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機器人系統設計與演算法(第2版一流學科教材)

  • 作者：編者:張培仁|責編:蔣勁柏
  • 出版社：中國科大
  • ISBN：9787312055935
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：328
人民幣：RMB 56 元      售價：元
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內容大鋼
    智能機器人近十年來飛速發展，特別在工業、水下、空間、核工業、醫用、軍事、服務業、娛樂等方面都有很大發展和應用。本書以旋轉環形倒立擺、自平衡兩輪電動車、小型足球機器人等隨動系統中三種典型智能機器人設計和演算法為基礎，向讀者介紹基於功能分解的體系結構設計和控制隨動電機系統的各種演算法。硬體主要包括各種感測器系統，微處理器平台，電機、開關、通信等輸入和輸出驅動系統。軟體包括機器人操作系統平台、各種機器的力學建模和控制演算法，以及相應的通信、路徑、圖像識別等各種人工智慧的應用。
    本書可作為高等院校研究生及高年級本科生機器人學相關課程的教材，也可供從事智能機器人研究、開發和應用的科技人員參考。
作者介紹
編者:張培仁|責編:蔣勁柏
目錄
再版前言
前言
第1章  機器人學的發展和相關機器人系統介紹
  1.1  機器人學發展概述
  1.2  機器人研究的熱點和內容
  1.3  多種機器人簡介
  1.4  本書主要內容介紹
第2章  TMS320LF2407結構概述
  2.1  TMS320C2000系列DSP概況
  2.2  TMS320LF2407 DSP晶元特點
  2.3  TMS320LF2407 DSP的PGE封裝圖和CPU控制器功能結構圖
  2.4  TMS320LF2407 DSP引腳功能
  2.5  TMS320LF2407 DSP存儲器映射圖
  2.6  TMS320LF2407 DSP外設存儲器映射圖
  2.7  TMS320LF2407的存儲器和I／O空間
第3章  TMS320LF2407 DSP的資源
  3.1  TMS320LF2407 DSP的CPU功能模塊
  3.2  系統配置和中斷
  3.3  程序控制
第4章  旋轉式倒立擺系統設計
  4.1  倒立擺系統的研究背景
  4.2  環形倒立擺系統概述及總體設計方案
  4.3  倒立擺系統硬體設計
  4.4  人機交互介面設計
  4.5  倒立擺系統軟體設計
第5章  環形旋轉倒立擺的控制演算法
  5.1  系統數學模型
  5.2  基於LQR的控制
  5.3  模糊控制在倒立擺控制中的應用
  5.4  小結
第6章  隨動系統設計
  6.1  伺服系統概述
  6.2  XZ-FF I型和Ⅱ型的隨動系統總體設計方案
  6.3  隨動系統實驗設備的硬體設計
  6.4  隨動系統軟體設計
第7章  隨動系統建模和控制演算法
  7.1  系統辨識與參數估計
  7.2  永磁直流力矩電機機理建模
  7.3  階躍曲線法建模
  7.4  PID控制演算法實驗
  7.5  增量式PID控制
  7.6  前饋補償加PID控制演算法
第8章  自平衡兩輪小車的系統機構及軟硬體設計
  8.1  兩輪移動式倒立擺機器人
  8.2  自平衡兩輪小車的系統總體設計方案
  8.3  電源模塊設計
  8.4  DSP最小系統
  8.5  感測器模塊
  8.6  無線傳輸模塊
  8.7  驅動電路設計

  8.8  自平衡兩輪小車軟體設計
第9章  自平衡兩輪小車的理論分析和數學模型建立
  9.1  建立坐標系以及系統模型參數的設定
  9.2  系統數學模型的建立
  9.3  系統狀態空間方程的分析
  9.4  系統參數
  9.5  系統參數匯總
  9.6  小結
第10章  自平衡小車狀態反饋控制演算法
  10.1  系統能控性與能觀性分析
  10.2  系統離散化及其能控性與能觀性分析
  10.3  反饋控制器的設計
  10.4  小結
第11章  自平衡兩輪小車的運動控制
  11.1  機器人運動控制的任務
  11.2  兩輪式機器人的運動模型
  n.3  設計思想
  n.4  目標跟蹤演算法的實現
  11.5  實驗結果與討論
第12章  RoboCup小型組足球機器人簡介和系統總體設計
  12.1  RoboCup小型組足球機器人簡介
  12.2  足球機器人底層系統總體設計
第13章  足球機器人的機構設計
  13.1  機構設計流程
  13.2  設計目標
  13.3  運動機構的分析與設計
  13.4  球處理機構的分析與設計
第14章  足球機器人電路系統分析與設計
  14.1  電路系統總述
  14.2  主控晶元的性能與工作方式
  14.3  通信系統
  14.4  各執行機構的驅動與控制電路
  14.5  感測器電路設計
  14.6  輔助電路
第15章  足球機器人底層控制及運動控制演算法
  15.1  底層控制系統的實現
  15.2  運動控制
附錄A  C-Lib中的函數集
附錄B  解耦圖形的推導
附錄C  足球機器人電機調速程序
附錄D  倒立擺／隨動系統實驗指導書
  D.1  實驗儀器及其連接方式
  D.2  實驗原理簡介
  D.3  實驗任務

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