理 98
4.3 搬运车的搭建 98
4.3.1 底板、舵机结构件和连接件 98
4.3.2 CDS55xx机器人舵机 98
4.3.3 轮 子 104
4.3.4 设置舵机ID 107
4.3.5 机械手 112
4.4 让搬运车动起来 115
4.4.1 工程设置修改 115
4.4.2 IF模块和Break模块 117
4.4.3 舵机模块ServoN 118
4.4.4 再谈Delay模块 124
4.4.5 编辑代码 126
4.4.6 程序调试 128
4.5 小 结 129
第5章 模拟信号的输入 130
5.1 聪明的机器人 130
5.2 模拟信号简介 131
5.3 搭建聪明的机器人 131
5.3.1 红外测距传感器 131
5.3.2 其他模拟量传感器 132
5.4 让机器人动起来 133
5.4.1 AD设置 133
5.4.2 模拟输入模块 135
5.4.3 自定义函数和自定义代码 135
5.4.4 第1个模块:开关 138
5.4.5 第2个模块:右侧沿墙去目的地 140
5.4.6 查询传感器 143
5.4.7 第3个模块:夹持物体 145
5.4.8 第4个模块:返回出发地 146
5.4.9 第5个模块:放下物体 148
5.4.10 第6个模块:闪烁LED灯 148
5.4.11 流程图调试 150
5.4.12 终止程序运行 150
5.5 使用帮助 150
5.6 小 结 151
第6章 语音识别 152
6.1 语音问答机器人 152
6.2 语音识别简介 153
6.3 搭建语音问答机器人 154
6.3.1 高级版控制器 154
6.3.2 四轮全向机器人 158
6.3.3 视 觉 159
6.3.4 语音输入和输出设备 159
6.4 让机器人和人互动起来 159
6.4.1 设计剧本 159
6.4.2 剧本录音 160
6.4.3 编写程序 163
6.5 小 结 166
第7章 视频信号的输入 167
7.1 全向运动足球机器人 167
7.2 图像处理简介 168
7.3 搭建全向足球机器人 169
7.3.1 全向轮 169
7.3.2 摄像头 171
7.3.3 速度的标定和合成 171
7.3.4 颜色识别 173
7.4 让机器人跑起来 177
7.4.1 编写程序 177
7.4.2 跟球逻辑的实现 179
7.5 小 结 181
第8章 综合实践四足机器人步态规划 182
8.1 会追光的四足步行机器人 182
8.2 任务分析与规划 183
8.3 搭建机器人 186
8.4 让四足机器人走起来 187
8.4.1 四足机器人步态分析 187
8.4.2 编写步态 191
8.4.3 让舵机跟踪光源 195
8.4.4 让四足机器人跟踪光源 203
8.5 小 结 203
第9章 综合实践两轮机器人的平衡控制 204
9.1 两轮平衡机器人 204
9.2 任务分析与规划 204
9.3 搭建两轮平衡机器人 206
9.4 让机器人平衡地站起来 208
9.4.1 修改舵机的参数 208
9.4.2 红外测距传感器的标定 210
9.4.3 数字式PID算法的实现 211
9.5 小 结 219
第3篇 竞赛篇
第10章 机器人武术擂台赛无差别组 223
第11章 擂台赛机器人仿人组 241
第12章 机器人武术擂台赛技术挑战赛 253
附录A 拓展阅读及技术资料 264
附录B 控制器相关 265
附录C 2015年机器人武术擂台赛项目竞赛规则 279
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