机器人编程实战

图书标准信息

• 作者 [美]卡梅伦·休斯
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2017-07
• 版次 1
• ISBN 9787111571568
• 定价 79.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 282页

【内容简介】

本书以一位受困于荒岛的年轻人的视角带领读者进行一场冒险。他必须寻找到一种给机器人编程的方法才能得以逃离。本书作为一本控制自主机器人编程指南，介绍了编程机器人传感器、电动机以及将想法转换为机器人可以自主执行任务的实际方法和技术。对于硬、制造商、DIY项目，这些技术可以用于当今领先的机器人微控制器（ARM9和ARM7）和机器人平台（包括广泛流行的低成本Arduino平台，LEGOMindstormsEV3、NXT，以及WoweeRSMedia机器人）。

【作者简介】

卡梅伦休斯（cameronhughe）是一名计算机和机器人程序员。他在ctet实验室担任软件师一职，目前他致力于机器智能替代（altemativeintelligenceformachine，aim）和机器人智能替代（alternativeintelligenceforrobot，air）技术。cameron是advancedoftwarecontruction公司知识团队的首席人工智能工程师，也是智能机器人控制器和基于软件的知识组件的构建者。此外，他还在杨斯敦州立大学担任程序员，分析师一职。特雷西休斯（traceyhughe）是ctet实验室和advancedoftwarecontruction公司的不错软件和图形程序员，主要从事用户界面以及信息与认知可视化软件系统的开发。她的工作包括以图形方式展示机器人和计算机的思维方式。刘锦涛，博士，易科机器人实验室（exbot.）创始人，致力于机器人导航与控制技术研究，并热衷于机器人前沿技术的分享，是靠前很早的ro技术传播者之一。出版机器人方面译著4本、专著1本。其中译著嵌入式机器入学被新闻出版署评为2012年年度很好科技图书，机器人与未来被第壹财经评为2015年年度特别图书。李笔锋，博士，易科机器人实验室成员，研究方向为通信与信息处理技术。

【目录】

Contents　　目　录

译者序

前言

致谢

第1章　究竟什么是机器人  1

1.1　定义机器人的7个标准  1

1.1.1标准1：感知环境  2

1.1.2标准2：可编程的动作和行为  2

1.1.3标准3：改变环境、与环境交互或作用于环境  2

1.1.4　标准4：具备电源  2

1.1.5标准5：适用于表示指令和数据的语言  3

1.1.6标准6：无需外部干预的自主性  3

1.1.7标准7：一个没有生命的机器  4

1.1.8　机器人分类  4

1.1.9　传感器  6

1.1.10　执行器  7

1.1.11　末端作用器  8

1.1.12　控制器  8

1.1.13　机器人所在的场景  12

1.2　给机器人指令  14

1.2.1每个机器人都有一种语言  14

1.2.2　迁就机器人的语言  16

1.2.3在可视化编程环境中表示机器人场景  18

1.2.4　Midamba的困境  18

1.3　下文预告  20

第2章　机器人词汇  21

2.1　为什么需要更多努力  22

2.2　确定动作  25

2.3　自主机器人的ROLL模型  26

2.3.1　机器人的能力  27

2.3.2场景和态势中的机器人角色  28

2.4　下文预告  30

第3章　机器人场景图形规划  31

3.1　建立场景地图  31

3.1.1　创建平面图  32

3.1.2　机器人的世界  34

3.1.3　RSVP READ设置  36

3.2　伪代码和绘制RSVP流程图  38

3.2.1　控制流程和控制结构  39

3.2.2　子程序  43

3.3　目标和机器人状态图  46

3.4　下文预告  50

第4章　检验机器人的实际能力  51

4.1　微控制器的实际检验  53

4.2　传感器的实际检验  56

4.3　执行器和末端作用器的检验  60

4.4　REQUIRE机器人效能  62

4.5　下文预告  64

第5章　详解传感器  65

5.1　传感器感知  66

5.1.1　模拟和数字传感器  68

5.1.2　读取模拟和数字信号  69

5.1.3　传感器输出  71

5.1.4　读数存储  72

5.1.5　有源和无源传感器  72

5.1.6　传感器与微控制器的连接  74

5.1.7　传感器属性  77

5.1.8　范围和分辨率  78

5.1.9　精度和准确度  78

5.1.10　线性度  79

5.1.11　传感器校准  80

5.1.12　传感器相关问题  81

5.1.13　终端用户校准过程  81

5.1.14　校准方法  82

5.2　下文预告  83

第6章　通过编程控制机器人的传感器  84

6.1　使用颜色传感器  84

6.1.1　颜色传感器模式  86

6.1.2　探测距离  87

6.1.3　机器人环境的照明  87

6.1.4　校准颜色传感器  88

6.1.5　编程颜色传感器  89

6.2用于检测和跟踪颜色目标的数码相机  92

6.3　利用RS Media跟踪颜色目标  92

6.4使用Pixy Vision传感器跟踪颜色目标  95

6.4.1　训练Pixy以检测目标  96

6.4.2　编程Pixy  98

6.4.3　详解属性  101

6.5　超声波传感器  101

6.5.1超声波传感器的局限性和准确性  102

6.5.2　超声波传感器的模式  106

6.5.3　采样读数  106

6.5.4　传感器读数的数据类型  107

6.5.5　校准超声波传感器  107

6.5.6　编程超声波传感器  108

6.6　罗盘传感器计算机器人的航向  117

6.7　下文预告  121

第7章　电动机和伺服机构编程  122

7.1　执行器是输出转换器  122

7.1.1　电动机特性  123

7.1.2　电压  123

7.1.3　电流  123

7.1.4　转速  123

7.1.5　扭矩  123

7.1.6　电阻  123

7.2　不同类型的直流电动机  124

7.2.1　直流电动机  124

7.2.2　转速和扭矩  126

7.2.3　齿轮电动机  127

7.3电动机配置：直接和间接动力传动系统  134

7.4　室内和室外机器人的地形挑战  134

7.4.1　应对地形挑战  135

7.4.2机器人手臂和末端作用器的扭矩挑战  138

7.4.3　计算扭矩和转速需求  138

7.4.4　电动机和REQUIRE  139

7.5　通过编程使机器人移动  140

7.5.1一个电动机，还是两个、三个、更多个电动机  140

7.5.2　执行动作  140

7.5.3　编程动作  141

7.5.4通过编程使电动机移动到指定位置  145

7.5.5使用Arduino实现电动机编程  151

7.6　机器人手臂和末端作用器  154

7.6.1　不同类型的机器人手臂  154

7.6.2　机器人手臂的扭矩  155

7.6.3　不同类型的末端作用器  157

7.6.4　为机器人的手臂进行编程  159

7.6.5　计算运动学  163

7.7　下文预告  166

第8章　开始自主：构建机器人所对应的软件机器人  167

8.1　初探软件机器人  169

8.1.1　部件部分  171

8.1.2　动作部分  171

8.1.3　任务部分  171

8.1.4　场景（态势）部分  171

8.2机器人的ROLL模型和软件机器人框架  172

8.2.1BURT把软件机器人框架转换为类  173

8.2.2第一次实现自主机器人程序设计  184

8.3　下文预告  185

第9章　机器人SPACES  186

9.1　机器人需要自身的SPACES  187

9.1.1　扩展的机器人场景  187

9.1.2　REQUIRE检查表  188

9.1.3前提或后置条件不满足时会发生的情况  190

9.1.4前提或后置条件不满足时的行动选择  191

9.2　详解机器人初始化后置条件  192

9.2.1启动前提条件和后置条件  194

9.2.2编码前提条件和后置条件  195

9.2.3　前提和后置条件的出处  200

9.3　SPACES检查和RSVP状态图  204

9.4　下文预告  206

第10章　自主机器人需要STORIES  207

10.1　不只是动作  208

10.1.1　Birthday Robot Take 2  208

10.1.2　机器人STORIES