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機器人技術基礎與應用實踐(基於模塊化的機器人創意設計與實現新形態立體化雙色印刷普通高等教育機器人工程專業系列教材)

  • 作者：編者:王留芳//曲凌//郝朝會//佘鵬飛|責編:尚晨//戴琳
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111740490
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：322
人民幣：RMB 79 元      售價：元
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內容大鋼
    本書介紹了模塊化機器人的設計基礎與進階實踐方法。全書包括緒論、初識機器人組件、編程基礎、機器人控制系統的構建基礎、機器人的機構設計基礎、簡單機構設計與實踐、初識複雜系統、機器人產品的原型設計與實踐、仿生機器人設計與實踐、機器人的通信技術及自主創意設計實例。每個章節設計了系列應用實例，幫助讀者及時理解知識點、學習設計思路。特別是第6章遵循目標分層遞進的教學理念，設計了一系列接近工程實際的小項目，借以引導初學者從簡單項目入手，通過基礎、進階、挑戰等過程，由淺入深，逐級遞進，實現設計目標。
    本書秉承以學生為中心、以能力培養為目標的教學宗旨，將知識學習和能力培養貫穿于教學實踐全過程，使學生在實踐過程中深刻體會「做中學，學中做，邊學邊做」的實踐觀以及知識「非用不活，非活無用」的學習理念。
    本書可作為高等院校本科生工程實踐類課程的教材，也可作為教學參考用書，同時，還適合作為本科生及機器人愛好者的自學指導書。
作者介紹
編者:王留芳//曲凌//郝朝會//佘鵬飛|責編:尚晨//戴琳
目錄
前言
緒論
  0.1  什麼是機器人
  0.2  機器人的發展歷史
  0.3  如何設計製作機器人
第1章  初識機器人組件
  1.1  機器人零件的特點
  1.2  基本零件及其連接
    1.2.1  基本零件
    1.2.2  輔助零件
    1.2.3  構件的基本連接
  1.3  設計與裝配
    1.3.1  常規設計與裝配
    1.3.2  自主設計與裝配
  1.4  控制裝置及其功能簡介
    1.4.1  Arduino/Basra主控板
    1.4.2  Bigfish擴展板
    1.4.3  電路連接方法
  1.5  配置編程環境
    1.5.1  下載
    1.5.2  安裝
    1.5.3  設置IDE選項參數
  1.6  設計之體驗：Blink
  1.7  進階實踐
  1.8  本章小結
第2章  編程基礎
  2.1  常量、變數與表達式
    2.1.1  常量
    2.1.2  變數
    2.1.3  表達式
  2.2  常用運算符
    2.2.1  算術運算符
    2.2.2  關係運算符和關係表達式
    2.2.3  邏輯運算符和邏輯表達式
    2.2.4  位操作運算符和使用注意事項
    2.2.5  運算符的優先順序和結合性
  2.3  流程式控制制的基本結構
    2.3.1  順序結構
    2.3.2  選擇結構
    2.3.3  循環結構
  2.4  函數及其調用規則
    2.4.1  函數的定義
    2.4.2  函數的調用
  2.5  複合數據類型
    2.5.1  數組
    2.5.2  字元數組
  2.6  編譯預處理
    2.6.1  宏定義
    2.6.2  文件包含
    2.6.3  條件編譯

  2.7  庫函數
    2.7.1  常用的庫函數及其調用
    2.7.2  自定義庫函數的編寫及調用
    2.7.3  關於庫函數的幾點說明
  2.8  進階實踐
  2.9  本章小結
第3章  機器人控制系統的構建基礎
  3.1  控制系統的基本構成
  3.2  I/O埠及其應用
    3.2.1  數字I/O埠及其應用
    3.2.2  模擬輸入埠及其應用
    3.2.3  模擬輸出埠及其應用
  3.3  中斷
    3.3.1  中斷的概念
    3.3.2  定時器中斷及其應用
    3.3.3  外部中斷函數及其應用
  3.4  鍵盤模塊及其應用
  3.5  常用顯示模塊及其應用
    3.5.1  LED數碼管及其應用
    3.5.2  8×8 LED點陣及其應用
    3.5.3  OLED有機發光二極體及其應用
  3.6  常用執行機構及其應用
    3.6.1  舵機及其控制
    3.6.2  直流電機及其控制
  3.7  進階實踐
    3.7.1  主題實踐（一）——按鍵功能模式切換的設計與實踐
    3.7.2  主題實踐（二）——室內光線溫度自動測控系統設計
  3.8  本章小結
第4章  機器人的機構設計基礎
  4.1  機構的基本組成及分析
  4.2  常用的平面機構
    4.2.1  平面四桿機構及其應用實例
    4.2.2  齒輪機構及其應用實例
    4.2.3  凸輪機構及其應用實例
  4.3  個性化的機構設計基礎
    4.3.1  基於形態學矩陣法的方案設計
    4.3.2  電腦輔助設計
    4.3.3  常用的設計製造工藝
  4.4  進階實踐
    4.4.1  主題實踐（一）——設計一個LOGO
    4.4.2  主題實踐（二）——調光檯燈的設計與製作
  4.5  本章小結
第5章  簡單機構的設計與實踐
  5.1  幾種簡單機構的設計與實踐
    5.1.1  機械手爪的設計與實踐
    5.1.2  自動感應門的設計與實踐
  5.2  多驅動簡單機構的設計與實踐
    5.2.1  小車底盤的設計與實踐
    5.2.2  二自由度雲台的設計與實踐
  5.3  進階實踐

    5.3.1  主題實踐（一）——自動伸縮門的設計與控制
    5.3.2  主題實踐（二）——智能檯燈的設計與控制
  5.4  本章小結
第6章  初識複雜系統
  6.1  功能拓展——防夾感應門的設計與實踐
    6.1.1  設計要求
    6.1.2  設計思路
    6.1.3  動手實踐
  6.2  機構拓展——三自由度機械臂的設計與實踐
    6.2.1  設計要求
    6.2.2  機構設計與搭建
    6.2.3  運動演算法與控制實現
  6.3  綜合拓展——智能搬運小車的設計與實踐
    6.3.1  設計要求
    6.3.2  設計思路
  6.4  進階實踐
    6.4.1  主題實踐（一）——排爆機器人的設計與實踐
    6.4.2  主題實踐（二）——猜拳機器人的設計與實踐
    6.4.3  主題實踐（三）——三自由度機械臂的拓展設計與實踐
  6.5  本章小結
第7章  機器人產品的原型設計與實踐
  7.1  概述
  7.2  預備知識
    7.2.1  步進電機及其驅動控制
    7.2.2  SH-ST擴展板
    7.2.3  AccelStepper步進電機庫函數簡介
  7.3  Delta機械臂的設計與實踐
    7.3.1  設計要求
    7.3.2  Delta機械臂的結構設計
    7.3.3  Delta機械臂的運動演算法及控制實現
  7.4  直角坐標型機械臂的設計與實踐
    7.4.1  設計要求
    7.4.2  雙軸直角坐標型機械臂的結構設計
    7.4.3  雙軸直角坐標型繪圖機械臂的運動演算法
    7.4.4  雙軸直角坐標型繪圖機械臂的控制實現
  7.5  進階實踐
    7.5.1  主題實踐（一）——三軸繪圖機械臂的設計與實踐
    7.5.2  主題實踐（二）——桁架機械手的設計與實踐
  7.6  本章小結
第8章  仿生機器人的設計與實踐
  8.1  知識拓展與儲備
    8.1.1  SH-SR擴展板
    8.1.2  多舵機輔助調試軟體Controller
    8.1.3  將數據寫到flash
    8.1.4  MPU6050陀螺儀及其應用
  8.2  串聯關節型仿生機器人的設計與實踐
    8.2.1  設計要求
    8.2.2  串聯四足仿生機器人的結構設計
    8.2.3  串聯關節型仿生機器人運動演算法與控制
  8.3  並聯關節型仿生機器人的設計與實踐

    8.3.1  設計要求
    8.3.2  並聯仿生機器人的結構設計
    8.3.3  並聯仿生機器人運動演算法與控制實現
  8.4  多自由度雙足機器人的設計與實踐
    8.4.1  設計要求
    8.4.2  雙足仿人機器人的結構設計
    8.4.3  多自由度雙足機器人運動演算法
    8.4.4  多自由度雙足機器人的控制實現
  8.5  進階實踐
    8.5.1  主題實踐（一）——六自由度仿人機器人的拓展設計與實踐
    8.5.2  主題實踐（二）——多足仿生機器人的設計與實踐
  8.6  本章小結
第9章  機器人創意設計中的通信技術
  9.1  串列通信
    9.1.1  並行通信和串列通信
    9.1.2  串列通信的硬體介面
    9.1.3  串列通信的相關參數
  9.2  非同步串口通信（UART）
    9.2.1  串口通信的庫函數
    9.2.2  串口通信的應用設計
  9.3  SPI匯流排通信
    9.3.1  SPI簡介
    9.3.2  Arduino SPI通信及應用設計
  9.4  I2C匯流排通信
    9.4.1  I2C匯流排簡介
    9.4.2  I2C通信及應用設計
  9.5  藍牙通信
    9.5.1  藍牙技術簡介
    9.5.2  藍牙模塊及其應用
  9.6  無線數傳
    9.6.1  nRF24L01無線數傳簡介
    9.6.2  nRF24L01串口無線數傳模塊及其應用
  9.7  WiFi無線通信
    9.7.1  WiFi技術簡介
    9.7.2  ESP8266 WiFi模塊概述
    9.7.3  ESP8266 WiFi模塊的應用
  9.8  本章小結
第10章  自主創意設計實例
  10.1  自主創意設計的基本思路
    10.1.1  選題的思路
    10.1.2  設計的思路
  10.2  學生自主創意設計作品
參考文獻

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