本書系統(tǒng)論述了機(jī)器人系統(tǒng)的實(shí)際方法及其應(yīng)用技術(shù), 內(nèi)容包括緒論、機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、智能車機(jī)器人本體設(shè)計(jì)、機(jī)器人視覺系統(tǒng)、機(jī)器人傳感器技術(shù)、機(jī)器人系統(tǒng)仿真和機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)。并且在介紹相關(guān)技術(shù)的同時, 以案例形式介紹了整個機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、集成和應(yīng)用方法, 力求做到系統(tǒng)性、專業(yè)性和可讀性相結(jié)合。
本書可作為高等學(xué)校機(jī)電類、儀器類、電子信息類與計(jì)算機(jī)類專業(yè)的本科生教材, 也可作為相近專業(yè)的研究生和中高職學(xué)生的參考教材
目錄
第1章緒論
1.1機(jī)器人的出現(xiàn)
1.1.1機(jī)器人的發(fā)展
1.1.2現(xiàn)代意義上的機(jī)器人
1.2機(jī)器人的定義、組成和特征
1.2.1機(jī)器人的定義和組成
1.2.2機(jī)器人的特征
1.2.3機(jī)器人的開發(fā)準(zhǔn)則
1.3國內(nèi)外機(jī)器人的發(fā)展
1.3.1國外機(jī)器人的發(fā)展
1.3.2國內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展
1.4各種典型的機(jī)器人
1.4.1軍用機(jī)器人
1.4.2工業(yè)機(jī)器人
1.4.3服務(wù)機(jī)器人
1.4.4仿生機(jī)器人
1.4.5其他機(jī)器人
1.5機(jī)器人帶來的影響
1.6機(jī)器人展望
第2章機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)
2.1機(jī)器人控制技術(shù)
2.1.1機(jī)器人開環(huán)控制
2.1.2機(jī)器人閉環(huán)控制
2.1.3機(jī)器人PID控制
2.1.4助老機(jī)器人的開、閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
2.2機(jī)器人定位技術(shù)
2.2.1基于航跡推算的定位方法
2.2.2基于地圖的定位方法
2.2.3基于視覺的定位方法
2.3機(jī)器人基于多傳感器的信息融合技術(shù)
2.3.1多傳感器信息融合技術(shù)的定義
2.3.2多傳感器信息處理的典型方法
2.3.3多傳感器的分布格局
2.4機(jī)器人模糊控制技術(shù)
2.4.1模糊控制的發(fā)展
2.4.2模糊控制的定義
2.4.3模糊控制的特點(diǎn)
2.4.4模糊控制的應(yīng)用
2.5機(jī)器人路徑規(guī)劃技術(shù)
2.5.1機(jī)器人路徑規(guī)劃的定義
2.5.2實(shí)現(xiàn)機(jī)器人路徑規(guī)劃的方法模型
第3章機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
3.1行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1足式行走機(jī)構(gòu)
3.1.2履帶式行走機(jī)構(gòu)
3.1.3輪式行走機(jī)構(gòu)
3.2底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.1底盤材料及結(jié)構(gòu)選擇
3.2.2基于輪式機(jī)器人的底盤結(jié)構(gòu)分析
3.3電動機(jī)選型
3.3.1步進(jìn)電動機(jī)簡介
3.3.2步進(jìn)電動機(jī)選型
3.3.3直流電動機(jī)簡介
3.3.4直流電動機(jī)選型
3.4機(jī)械臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.1機(jī)械臂的分類
3.4.2機(jī)械臂的作用
3.4.3機(jī)械臂設(shè)計(jì)要求
3.5機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)材料的選擇原則
3.6機(jī)器人軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6.1機(jī)器人軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要
3.6.2機(jī)器人軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.6.3機(jī)器人軟件系統(tǒng)開發(fā)工具簡介
3.6.4機(jī)器人軟件系統(tǒng)開發(fā)工具的分類
第4章智能車機(jī)器人本體設(shè)計(jì)
4.1智能車的底盤安裝設(shè)計(jì)
4.1.1智能車的底盤部分組成
4.1.2智能車的底盤安裝過程
4.1.3車輪部件的特點(diǎn)
4.2系統(tǒng)硬件組成及安裝說明
4.2.1直流電動機(jī)及驅(qū)動模塊的選型
4.2.2電源及穩(wěn)壓模塊的選取
4.2.3主控模塊
4.2.4傳感器模塊
4.3智能車的機(jī)械臂設(shè)計(jì)
4.3.1機(jī)械臂材料選擇
4.3.2機(jī)械臂結(jié)構(gòu)特征
4.4基于C語言的控制程序編寫實(shí)例
4.4.1智能車開環(huán)控制及程序設(shè)計(jì)
4.4.2智能車閉環(huán)控制及程序設(shè)計(jì)
4.4.3聲吶傳感器的控制程序設(shè)計(jì)
4.4.4紅外傳感控制程序
4.4.5火焰?zhèn)鞲锌刂瞥绦?
4.4.6電子羅盤控制程序
4.4.7智能車的機(jī)械臂控制實(shí)例
4.5智能車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.5.1車身模塊組成
4.5.2車身零部件材料的選擇
4.5.3車身模塊的安裝過程
4.5.4智能車的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)
第5章機(jī)器人視覺系統(tǒng)
5.1機(jī)器人視覺簡介
5.1.1機(jī)器人視覺相關(guān)定義
5.1.2機(jī)器人視覺基本原理
5.1.3機(jī)器人視覺要求
5.1.4機(jī)器人視覺應(yīng)用
5.2攝像機(jī)模型
5.2.1單目視覺模型
5.2.2雙目視覺模型
5.3圖像處理技術(shù)
5.3.1圖像處理技術(shù)簡介
5.3.2圖像采集
5.3.3圖像格式轉(zhuǎn)換
5.3.4圖像處理軟件簡介
5.4濾波算法簡介
5.4.1常見的濾波方法
5.4.2濾波電路的分類
5.4.3智能車的復(fù)合濾波算法實(shí)驗(yàn)研究實(shí)例
5.5基于攝像頭路徑識別的智能車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.5.1硬件結(jié)構(gòu)與方案設(shè)計(jì)
5.5.2控制策略
5.5.3電動機(jī)轉(zhuǎn)向控制及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
第6章機(jī)器人傳感器技術(shù)
6.1傳感器的作用
6.2傳感器的分類
6.3內(nèi)部傳感器
6.3.1電位器
6.3.2編碼器
6.3.3陀螺儀
6.3.4電子羅盤
6.3.5GPS
6.4外部傳感器
6.4.1接近開關(guān)
6.4.2光電開關(guān)
6.4.3紅外傳感器
6.4.4超聲波傳感器
6.5傳感器的檢測
6.5.1位置和角度檢測
6.5.2速度和角速度的測量
6.5.3加速度和角加速度的測量
6.5.4姿態(tài)檢測
6.6驅(qū)動器
6.7傳感器編程應(yīng)用案例
6.8小結(jié)
第7章機(jī)器人系統(tǒng)仿真
7.1基于SolidWorks的智能車建模
7.1.1零部件的繪制方法
7.1.2底盤模塊的三維建模
7.1.3機(jī)械臂的建模
7.1.4智能車的虛擬裝配
7.2機(jī)器人仿真系統(tǒng)
7.2.1機(jī)器人仿真應(yīng)用
7.2.2機(jī)器人仿真概念
7.3搭建機(jī)器人仿真模型
7.3.1Model Builder簡介
7.3.2導(dǎo)入機(jī)器人仿真模型
7.3.3構(gòu)建機(jī)器人仿真模型
7.4機(jī)器人仿真
7.4.1Simulator Project簡介
7.4.2拼裝機(jī)器人仿真模型
7.4.3構(gòu)建機(jī)器人模型
7.5搭建機(jī)器人仿真環(huán)境
7.5.1LabVIEW簡介
7.5.2創(chuàng)建仿真場景模型
7.5.3創(chuàng)建仿真環(huán)境
7.6典型機(jī)器人仿真案例分析
7.7小結(jié)
第8章機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)
8.1myRIO簡介
8.2創(chuàng)建項(xiàng)目
8.2.1創(chuàng)建LabVIEW項(xiàng)目
8.2.2添加FPGA目標(biāo)
8.3部署應(yīng)用程序
8.3.1NI myRIO與LabVIEW
8.3.2NI LabVIEW RIO架構(gòu)簡介
8.3.3部署應(yīng)用程序至實(shí)時控制器
8.4基于myRIO的視覺應(yīng)用案例
8.4.1視覺小車的電氣系統(tǒng)規(guī)劃
8.4.2算法設(shè)計(jì)思想及流程
8.4.3圖像采集模塊
8.4.4圖像處置與闡述模塊
8.4.5視覺小車抓取過程
8.4.6LabVIEW嵌入式開發(fā)模塊技術(shù)要點(diǎn)
8.5小結(jié)
參考文獻(xiàn)
機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用技術(shù)
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