《機器人的創意設計與實踐》是2004年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是宗光華。該書主要講述了根據機器人比賽的系統規則，對機器人進行創意設計與實踐。
基本介紹
- 書名：機器人的創意設計與實踐
- 又名：Contest Robots:Creative Design and Implementation
- 作者：宗光華
- ISBN：9787810773270
- 類別：科技
- 頁數：239
- 定價：25.00
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2004-2
- 開本：1/16
內容簡介,目錄,基礎篇,競賽實踐篇,
內容簡介
本書介紹如何根據機器人比賽的規則巧妙地構思機器人系統，進行機器人的總體設計；介紹如何綜合運用所學的基礎知識對移動載體、智慧型、功執行機構、感測、運動控制等各分系統進行設計，以及系統檢測調試方面的知識；扼要地講解與比賽機器人的設計製作有關的機械、電子、感測、控制、驅動、材料等方面的基礎知識。總之，內容涉及策劃、組織、設計、製作、調試與演練等開發的整個過程。
本書可作為大學生課外機器人創意設計與製作的輔導用書，也可以作為理工科學生補充機械電子學、機器人工程、人工智慧、計算機控制、生產過程自動化等領域知識的參考書，還可以作為工程師、大專學生和技工提高專業知識的讀物。
目錄
第1章 概 述
1.1 機器人名詞的由來
1.2 機器人賽事
1.3 RobocoN和中國“首屆全國大學生機器人電視大賽”
1.3.1 RobocoN的背景
1.3.2 亞太地區大學生機器人比賽
1.3.3 中國“首屆全國大學生機器人電視大賽”
1.4 比賽機器人的性能評價
1.5 機器人賽事與創新
1.2 機器人賽事
1.3 RobocoN和中國“首屆全國大學生機器人電視大賽”
1.3.1 RobocoN的背景
1.3.2 亞太地區大學生機器人比賽
1.3.3 中國“首屆全國大學生機器人電視大賽”
1.4 比賽機器人的性能評價
1.5 機器人賽事與創新
基礎篇
第2章 比賽機器人的創意與設計
2.1 創意與提案
2.2 初步設計
2.2.1 初步設計的內容
2.2.2 設計任務書
2.3 詳細設計
2.4 調試與演練
2.4.1 分系統調試
2.4.2 系統總調試
2.4.3 演 練
2.5 電機選擇的方法
2.5.1 負載估算方法
2.5.2 轉動慣量(飛輪矩GD2)的計算
2.6 材料構件與輕量化設計
2.6.1 材料與型材
2.6.2 輕量化設計
2.7 感測器與控制系統
第3章 機器人的驅動與控制
3.1 直流電機的特性
3.1.1 直流電機的結構特點
3.1.2 直流電機的運行特性
3.2 PWM功率放大電路
3.2.1 直流電機的驅動
3.2.2 PWM功率放大原理
3.2.3 標準的PWM功率放大器
3.2.4 集成PWM功率放大器
3.3 直流電機的伺服控制
3.3.1 伺服系統的一般結構
3.3.2 全數字伺服系統
3.3.3 伺服系統的數字PID算法
3.3.4 使用集成電機控制器構成的電機伺服系統
3.3.5 多軸電機運動控制器簡介
3.4 步進電機運行原理
3.5 步進電機的驅動
3.5.1 步進電機的單極性驅動
3.5.2 步進電機的雙極性驅動
3.5.3 步進電機的細分驅動
3.6 舵機驅動與控制
3.6.1 舵機的結構及工作原理
3.6.2 舵機驅動電路
3.6.3 舵機的控制電路
3.6.4 幾種舵機的參數及使用方法
3.6.5 舵機套用的例子
第4章 無線遙控收發裝置
4.1 無線遙控基本原理
4.2 無線遙控收發模組
4.2.1 無線遙控接收模組
4.2.2 無線遙控發射模組
4.3 無線遙控收發裝置
4.4 遙控距離為1000m的三通道無線遙控器的調試
第5章 機器人的感覺
5.1 五官與感測器
5.2 感知與認識
5.3 機器人的感測器
5.4 開 關
5.5 巡線感測器
5.5.1 紅外光電反射式感測器
5.5.2 辨色感測器
5.5.3 安裝與調試
5.5.4 加大檢測距離的方法
5.5.5 由反射光的強度檢測距離
5.6 超音波感測器
5.6.1 原 理
5.6.2 超音波距離感測器的套用舉例
5.7 旋轉編碼器
5.8 陀螺
5.9 加速度感測器
5.10 人體感測器
5.11 壓感感測器
第6章 視覺在機器人比賽中的套用
6.1 機器人視覺系統的組成及工作原理
6.2 比賽機器人視覺技術的套用
6.2.1 賽球識別
6.2.2 格線識別
6.2.3 對陣形勢的實時識別
6.3 圖像處理的容錯技術與競賽決策規劃
6.4 視覺系統與機載計算機的通信
第7章 能 源
7.1 電 池
7.1.1 一次電池
7.1.2 蓄電池
7.2 電池的選用方法
7.3 充電器/放電器
7.4 CPU用5V電源電路
2.1 創意與提案
2.2 初步設計
2.2.1 初步設計的內容
2.2.2 設計任務書
2.3 詳細設計
2.4 調試與演練
2.4.1 分系統調試
2.4.2 系統總調試
2.4.3 演 練
2.5 電機選擇的方法
2.5.1 負載估算方法
2.5.2 轉動慣量(飛輪矩GD2)的計算
2.6 材料構件與輕量化設計
2.6.1 材料與型材
2.6.2 輕量化設計
2.7 感測器與控制系統
第3章 機器人的驅動與控制
3.1 直流電機的特性
3.1.1 直流電機的結構特點
3.1.2 直流電機的運行特性
3.2 PWM功率放大電路
3.2.1 直流電機的驅動
3.2.2 PWM功率放大原理
3.2.3 標準的PWM功率放大器
3.2.4 集成PWM功率放大器
3.3 直流電機的伺服控制
3.3.1 伺服系統的一般結構
3.3.2 全數字伺服系統
3.3.3 伺服系統的數字PID算法
3.3.4 使用集成電機控制器構成的電機伺服系統
3.3.5 多軸電機運動控制器簡介
3.4 步進電機運行原理
3.5 步進電機的驅動
3.5.1 步進電機的單極性驅動
3.5.2 步進電機的雙極性驅動
3.5.3 步進電機的細分驅動
3.6 舵機驅動與控制
3.6.1 舵機的結構及工作原理
3.6.2 舵機驅動電路
3.6.3 舵機的控制電路
3.6.4 幾種舵機的參數及使用方法
3.6.5 舵機套用的例子
第4章 無線遙控收發裝置
4.1 無線遙控基本原理
4.2 無線遙控收發模組
4.2.1 無線遙控接收模組
4.2.2 無線遙控發射模組
4.3 無線遙控收發裝置
4.4 遙控距離為1000m的三通道無線遙控器的調試
第5章 機器人的感覺
5.1 五官與感測器
5.2 感知與認識
5.3 機器人的感測器
5.4 開 關
5.5 巡線感測器
5.5.1 紅外光電反射式感測器
5.5.2 辨色感測器
5.5.3 安裝與調試
5.5.4 加大檢測距離的方法
5.5.5 由反射光的強度檢測距離
5.6 超音波感測器
5.6.1 原 理
5.6.2 超音波距離感測器的套用舉例
5.7 旋轉編碼器
5.8 陀螺
5.9 加速度感測器
5.10 人體感測器
5.11 壓感感測器
第6章 視覺在機器人比賽中的套用
6.1 機器人視覺系統的組成及工作原理
6.2 比賽機器人視覺技術的套用
6.2.1 賽球識別
6.2.2 格線識別
6.2.3 對陣形勢的實時識別
6.3 圖像處理的容錯技術與競賽決策規劃
6.4 視覺系統與機載計算機的通信
第7章 能 源
7.1 電 池
7.1.1 一次電池
7.1.2 蓄電池
7.2 電池的選用方法
7.3 充電器/放電器
7.4 CPU用5V電源電路
競賽實踐篇
第8章 機器人大賽的規則與創意設計
8.1 “讀懂”規則
8.1.1 場 地
8.1.2 機器人的體量
8.1.3 機器人的編組
8.1.4 上場隊員與機器人的關係
8.1.5 賽程與賽制安排
8.1.6 其他戰術環節
8.2 比賽機器人的創意設計原則
8.3 比賽機器人的基本機械結構
8.3.1 移動方式的選擇
8.3.2 車體重心分布及其穩定性
8.3.3 投球方式選擇
8.3.4 車體結構
8.4 手控機器人
8.4.1 手控機器人的戰略作用
8.4.2 儲球和拾球
8.4.3 投球和取球
8.4.4 線控與遙控
8.4.5 手控機器人設計要點
8.5 自動機器人
8.5.1 多箭齊發VS單打獨鬥
8.5.2 快速沖頂VS穩紮穩打
8.5.3 固定路線VS可變戰術
8.5.4 視覺引導VS瞎子爬山
8.5.5 自動機器人的投球
8.5.6 機器人的對抗
第9章 “雪蓮花”號與“藏羚羊”號機器人的製作與實踐
9.1 “雪蓮花”號自動機器人
9.1.1 主要技術規格
9.1.2 “雪蓮花”號自動機器人的整體設計構思
9.1.3 自動機器人的系統構成
9.2 “藏羚羊”號手控機器人
9.2.1 主要技術規格
9.2.2 “藏羚羊”號手控機器人的結構
9.2.3 手控機器人的移動載體
9.2.4 遙控器
9.2.5 手控機器人的策略
第10章 機器人系統的調試與演練
10.1 機器人系統調試與演練的準備
10.2 “藏羚羊”號手控機器人的調試
10.2.1 分系統調試
10.2.2 整機調試
10.3 “雪蓮花”號自動機器人的調試
10.3.1 分系統(模組)調試
10.3.2 整機調試
10.4 系統演練
10.4.1 智慧型決策
10.4.2 決策程式功能模組的劃分
10.4.3 決策程式的參數
10.4.4 數據設計
10.4.5 整體攻防策略的運用
10.4.6 得分權值
10.4.7 投取球個數的關係權值
10.4.8 登頂戰略的運用
10.5 手控機器人與自動機器人的配合
10.6 系統總體評價
10.7 對抗型實戰演練
第11章 比賽的組織與輔導
11.1 賽前準備
11.1.1 報 名
11.1.2 發動與組隊
11.2 臨戰準備
11.3 實戰---命運掌握在自己手中
11.4 輸贏落定,學無止境
8.1 “讀懂”規則
8.1.1 場 地
8.1.2 機器人的體量
8.1.3 機器人的編組
8.1.4 上場隊員與機器人的關係
8.1.5 賽程與賽制安排
8.1.6 其他戰術環節
8.2 比賽機器人的創意設計原則
8.3 比賽機器人的基本機械結構
8.3.1 移動方式的選擇
8.3.2 車體重心分布及其穩定性
8.3.3 投球方式選擇
8.3.4 車體結構
8.4 手控機器人
8.4.1 手控機器人的戰略作用
8.4.2 儲球和拾球
8.4.3 投球和取球
8.4.4 線控與遙控
8.4.5 手控機器人設計要點
8.5 自動機器人
8.5.1 多箭齊發VS單打獨鬥
8.5.2 快速沖頂VS穩紮穩打
8.5.3 固定路線VS可變戰術
8.5.4 視覺引導VS瞎子爬山
8.5.5 自動機器人的投球
8.5.6 機器人的對抗
第9章 “雪蓮花”號與“藏羚羊”號機器人的製作與實踐
9.1 “雪蓮花”號自動機器人
9.1.1 主要技術規格
9.1.2 “雪蓮花”號自動機器人的整體設計構思
9.1.3 自動機器人的系統構成
9.2 “藏羚羊”號手控機器人
9.2.1 主要技術規格
9.2.2 “藏羚羊”號手控機器人的結構
9.2.3 手控機器人的移動載體
9.2.4 遙控器
9.2.5 手控機器人的策略
第10章 機器人系統的調試與演練
10.1 機器人系統調試與演練的準備
10.2 “藏羚羊”號手控機器人的調試
10.2.1 分系統調試
10.2.2 整機調試
10.3 “雪蓮花”號自動機器人的調試
10.3.1 分系統(模組)調試
10.3.2 整機調試
10.4 系統演練
10.4.1 智慧型決策
10.4.2 決策程式功能模組的劃分
10.4.3 決策程式的參數
10.4.4 數據設計
10.4.5 整體攻防策略的運用
10.4.6 得分權值
10.4.7 投取球個數的關係權值
10.4.8 登頂戰略的運用
10.5 手控機器人與自動機器人的配合
10.6 系統總體評價
10.7 對抗型實戰演練
第11章 比賽的組織與輔導
11.1 賽前準備
11.1.1 報 名
11.1.2 發動與組隊
11.2 臨戰準備
11.3 實戰---命運掌握在自己手中
11.4 輸贏落定,學無止境
