当前位置:
首页 > 互联网+ > 人工智能 > 机器人构建实战pdf/doc/txt格式电子书下载

机器人构建实战pdf/doc/txt格式电子书下载

本站仅展示书籍部分内容

如有任何咨询

请加微信10090337咨询

机器人构建实战pdf/doc/txt格式电子书下载

书名:机器人构建实战pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语:了解机器人的设计、搭建、编程、控制等核心内容,了解基于创意之星平台的机器人搭建与设计的技巧。在实践与创意中,开拓思维,更好地将所学所想应用到设计实践当中。

作者:丘柳东,王牛,李瑞峰,陈阳

出版社:人民邮电出版社

出版时间:2017-05-01

书籍编号:30358445

ISBN:9787115449900

正文语种:中文

字数:204869

版次:1

所属分类:互联网+-人工智能

全书内容:

机器人构建实战pdf/doc/txt格式电子书下载






内容提要


随着科技的不断发展,软硬件之间的整合越来越密切,机器人也在这样的大环境下获得了前所未有的发展。本书是一本基础的介绍机器人设计与搭建的指南,能够帮助更多的人了解机器人。


本书通过6篇,共计30章内容,全面细致地向读者介绍了有关机器人的相关知识。本书从基础知识讲起,分别介绍了避障机器人、除障机器人、全向运动机器人以及几个综合项目。


本书内容全面、讲解细致,可作为高等院校的机械、电子、计算机、自动化等相关专业学生的机器人课程与实训的指导用书,也可供机器人爱好者及参加机器人比赛的师生选用。

作者简介


丘柳东,男,博士,重庆工业职业技术学院副教授,参与多个国家及重庆市自然科学基金项目,主要研究与感兴趣的方向为机器人感知、全向视觉、实时图像处理、智能控制等。负责机器人相关课程的教材编写与教学,负责并参与重庆机电骨干师资培训、重庆市骨干专业建设、学院机器人相关实验实训室建设,指导学生多次参加国家级与重庆市的机器人竞赛并获得较好名次。


王牛,男,博士,重庆大学副教授,中国自动化学会智能控制专业委员会委员,中国机器人大赛技术委员会委员,主持并参与多个国家及重庆市自然科学基金,主要研究与感兴趣的方向为智能控制、复杂系统控制、机器人运动控制、系统辨识与建模。作为主要撰写人在国际国内发表SCI、EI学术论文20余篇,获中国授权发明专利5项。自2003年以来指导研究生、本科生多次参加国家机器人竞赛并获得国家级一、二等奖。


李瑞峰,男,硕士,中国电子科技集团公司第26研究所工程师,多年从事针织装备集成控制技术及相关产品设计与开发方面的科研工作,以及智能机器人和电机系统建模与控制研究,发表学术论文5篇,并获授权实用新型专利15项。


陈阳,男,博士,2003年9月至2007年7月本科就读于北京航空航天大学机械学院,2007年9月至2013年1月师从国内著名机器人专家王田苗教授攻读博士学位,主要从事无人机、机器人的导航、制导与控制技术研究。现工作于龙岩学院机电工程学院,目前主持国家自然科学基金项目一项,福建省教育厅中青年项目一项,校内项目两项,入选福建省高校杰出青年科研人才培育计划。多次指导学生参加中国机器人大赛、福建省及全国光电设计竞赛并获得奖项,其个人获优秀指导老师。

前言


机器人是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。机器人技术综合运用了基础科学和应用工程技术的最新成果,是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志,是世界强国重点发展的高技术之一。


近年来,机器人技术走进了人们工作和生活的各个角落,工业机器人在智能制造和工业4.0中发挥着重要作用,空间机器人帮助人类探索未知世界,家庭服务机器人为生活解决烦琐杂事等,这些示例无一不说明机器人技术越来越多地影响着人类的工作与生活方式,是人类不可或缺的帮手。对于以培养工程应用技能技术型人才为目标的现代高等教育体系来说,机器人技术的综合性和系统性,已经促使人们越来越多地将其应用于开展工程综合实践和创新教育了。


“创意之星”是什么


博创尚和科技有限公司生产的“创意之星”机器人套件是一套融合了控制、运动、感知等机器人主流技术,专门用于开展机器人教学、设计与制作的模块化套件,它可以利用各种构件快速搭建机器人主体,采用配套的图形化编程软件进行程序设计,搭建出各种功能与类型的机器人。利用本套产品开展教学与实训,可以激发学生的创新设计意识,加深学生对基础知识的理解,提高他们对各种理论知识与技能的综合应用能力,培养团队协作与互助精神,特别适合作为提升理工科学生系统认知能力的创新实践平台。


这套产品可依照以下方法使用:首先根据本书前4篇的内容,掌握本套产品的控制器、传感器、舵机的基本使用技能;其次,通过学习本书的综合项目,读者可以扩展自己的视野,根据工作、学习与生活的环境需求,发挥自己的主观能动性,设计并搭建各种类型的机器人以解决实际问题。


本书特色


本书旨在建立和提升读者的系统性思维、项目分析与实现的能力。在内容编排上,本书以工程应用为主,淡化理论知识。本书首先让读者了解项目要求,分析项目实现过程中需要的知识与技术,然后通过子任务的方式掌握这些知识与技术,最终实现整个项目的设计与实现,锻炼读者知识与技术的综合运用能力。


本书首先介绍了机器人技术的发展概况,通过典型机器人与知名机器人竞赛的介绍让读者对机器人的组成、分类及应用有一个粗略的了解。然后在此基础上,以创意之星机器人套件为对象,介绍了避障机器人、除障机器人、全向运动机器人3个项目,基本涵盖了机器人的主流知识与技术。在运动方式上,包含了关节、普通轮式、全向轮式等运动方式;在感知信息获取上,涉及开关量、红外测距、视觉等传感器技术;在控制算法上,详细讲解了轨迹控制、目标跟随等典型控制算法。之后还安排了5个综合项目,对之前未涉及但较为常见和重要的技术进行了讲解。在本书的最后,还对基于创意之星平台的实现进行了详细的讲解。


本书由多个单位的相关人员编写,其中重庆工业职业技术学院的丘柳东编写了第9~21章,重庆大学的王牛编写了第1~8章,中国电子科技集团公司第26研究所的李瑞峰编写了第22~26章,龙岩学院的陈阳编写了第27~30章,全书由丘柳东统稿。另外,重庆工业职业技术学院的易欣、岳海胜、徐浩文、邹东洋、付豪、张远、叶青涛、周圆等同学在机器人主体设计和搭建方面提供了帮助,北京博创尚和科技有限公司的各位工作人员在机器人软件和硬件的使用方面给予了很大的支持,在此表示衷心的感谢!


配套资源下载


本书各章节的实验项目配套有相应的示例源代码,可到博创尚和科技有限公司的网站下载。书中提到的所有配套资源均可在博创尚和公司的网站下载到。


目标读者


本书适合作为高等院校的机械、电子、计算机、自动化等相关专业学生的机器人课程与实训的培训教材使用,也可供高等院校相关专业师生和机器人爱好者自学使用。


联系我们


如果你对本书的内容有任何疑问,可以将问题发送到lux@uptech-robot.com,或者加入QQ群(群号:428558643),我们将竭力为你解答。

机器人构建实战pdf/doc/txt格式电子书下载


  • 第1章 绪论
  • 第2章 CDS5516数字舵机调试与参数设置
  • 第3章 图形化软件的使用

第1章 绪论


1.1 机器人的产生与发展


在20世纪工业革命后技术和生产快速发展的背景下,捷克斯洛伐克作家卡雷尔·卡佩克(Karel Capek)根据原意为“劳役、苦工”的古代斯拉夫单词“robota”和原意为“工人”的波兰单词“Robotnik”,造出具有“奴隶机器”含义的新词robot。其含义是一个具有人的外表、特征和功能的机器,是一种人造的劳力。1920年在其剧本《罗萨姆的万能机器人》(Rossum\'s Universal Robots,R.U.R)中第一次公开使用。


机器人技术的产生和发展,主要源于以下3个方面。


首先,是人类自身发展的必然结果。随着人们探讨、认识、改造自然过程的不断深入,需要一种工具代替人类去从事复杂和繁重的体力劳动,实现人类对不可达世界的认识和改造。


其次,是二战后世界各国经济恢复与发展需求的必然结果。在第二次世界大战之后,由于人力资源缺乏,迫切需要一种工具代替工人进行大批量的生产制造活动,在提高生产效率的同时,降低人的劳动强度,恢复和促进本国经济的发展。


另外,是科学技术综合发展的必然结果。机械、制造、材料、电子,计算机、自动控制以及人工智能等相关理论与技术的发展,促使多学科交叉领域不断被发掘,这些多学科交叉领域需要一个综合载体进行检验与促进。一方面这些相关理论与技术为现代机器人技术的产生和发展提供了强大的保证,另一方面其综合发展水平决定了机器人技术的发展水平。


因此,机器人技术的产生和发展是人类与社会、科技发展的共同需要,对社会经济发展产生了重大影响。机器人技术汇集了众多主流学科的最新研究成果,是当代科学技术发展最活跃的领域之一。学习机器人技术,有利于了解与掌握当今科学技术的研究成果及其应用,适应当代科技与社会发展的需要。


1.1.1 古代机器人技术的萌芽


制造机器人是机器人技术研究者的梦想,代表了人类塑造自身、了解自身的一种强烈愿望。机器人技术虽然出现得比较晚,然而这一概念在人类的想象中却早已出现。自古以来,就有不少科学家和杰出工匠制造出了具有人类或动物特征的机器人雏形。


西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早具有文字记载的自动机械。


春秋后期,据《墨经》记载,我国著名木匠鲁班制造了一只能在空中飞行三日而不下的木鸟,这也是最早进行仿生研究的文字记载。


东汉时期,著名科学家张衡发明了地动仪、计里鼓车(见图1.1)和指南车(见图1.2)。记里鼓车每行进500m,车上的木人击鼓一下;每行进5km,击钟一下;具有复杂轮系装置的指南车,若车上木人运动起始指向南方,则该车无论左转右转、上坡下坡,指向始终不变,可谓精巧绝伦。


图片 1


图1.1 计里鼓车


图片 2


图1.2 指南车


1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿崛演出。


1738年,为了实现把生物的功能机械化以进行医学上的分析,法国天才技师瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。


1768~1774年间,瑞士钟表匠德罗斯父子3人合作制造出3个像真人一样大小的机器人——写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人。它们是靠弹簧驱动、由凸轮控制的自动机器,至今还作为国宝保存在瑞士纳切尔市艺术和历史博物馆内。


由于技术水平的限制,古代的自动机械或装置大多只能依靠机械能(如利用弹性元件进行储存),甚至外部自然能源,无法主动获取外部信息进行自主控制,因此不能算是真正的机器人。


但是古代科学家制造的玩偶至今还有其价值。它为现代玩具制造业和近代机器人提供设计思想,激励科研人员不断提出新理论和新技术。


1.1.2 近代机器人技术的发展


能源是实现自动控制的基础,第二次工业革命后,由于电能的广泛使用,越来越多的自动化/半自动化设备应用到工业生产中。


20世纪50年代以后,美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)开始研究能搬运核原料的主从型遥控操纵机械手。系统中加入力反馈,可使操作者获知施加力的大小,操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作进行有效的监督。


在此前后,美国的戴沃尔(Ceorge G. Devol)设想了一种可控制的机械手。将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构连接在一起,预先设定的机械手动作经编程输入后,系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人的主要技术功能被称为可编程和示教-再现功能,一直在工业机器人领域沿用至今。


在此期间,一些实用化的机器人相继问世,1959年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。


1.1.3 现代机器人技术的发展


由于工业生产的需求,机器人技术首先在亟需劳动力的工业生产中应用并高速发展。此时的工业机器人以示教-再现方式工作。由人对机器人运动的轨迹、停留位置等进行设置。然后机器人依照设定的行为、顺序和速度重复运动。


随着自动控制技术和传感检测技术的发展,机器人开始安装传感器进行外部环境信息的获取,并通过反馈控制,使机器人能在一定程度上适应变化的环境,使机器人具备了智能性。


将人工智能与智能控制理论应用到机器人后,使得机器人具有了和一般自动化设备进行区分的主要标志。现在的机器人普遍具有多种感知功能,能够进行复杂的逻辑推理、判断及决策,具有发现问题且能自主地解决问题的能力。


机器人技术的发展水平也成为一个国家科技能力的重要评价指标。许多国家成立了机器人协会,相关的国际学术交流活动也日渐增多。不少知名大学也相继开设了机器人课程,开展机器人学的研究工作,并设立了机器人学学位。


1.2 机器人的定义


虽然机器人技术已经问世和发展了几十年,越来越受到人们的重视,并被广泛应用于各个行业。但是由于机器人技术还未完善,机器人这一名词却还没有一个统一、严格、准确的定义。不同国家、不同研究领域的学者给出的定义不尽相同。


结合不同领域科学家和组织给出的机器

....

本站仅展示书籍部分内容

如有任何咨询

请加微信10090337咨询

本站仅展示书籍部分内容
如有任何咨询

请加微信10090337咨询

再显示