機器人的創意設計與實踐

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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、智能、功能執行機構、傳感、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制作有關的機械、電子、傳感、控制、驅動、材料等方面的基礎知識?？傊瑑热萆婕安邉?、組織、設計、制作、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制作的輔導用書，也可以作為理工科學生補充機械電子學、機器人工程、人工智能、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
1.2 機器人賽事3
1.3 RobocoN和中國“首屆全國大學生機器人電視大賽”12
1.4 比賽機器人的性能評價16
1.5 機器人賽事與創新17
基礎篇
第2章 比賽機器人的創意與設計
2.1 創意與提案 26
2.2 初步設計28
2.3 詳細設計 31
2.4 調試與演練32
2.5 電機選擇的方法34
2.6 材料、構件與輕量化設計42
2.7 傳感器與控制系統43
第3章 機器人的驅動與控制
3.1 直流電機的特性46
3.2 PWM功率放大電路 50
3.3 直流電機的伺服控制56
3.4 步進電機運行原理68
3.5 步進電機的驅動74
3.6 舵機驅動與控制80
第4章 無線遙控收發裝置
4.1 無線遙控基本原理85
4.2 無線遙控收發模塊86
4.3 無線遙控收發裝置90
4.4 遙控距離為1 000 m的三通道無線遙控器的調試92
第5章 機器人的感覺
5.1 五官與傳感器94
5.2 感知與認識95
5.3 機器人的傳感器95
5.4 開關96
5.5 巡線傳感器96
5.6 超聲波傳感器105
5.7 旋轉編碼器109
5.8 陀螺110
5.9 加速度傳感器112
第6章 視覺在機器人比賽中的應用
6.1 機器人視覺系統的組成及工作原理113
6.2 比賽機器人視覺技術的應用115
6.3 圖像處理的容錯技術與競賽決策規劃117
6.4 視覺系統與機載計算機的通信119
第7章 能源
7.1 電池121
7.2 電池的選用方法125
7.3 充電器/放電器 126
7.4C PU用5 V電源電路127
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131
8.2 比賽機器人的創意設計原則138
8.3 比賽機器人的基本機械結構138
8.4 手控機器人154
8.5 自動機器人161
第9章 “雪蓮花”號與“藏羚羊”號機器人的制作與實踐
9.1 “雪蓮花”號自動機器人168
9.2 “藏羚羊”號手控機器人186
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190
10.2 “藏羚羊”號手控機器人的調試193
10.3 “雪蓮花”號自動機器人的調試196
10.4 系統演練204
10.5 手控機器人與自動機器人的配合211
10.6 系統總體評價212
10.7 對抗型實戰演練212
第11章 比賽的組織與輔導
11.1 賽前準備214
11.2 臨戰準備221
11.3 實戰——命運掌握在自己手中222
11.4 輸贏落定，學無止境225
附錄
參考文獻
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