創意之星：模組化機器人創新設計與競賽

《創意之星：模組化機器人創新設計與競賽》是2010年9月北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是姚憲華、梁建宏。該書適合作為高等工程專業學校“機器人概論”和“智慧型機器人實訓”等課程的教材，也可供開發機器人科技項目或參加機器人競賽的人員參考。

基本介紹

• 書名：創意之星：模組化機器人創新設計與競賽
• 作者：姚憲華、梁建宏
• ISBN：9787512401464
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：2010年9月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

《創意之星:模組化機器人創新設計與競賽》主要介紹使用“創意之星”機器人套件開發製作各種智慧型機器人的方法和技巧，並以“機器人武術擂台賽”為例，給出使用該機器人套件製作競賽機器人的一般思路和方法。《創意之星:模組化機器人創新設計與競賽》共分3篇，分別是基礎篇、實踐篇和競賽篇。基礎篇包括2章，介紹國內外一些典型機器人的原理及功能和主流的機器人競賽，並形象地從機器人的“大腦”、“五官”、“肌肉”等角度介紹各種常用感測器、執行器、控制器和機器人程式語言的知識，供讀者在設計製作機器人時補充背景知識。實踐篇包括7章.以項目.式教學的方式編排，指導讀者使用“創意之星”機器人套件開發完成4個循序漸進的機器人項目。競賽篇包括3章，詳細介紹如何使用“創意之星”機器人套件開發製作“機器人武術擂台賽”參賽平台的原理和技巧。《創意之星:模組化機器人創新設計與競賽》配套光碟中提供了精彩的視頻資料，另有大量教學所需其他圖文資料。

目錄

第1篇 基礎篇

第1章 緒論

1.1 機器人概述

1.1.1 為什麼要學習機器人技術

1.1.2 機器人發展簡史

1.1.3 揭開機器人的神秘面紗

1.2 “創意之星”機器人套件簡介

1.3 典型著名機器人簡介

1.3.1 “勇氣”號火星探測器

1.3.2 Remotec Andros F6A排爆機器人

1.3.3 iRobot Roomba

1.3.4 本田AsIMO仿人型機器人

1.3.5 KUKA Titan工業機器人

1.3.6 SONY機器狗AIBO

1.3.7 足球機器人

1.3.8 Segway兩輪平衡車

1.4 典型機器人競賽簡介

1.4.1 國際機器人賽事

1.4.2 國內機器人賽事

1.4.3 機器人競賽的特點

1.5 小結

第2章 機器人基礎知識概述

2.1 機器人的骨骼——機械結構

2.1.1 設計和製作機器人的一般過程

2.1.2 機器人的機械結構

2.1.3 機器人的執行機構

2.2 機器人的肌肉——執行器

2.2.1 直流電機概述

2.2.2 直流有刷電機

2.2.3 直流無刷電機

2.2.4 直線電機

2.2.5 步進電機

2.2.6 空心杯直流電機

2.2.7 舵機

2.2.8 常見減速器

2.3 機器人的心臟——電源

2.3.1 機器人常用電池概述

2.3.2 乾電池

2.3.3 鉛酸蓄電池

2.3.4 鎳鎘/鎳氫電池

2.3.5 鋰離子/鋰聚合物動力電池

2.3.6 線性穩壓電源

2.3.7 開關電源概述

2.3.8 交流一直流開關電源

2.3.9 直流一直流開關電源

2.4 機器人的五官——機器人感測器

2.4.1 測距聲納

2.4.2 紅外測距感測器

2.4.3 雷射掃描測距感測器

2.4.4 旋轉編碼器

2.4.5 旋轉電位計

2.4.6 光電開關感測器

2.4.7 電感式、電容式、霍爾效應接近開關

2.4.8 磁性開關

2.4.9 電子磁羅盤

2.4.10 姿態/航向測量單元

2.4.11 溫度感測器

2.4.12 聲音感測器

2.4.13 GPS接收機

2.4.14 視覺感測器

2.4.15 氣體感測器

2.5 機器人的大腦——控制器

2.5.1 基於單片機的控制器

2.5.2 基於嵌入式系統的控制器

2.5.3 基於PC架構的控制器

2.6 機器人的C語言編程基礎

2.6.1 機器人軟體知識概述

2.6.2 C語言簡介

2.6.3 C程式結構概述

2.7 小結

第2篇 實踐篇

第3章 數位訊號的輸出和輸入

3.1 絢麗的霓虹燈

3.2 數位訊號簡介

3.3 霓虹燈硬體搭建

3.3.1 MultiFLEX2－AVR控制器

3.3.2 數位訊號輸出設備——LED燈

3.3.3 L型結構件

3.3.4 多功能調試器?

3.3.5 電池和電源

3.4 讓霓虹燈閃爍起來

3.4.1 North Star圖形化開發環境

3.4.2 IO方向設定

3.4.3 數字輸出模組——Digital Output

3.4.4 延時模組——Delay

3.4.5 連線

3.4.6 while循環

3.4.7 編譯和下載

3.5 給霓虹燈增加開關

3.5.1 數位訊號輸入設備——碰撞感測器

3.5.2 修改工程設定

3.5 一數字輸入模組——Digital Input

3.5.4 變數模組——Variable

3.5.5 其他數字量感測器

3.6 小結

第4章 電機和舵機的控制

4.1 有趣的搬運車

4.2 舵機控制原理

4.3 搬運車的搭建

4.3.1 底板、舵機結構件和連線件

4.3.2 CDS55xx機器人舵機

4.3.3 輪子

4.3.4 設定舵機ID

4.3.5 機械手

4.4 讓搬運車動起來

4.4.1 工程設定修改

4.4.2 IF模組和Break模組

4.4.3 舵機模組一Servo（N）

4.4.4 再談Delay模組

4.4.5 編輯代碼

4.4.6 程式調試

4.5 小結

第5章 模擬信號的輸入

5.1 聰明的機器人

5.2 模擬信號簡介

5.3 搭建聰明的機器人

5.3.1 紅外測距感測器

5.3.2 其他模擬量感測器

5.4 讓機器人動起來

5.4.1 AD設定

5.4.2 模擬輸入模組

5.4.3 自定義函式和自定義代碼

5.4.4 第一個模組：開關

5.4.5 第二個模組：右側沿牆去目的地

5.4.6 查詢感測器

5.4.7 第三個模組：夾持物體

5.4.8 第四個模組：返回出發地

5.4.9 第五個模組：放下物體

5.4.10 第六個模組：閃爍LED燈

5.4.11 流程圖調試

5.4.12 終止程式運行

5.4.13 運行程式

5.5 使用幫助

5.6 小結

第6章 語音識別

6.1 語音問答機器人

6.2 語音識別簡介

6.3 搭建語音問答機器人

6.3.1 MultiFLEX2－PXA270控制器

6.3.2 四自由度機器人

6.3.3 履帶

6.3.4 語音輸入/輸出設備

6.4 讓機器人和我們互動起來

6.4.1 設計劇本

6.4.2 劇本錄音

第7章 視頻信號的輸入

第8章 綜合實踐——四足機器人步態規則

第9章 綜合實踐——兩輪機器人的平衡控制

第3篇 競賽篇