机器人制作入门(第3版)

机器人制作入门(第3版) PDF 超清版

  • 大小:42.6 MB
  • 类型:机器人
  • 格式:PDF
  • 出版:人民邮电出版社
  • 作者:臧海波
  • 更新:2019-12-12 08:42:28
vip 立即下载( 42.6 MB )
关注公众号免费下载
版权投诉 / 资源反馈(本资源由用户 冷友绿 投稿)

给寻找技术文档的朋友们精选了机器人相关的资料,由人民邮电出版社出版,作者是臧海波,介绍了关于机器人制作、人工智能方面,格式为PDF,资源大小42.6 MB,目前在机器人类资源综合评分为:9.7分。

机器人资源推荐

读者评价

网友NO.35572
牛慧心
组装中的机器人 骨架结构的设计与制作看似直觉,却经常是制作机器人过程中最耗时费工的阶段。坊间有各式各样的材料可以选用,一如前文所提的KISS法则,尽量选择易获得、好加工又具有一定刚性的材料来制作结构体,像是瓦楞纸、木材、金属薄板或是3D打印等。如果可以,好好地应用3D绘图软件来协助设计,它可以帮助我们更直觉的看到最终成品的外观,也同时能够省下许多尝试错误的时间。 由于是入门机器人制作,这里暂时先不把工业产品设计的程序考虑进来,也就是「将脑中的雏型概念可视化、制图、制作样品,直到最终完成成品」这样的一个流程。同时,机器人的外观,在现阶段也先不用太过在意。
网友NO.29425
逯乐心
知识构架 理论:掌握在相应环境下机器人的动力学模型、运动控制原理和方法、使用的控制策略以及运动控制器的设计。相应展开可以进行深入系统学习。 仿真调试:相关工具如matlab或自己编程,将自己的算法、模型进行实现,是对理论知识的反馈,可以看自己的设计是否合理,对理论知识有更直观的了解。 实物试验:涉及软硬件的部分,体会理论实际差距,进一步完善理论。关于这部分的掌握程度还是要看自己的目标是什么,围绕重心进行。如硬件部分,可以购买一些模块,以最少的经历实现目标。
网友NO.49119
屠苏微
1.定义机器人的功能: 第一只机器人的功能建议不要太过困难或复杂,最好以进行简单的任务为目标(记得KISS法则吗?)。在这个阶段,我们希望可透过设计和组装的过程,来学习和机器人相关的知识和技能,并藉此慢慢累积成就感和经验。所以让我们暂时将制作出钢铁人飞行装的伟大计划,推迟到之后几个项目再来执行。 2.决定机器人的载具和移动方式: 机器人的载具可能是机械手臂、八脚蜘蛛、或是轮车等等。同时也须思考机器人该要如何移动,用双脚、四肢、八爪或是用轮子。 3.确认机器人的控制方式: 要使用有线控制(电线、网络线)?无线控制(红外线、蓝芽、WIFI、GPRS、无线射频)?还是自主控制?

书籍介绍

机器人制作入门

机器人制作入门电子书封面

读者评价

在上学期间,有幸参加了智能机器人设计竞赛,其实就是设计并制作智能小车,智能小车通过程序控制,让小车在规定的赛道循迹、抓取易拉罐、过跷跷板、避障碍等。需要组团比赛,有的人负责小车的制作,有的人负责程序控制,有的负责论文的撰写等,这样分工明确,很快就能完成任务,并获得不错的比赛名次,当时我就负责程序的控制和调试,这本书给了我非常大的帮助。

内容介绍

欢迎来到机器人技术的精彩世界!这是一本通俗易懂的机器人技术实践参考书,内容包括制作小型移动式智能机器人所需的材料、设计思路、常用工具、装配方法以及制作工艺。本书第3版结合当今创意电子产品的发展趋势和由此引发的新思路和新玩法,新增了开源硬件平台Arduino和LittleBits快速原型机等内容,制作项目从10个扩展成了12个,涵盖的内容更多,书名也从原来的《仿生机器人制作入门》更名为《机器人制作入门》。本书收录了12个低成本、易实现的小型移动式智能机器人制作实例,内容丰富,讲解具体。读者可以从这几个由易到难的制作中逐渐了解机器人的工作原理和具体的实现方法,在实际制作的过程中动手动脑,边玩边学,并从中获得乐趣和感动!本书可作为学校第二课堂和学生兴趣爱好的参考指南,也可以供业余电子制作爱好者以及模型爱好者阅读和参考。

内容节选

对于工科领域来说,脱离实践的学习都是肤浅的,对于控制这种强调经验的技术更是如此。如果去问一个程序员怎么学习一块技术,他必然让你去多编程。机器人领域也是。如果想把基本功打扎实,那么实践更是必不可少了。
机器人控制有三个元素:控制器(算法),执行器(电机),传感器;
控制的本质就是将规划系统的指令作为输入信息,将传感器探测得到的状态信息和导航系统的定位信息作为反馈,计算得到执行器的控制信号,完成运动控制的闭环。
控制的原则就是稳定、准确、快速。
知识构架分为两部分:理论环节、实践环节。1)理论环节即PID控制的原理,如何作用于被控物,这里包括自动控制原理中结构图、传递函数、数学模型、求解微分方程等知识的学习2)实践部分则包括相关软硬件的知识,软件即编程,也涉及到操作系统的相关知识。硬件如工控板的使用等。
机器人控制(Robot Control)的目的是通过人工引入控制改善原有系统的特性,使新的系统:
1)跟踪性能(Tracking Performance)更好,
2)抗扰动性(Diturbance Rejection)更强,
3)稳健性(Robustness)更优,e.t.c.

机器人控制大致可以分为硬件和算法两个大方向:
机器人控制硬件
基本控制结构:当年,N. Wiener对神经科学很感兴趣,发现其实机器的反馈控制和人的运动控制机理是相似的。控制工程中的:传感器(各种位置、速度、力传感器等)、控制器(各种处理器以及控制算法)和驱动器(电机、液压、气动、记忆合金等)三部分,分别对应于人的感受器(receptor)(例如:视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等外感受器)、神经系统(中枢和周围神经系统)和效应器(effector)(肌肉、骨骼),只不过人的结构更加复杂。
层次控制体系:了解了控制的基本结构,剩下的事情就是设计控制系统。如今,大家设计控制系统的方法还是比较统一的,基本都可以归结为5层的层次体系:
1)主机(Host),
2)运动控制器(Motion Controller),
3)伺服驱动器(Servo Driver),
4)电机(Motor),
5)机构(Mechanism )。
主机:主要完成人机交互(操作员控制或者调试机器),高级运算(机器人运动规划等)。由于需要高等运算功能,这部分算法通常是基于操作系统的,硬件载体用通用计算机即可。
运动控制器:主要用于改善机器人动力学(Robot Dynamics)。机器人的机械本身并不具备跟踪轨迹的能力,需要外加控制来改善。由于需要大量的实时运算,这部分通常是基于实时操作系统,比如QNX等,硬件载体可以用ARM或其他。比如,工业界的工业机器人主要使用运动反馈(Motion Feedback),也即将驱动器配置为位置控制或者速度控制模式,此时运动控制器的主要用于补偿传动系统非线性性,例如:由于齿轮间隙、微小弹性变形导致的末端偏移。
伺服驱动器:主要用于改善电机动力学(Motor Dynamics)。由于电机本身物理特性并不具备良好的位置、速度和力矩跟踪能力,因此需要依靠控制来改善。这部分需要更高的实时性能,因为电机的响应速度快,需要us级定时,所以可以使用高性能DSP。比如,直流有刷电机中转子速度正比于反向电动势、力矩正比于电枢电流,而没有物理量能够直接控制位置,此时需要外加位置控制器。
电机:充当执行器,将电信号转化为机械运动。
机械本体:被控制的终极对象。
算法的编写:鉴于如今几乎没人再用Op-Amp搭建模拟计算机的事实,可以说算法就是个编程问题。基本的编程语言能力,比如MATLAB、C、C++是必须的。设计好算法之后,还需面对另外几个问题:
离散化问题(Discretization):连续算法的离散化是必要的,因为如今计算机都是数字系统。对于线性系统,比如电机控制,方法当然就是从s域(传递函数)到z域(Z变换)再到t域(差分方程)的变换,非线性的就得研究微分方程的各种数值方法了。
混合控制问题(Hybrid Control):几乎当前所有的机器人控制系统都不仅有一个控制模式,比如:回初始位置、运动控制模式、人工试教模式等等,每个模式需要特殊的控制算法。单个系统存在多个控制器时被称为混合控制系统,混合控制系统常常使用有限状态机(Finite State Machine, FSM)建模,状态机的切换需注意一些问题,比如芝诺问题。
通信问题(Communication):通常机器人系统都包含几十个,甚至上百个传感器以及几个到十几个驱动器,通信时常是个头疼的问题。问题的复杂性源于:通信对象多(并发问题),顺序需要协调(时序问题),通信的速率需要兼顾(阻塞问题)。个人倾向于使用基于“事件驱动模型”+“有限状态机模型”的混合模型来处理此类问题。
机器人控制理论:控制方法千奇百怪,这里仅举机器人臂的两个比较经典而常用的方法:混合力位控制和阻抗控制。
混合力/位控制(Hybrid Force/Position Control)是Mark Raibert(现今Boston Dynamics老板)和John Craig于70s末在JPL的工作成果,当时他们是在Stanford臂上做的实验,研究例如装配等任务时的力和位置同时控制的情况。
阻抗控制(Impedance Control)是N.Hogan的工作成果。维纳晚年,对人控制机器臂很感兴趣。后来,他组织了MIT的Robert Mann,Stephen Jacobsen等一伙人开发了基于肌肉电信号控制的假肢臂,叫Boston Elbow。后来,Hogan继续Mann的工作,他觉得假肢是给人用的,不应当和工业机器人一样具有高的刚度,而应该具有柔性,所以后来引入了阻抗。
其他控制。

目录

  • 第1章 小型移动式智能机器人和制作工具 001
  • 1.1 小型移动式智能机器人  002
  • 1.1.1 机器人的电子元器件  004
  • 1.1.2 机器人的结构材料  008
  • 1.2 机器人制作工具  011
  • 1.2.1 电子装配工具  011
  • 1.2.2 机械装配工具  014
  • 第2章 用分立元器件制作的机器人  020
  • 2.1 太阳能陀螺  021
  • 2.1.1 工具和材料  021
  • 2.1.2 太阳能陀螺的电路  023
  • 2.1.3 制作  023
  • 2.1.4 调整技巧  029
  • 2.2 双细胞硬盘动物——让身边的e-waste变身为光彩夺目的艺术品  030
  • 2.2.1 备料  031
  • 2.2.2 制作  034
  • 2.2.3 结论  046
  • 2.3 太阳能蟋蟀——在手掌上跳舞的机器人  047
  • 2.3.1 高效引擎  047
  • 2.3.2 材料和工具  049
  • 2.3.3 制作过程  050
  • 2.3.4 故障与排除  061
  • 第3章 用逻辑电路制作的机器人  062
  • 3.1 基于模拟计算机的循线小车  063
  • 3.1.1 制作小车底盘  063
  • 3.1.2 制作循线控制板  067
  • 3.2 会寻光的机器龟  073
  • 3.2.1 制作机器龟的移动平台  074
  • 3.2.2 制作机器龟的电子脑  078
  • 3.2.3 总体装配和调整  082
  • 3.2.4 一些想法与功能扩展  084
  • 3.3 活灵活现的比目鱼  085
  • 3.3.1 制作比目鱼的骨架  086
  • 3.3.2 制作比目鱼的电子部分  090
  • 3.3.3 最终效果和改进想法  095
  • 第4章 用神经元制作的机器人  096
  • 4.1 由神经元组网构成的蛇形机器人  097
  • 4.1.1 制作蛇形机器人的骨架  098
  • 4.1.2 制作蛇形机器人的电子部分  107
  • 4.1.3 总装和运行效果  111
  • 4.2 仿生昆虫机器人  117
  • 4.2.1 仿生昆虫机器人的结构  118
  • 4.2.2 制作昆虫机器人的骨架  119
  • 4.2.3 制作昆虫的电子部分  128
  • 4.2.4 总装调试  133
  • 第5章 用单片机制作的机器人  136
  • 5.1 数字PK模拟  137
  • 5.2 基于不同控制理念的两只爬虫机器人  137
  • 5.2.1 结构与控制方法  138
  • 5.2.2 数字爬虫机器人骨架的制作过程  139
  • 5.2.3 模拟爬虫机器人骨架的制作过程  144
  • 5.2.4 数字爬虫机器人控制核心的制作过程  148
  • 5.2.5 模拟爬虫机器人控制核心的制作过程  153
  • 5.2.6 最终效果对比  157
  • 5.3 快速原型机、LittleBits 和机器蠕虫  159
  • 5.3.1 快速原型机  160
  • 5.3.2 LittleBits和机器蠕虫  161
  • 5.4 用Arduino 打造超级BEAM机器人  166
  • 5.4.1 结构部分的制作  169
  • 5.4.2 电子部分的制作  172
  • 5.4.3 制作软件  174
  • 5.4.4 功能扩展  176
  • 5.4.5 升级2 号机——触须传感器  178
  • 5.4.6 升级2 号机——红外遥控  184

以上就是本次关于书籍资源的介绍和部分内容,我们还整理了以往更新的其它相关电子书资源内容,可以在下方直接下载,关于相关的资源我们在下方做了关联展示,需要的朋友们也可以参考下。

机器人相关资源

  • 机器人学导论:分析、控制及应用

    机器人学导论:分析、控制及应用

    大小:93.2 MB机器人电子书

  • 机器人PLC控制及应用实例

    机器人PLC控制及应用实例

    PLC可保持对单轴和多轴的部位操纵、速率操纵及瞬时速度操纵,再加新健身运动控制模块的开发设计及专业软件的发布,挑选PLC作智能机器人运动控制器是不错的计划方案。《 机器人PLC控制及应

    大小:63.6 MBPLC电子书

  • ROS机器人开发实践

    ROS机器人开发实践

    《 ROS机器人开发实践 》在详细介绍ROS整体框架和基础理论关键点的基本上,讲解ROS的通讯体制、常见部件和升阶作用;另外以实践活动主导,讲解机器视觉、设备听觉系统、SLAM与导航栏、机械手臂操纵、机器学习等多种多样ROS运用的关键原理和完成方法;并剖析根据ROS的智能机器人控制系统设计方法和典型性案例;后阐述ROS2的框架特性和应用方法,分析ROS的发展前景。 目录 推荐序一 推荐序二 推荐序三 前言 第1章 初识ROS 1 第2章 ROS架构 11 第3章 ROS基

    大小:25 MB机器人电子书

  • Arduino机器人权威指南

    Arduino机器人权威指南

    John-David Warren、Josh Adams和Harald Molle会带你走进机器人的世界,教会你如何寻找配件、怎样制作机器人、怎样进行编程,甚至告诉你如何对机器人进行安全测试

    大小:131 MBArduino电子书

  • Arduino创意机器人入门

    Arduino创意机器人入门

    机器人教育融机械、传感与控制等内容为一体,让学生在手脑并用解决实际问题的过程中,有效地提高逻辑思维能力、判断能力、动手能力和创新能力,是实施素质教育的一个重要平台。作为

    大小:28.8 MBArduino电子书

资源下载

机器人学习笔记

5小时43分钟前回答

python实现向微信用户发送每日一句 python实现微信聊天机器人

分享几个Python针对微信的小工具,供大家参考,具体内容如下 用Python实现向微信用户发送每日一句 # -*- coding:utf-8 -*-from __future__ import unicode_literalsfrom threading import Timerfrom wxpy import *import requests#bot = Bot()#bot = Bot(console_qr=2,cache_path="botoo.pkl")#这里的二维码是用像素的形式打印出来!,如果你在win环境上运行,替换为 bot=Bot()bot = Bot(cache_path=True) def get_news1():#获取金山词霸每日一句,英文……

24小时1分钟前回答

java数据结构实现AI机器人行走实例分享

某少年宫引进了一批机器人小车。可以接受预先输入的指令,按指令行动。小车的基本动作很简单,只有3种:左转(记为L),右转(记为R),向前走若干厘米(直接记数字)。 例如,我们可以对小车输入如下的指令: 15L10R5LRR10R20 则,小车先直行15厘米,左转,再走10厘米,再右转,... 不难看出,对于此指令串,小车又回到了出发地。 你的任务是:编写程序,由用户输入指令,……

8小时51分钟前回答

手把手教你使用Python创建微信机器人

微信,一个日活10亿的超级app,不仅在国内社交独领风骚,在国外社交也同样占有一席之地,今天我们要将便是如何用Python来生成一个微信机器人,突然想起鲁迅先生曾经说过的一句话: 因为是微信机器人系列的第一篇文章,所以猪哥会特别详细的讲解每一地方,尽量使每一位想学习的同学都能顺顺利利的开始,下面就让我们一起来做些有趣的事吧! 一、项目介绍 1.微信库选择……