了得網研究生_機器人控制技術與實踐

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機器人控制技術與實踐
該商品所屬分類：研究生 -> 工學
【市場價】	651-944元
【優惠價】	407-590元
【作者】	賈永興
【所屬類別】	圖書教材研究生/本科/專科教材工學
【出版社】	機械工業出版社
【ISBN】	9787111719342
【折扣說明】	一次購物滿999元台幣免運費+贈品一次購物滿2000元台幣95折+免運費+贈品一次購物滿3000元台幣92折+免運費+贈品一次購物滿4000元台幣88折+免運費+贈品
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內容介紹

開本：16開

紙張：膠版紙

包裝：平裝-膠訂

是否套裝：否

國際標準書號ISBN：9787111719342

叢書名：面向新工科普通高等教育繫列教材

作者：賈永興

出版社：機械工業出版社

出版時間：2023年01月

編輯推薦

本書從設計和實現小型機器人需關注的問題出發，詳細探討了機器人主要功能模塊的基本原理、工作過程和具體實現案例。適合高等院校機器人工程、機械工程及自動化、電氣工程及其自動化、智能科學與控制技術等專業師生

內容簡介

本書從設計和實現小型機器人需關注的問題出發，詳細探討了機器人主要功能模塊的基本原理、工作過程和具體實現案例。全書共7章，其中前5章為機器人設計的基礎理論，主要內容包括緒論、機器人的機械結構繫統、機器人電路設計、機器人中的傳感器、機器人控制繫統等。第6、7章分別為輪式巡線機器人的設計與制作和仿人競速機器人的設計與制作，詳細介紹了針對一個具體需求，如何設計和制作機器人。
本書兼顧機器人關鍵技術的理論及應用實踐，適合作為高等院校機器人工程、機械工程及自動化、電氣工程及其自動化、智能科學與控制技術等專業的教材，也可供其他相關專業和從事機器人技術工作的工程技術人員參考。
本書配套授課用教學資源，需要的教師可登錄機械工業出版社教育服務網（www.cmpedu.com）免費注冊、審核通過後下載，或聯繫編輯索取（微信：15910938545/電話：010-88379739）。

第1章緒論1
1.1 機器人的概念和發展歷史1
1.1.1 機器人的概念1
1.1.2 機器人的發展歷史1
1.2 機器人的組成和分類2
1.2.1 機器人的組成2
1.2.2 機器人的分類3
1.3 機器人的關鍵技術5
1.3.1 信息感知5
1.3.2 執行機構6
1.3.3 運動控制8
1.4 機器人的應用8
1.4.1 工業機器人8
1.4.2 服務機器人10第1章緒論1
1.1 機器人的概念和發展歷史1
1.1.1 機器人的概念1
1.1.2 機器人的發展歷史1
1.2 機器人的組成和分類2
1.2.1 機器人的組成2
1.2.2 機器人的分類3
1.3 機器人的關鍵技術5
1.3.1 信息感知5
1.3.2 執行機構6
1.3.3 運動控制8
1.4 機器人的應用8
1.4.1 工業機器人8
1.4.2 服務機器人10
1.4.3 水下機器人12
1.4.4 無人機13
1.4.5 空間機器人15
1.5 機器人技術的發展16
1.5.1 軟體機器人16
1.5.2 感知與交互16
1.5.3 智能技術18
習題19
第2章機器人的機械結構繫統20
2.1 機械結構繫統的主要參數20
2.2 機械臂23
2.2.1 機械臂的結構23
2.2.2 關節24
2.2.3 腕部的結構25
2.2.4 手部結構27
2.2.5 傳動方式28
2.3 行走機構33
2.3.1 足式33
2.3.2 輪式36
2.3.3 履帶式40
2.4 機械結構設計實例43
2.4.1 SolidWorks簡介43
2.4.2 SolidWorks基礎知識44
2.4.3 制作零件49
2.4.4 組建裝配體51
2.4.5 生成工程圖52
2.5 3D打印54
2.5.1 3D打印概述54
2.5.2 3D打印步驟54
習題56
第3章機器人電路設計58
3.1 機器人的電源繫統58
3.1.1 機器人供電方式58
3.1.2 鋰電池59
3.1.3 直流穩壓電路62
3.1.4 充電裝置63
3.2 機器人驅動器繫統64
3.2.1 電動機64
3.2.2 舵機66
3.2.3 PWM控制67
3.2.4 驅動電路69
3.3 機器人常用電路接口72
3.3.1 A/D接口電路72
3.3.2 上拉和下拉電路74
3.3.3 OC/OD門電路76
3.4 機器人處理控制器77
3.4.1 單片機概述77
3.4.2 MCS-51繫列單片機78
3.4.3 STM32繫列單片機82
3.5 機器人中的串口通信87
3.5.1 串行通信和並行通信87
3.5.2 串行通信原理87
3.5.3 串行通信應用90
習題91
第4章機器人中的傳感器92
4.1 傳感器92
4.1.1 傳感器的概念92
4.1.2 傳感器的分類93
4.1.3 傳感器的參數93
4.2 測距傳感器94
4.2.1 超聲波傳感器94
4.2.2 激光傳感器96
4.2.3 紅外傳感器100
4.3 灰度和顏色傳感器101
4.3.1 灰度傳感器102
4.3.2 顏色傳感器103
4.4 視覺傳感器105
4.5 慣性測量傳感器108
4.5.1 加速度傳感器109
4.5.2 陀螺儀110
4.5.3 磁傳感器111
4.5.4 慣性測量傳感器的應用113
習題115
第5章機器人控制繫統116
5.1 機器人的PID控制116
5.1.1 PID運動控制116
5.1.2 智能PID參數整定120
5.2 機器人的上層控制124
5.2.1 機器人的路徑規劃124
5.2.2 足式機器人步態控制127
5.2.3 多機器人協作129
5.3 機器人控制的MATLAB仿真133
5.3.1 多關節機器人控制算法仿真133
5.3.2 路徑規劃算法仿真136
5.3.3 雙足機器人步態規劃算法仿真139
習題142
第6章輪式巡線機器人的設計
與制作144
6.1 輪式巡線機器人144
6.2 硬件設計145
6.2.1 機械結構設計145
6.2.2 電路設計146
6.3 軟件開發環境148
6.3.1 Keil MDK開發環境的安裝149
6.3.2 下載及調試軟件152
6.4 STM32的I/O端口的應用153
6.4.1 I/O端口的配置及使用153
6.4.2 PWM波產生155
6.4.3 舵機和電動機驅動157
6.4.4 傳感器數據采集160
6.5 繫統整體調試163
6.5.1 直行糾偏調試163
6.5.2 左轉調試164
6.5.3 右轉調試165
習題166
第7章仿人競速機器人的設計
與制作167
7.1 仿人競速機器人概述167
7.2 仿人競速機器人的硬件設計168
7.2.1 機械結構設計168
7.2.2 控制電路設計170
7.3 仿人競速機器人的程序控制設計172
7.4 仿人競速機器人的步態規劃174
7.4.1 步態規劃的方法175
7.4.2 步態規劃的方式175
7.4.3 步態穩定性分析176
7.4.4 步行周期與軌跡規劃178
7.5 繫統整體調試181
習題185

前言

前言

機器人技術是高等院校近年來面向自動化、機械工程等專業開設的課程，該課程的知識點多、覆蓋面廣，具有較強的理論性和工程實踐性。本教材是在總結多年教學改革經驗和實踐的基礎上，綜合考慮了機器人設計課程的綜合性、專業性特點及技術發展趨勢，為適應當前培養創新型人纔的要求而編寫的。教材從學生實踐技能和創新意識的早期培養著手，在幫助學生消化和鞏固電路、機械、控制等理論知識的同時，注意引導學生運用所學知識解決工程實際問題，激發學生的創新思維，努力培養學生的工程素養和創新能力。前言

機器人技術是高等院校近年來面向自動化、機械工程等專業開設的課程，該課程的知識點多、覆蓋面廣，具有較強的理論性和工程實踐性。本教材是在總結多年教學改革經驗和實踐的基礎上，綜合考慮了機器人設計課程的綜合性、專業性特點及技術發展趨勢，為適應當前培養創新型人纔的要求而編寫的。教材從學生實踐技能和創新意識的早期培養著手，在幫助學生消化和鞏固電路、機械、控制等理論知識的同時，注意引導學生運用所學知識解決工程實際問題，激發學生的創新思維，努力培養學生的工程素養和創新能力。
本書共7章。第1章是緒論部分，對機器人的概念、組成、分類及關鍵技術等進行了說明；第2章介紹了機器人的機械結構繫統，包括機械結構繫統的主要參數、機械臂、行走機構等；第3章介紹了機器人電路設計，包括電源繫統、驅動器繫統、常用電路接口、串口通信等；第4章介紹了機器人中的傳感器，對傳感器種類、工作原理和應用模塊等進行了介紹；第5章介紹了機器人控制繫統，包括機器人的PID控制、上層控制及相關算法的仿真等；第6章和第7章分別介紹了輪式巡線機器人和仿人競速機器人的設計與制作，包括機械設計、硬件設計、軟件開發環境及整體調試等。
本教材由淺入深、通俗易懂；各章節的內容既循序漸進又相對獨立，方便教師根據學生情況和教學需要選擇不同教學內容。內容設計上從局部到整體，先引導學生學習機器人各模塊的工作原理，再以輪式巡線機器人和仿人競速機器人的設計與制作為實例，進一步培養學生的工程意識和綜合應用能力。
本書由賈永興、許鳳慧、楊宇、王磊編寫。其中賈永興負責第1章和第4章的編寫，許鳳慧負責第3章和第5章的編寫，楊宇負責第2章和第7章的編寫，王磊負責第6章的編寫，賈永興對全書進行了統稿。陸軍工程大學烽火機器人俱樂部的其他指導老師對本書的編寫給予了大力支持，並提出了很多寶貴的意見，在此致以衷心的感謝。
限於編者水平和時間，書中錯誤和不妥之處在所難免，還請讀者批評指正。

編者

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