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地面無人平台設計應用與實踐(高等院校電子信息類規劃教材)

  • 作者：編者:武萌//王欽釗//郭傲兵//胡雪松//唐偉|責編:滿志文
  • 出版社：北京郵電大學
  • ISBN：9787563572168
  • 出版日期：2024/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：227
人民幣：RMB 49 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以地面無人平台的組成、原理、關鍵技術設計及移動平台應用為研究內容，涵蓋設計基礎、模塊化機器人平台、基於機器人操作系統的無人平台、地面無人平台應用四部分，涉及無人平台發展概述、常用處理器、常用感測器與執行機構、模塊化移動機器人平台組成、功能模塊、模塊化機器人綜合設計、機器人操作系統、基於ROS的無人平台綜合設計、足球機器人和地面無人平台等內容。本書著重分析了當前地面無人平台測距避障、建圖導航、目標識別與跟隨、協同編隊等關鍵技術設計方法，介紹了足球機器人、地面無人移動平台在外界環境感知、建圖導航、路徑規劃、目標識別跟隨、自主運動和協同控制等方面應用取得的一些進展，對於加深地面無人平台認知理解，促進相關技術提高具有重要的作用和意義。
    本書可以為人工智慧、移動機器人、地面無人平台智能控制和系統設計應用研究提供依據，可供科技人員、高等院校師生、無人平台愛好者閱讀和參考。
作者介紹
編者:武萌//王欽釗//郭傲兵//胡雪松//唐偉|責編:滿志文
目錄
第1篇  設計基礎
  第1章  無人平台發展概述
    1.1  移動機器人
      1.1.1  移動機器人的發展
      1.1.2  移動機器人的分類
    1.2  地面無人平台關鍵技術
    1.3  地面無人系統的智能化標準
    1.4  地面無人平台智能化發展應用
      1.4.1  美國地面無人平台的智能化發展
      1.4.2  我國無人平台的智能化發展
    思考題
  第2章  常用處理器
    2.1  常用處理器概述
    2.2  STM32控制器基本特性
    2.3  STM32控制器內核
    2.4  STM32控制器的外設通道
      2.4.1  通用輸入輸出GPIO口
      2.4.2  基於定時器的外設通道
      2.4.3  ADC轉換通道
      2.4.4  通用同步/非同步串列介面
      2.4.5  串列外設介面
      2.4.6  兩線串列匯流排介面
      2.4.7  CAN介面
    思考題
  第3章  常用感測器與執行機構
    3.1  伺服電動機
    3.2  紅外測距感測器
    3.3  灰度感測器
    3.4  姿態感測器
    3.5  激光雷達
      3.5.1  單線激光雷達
      3.5.2  多線激光雷達
    3.6  視覺感測器
    思考題
第2篇  模塊化機器人平台
  第4章  模塊化移動機器人平台組成
    4.1  模塊化設計思想和實現意義
    4.2  模塊化移動機器人的組成結構
      4.2.1  模塊機器人控制器
      4.2.2  運動控制底盤
      4.2.3  紅外測距模塊
      4.2.4  灰度感測器模塊
    思考題
  第5章  功能模塊
    5.1  控制面板
      5.1.1  基於GPIO的指示燈顯示
      5.1.2  基於GPIO的按鍵控制
      5.1.3  OLED顯示屏顯示
    5.2  定時器
      5.2.1  定時器配置方法

      5.2.2  定時器模塊的封裝應用
    5.3  姿態獲取
      5.3.1  基於MPU6050的姿態獲取硬體設計
      5.3.2  四元數法獲取姿態信息
      5.3.3  程序實現方法
    5.4  紅外測距
    5.5  灰度感測器數據獲取
    5.6  伺服電動機控制
      5.6.1  伺服電動機模塊硬體設計
      5.6.2  模擬確定PID參數
      5.6.3  運動控制實現方案
    思考題
  第6章  模塊化機器人綜合設計
    6.1  四輪差動運動控制
      6.1.1  直行
      6.1.2  旋轉
      6.1.3  複合運動
      6.1.4  四輪差動程序實現
    6.2  紅外感測器測距避障
    6.3  灰度感測器黑線循跡
    思考題
第3篇  基於機器人操作系統的無人平台
  第7章  機器人操作系統
    7.1  ROS機器人操作系統概述
    7.2  ROS術語
    7.3  文件結構
      7.3.1  工作目錄
      7.3.2  用戶功能包
      7.3.3  ROS的系統構建
    7.4  通信方式
      7.4.1  話題和消息
      7.4.2  創建發布者節點
      7.4.3  創建訂閱者節點
    7.5  常用命令和常用工具
      7.5.1  常用命令
      7.5.2  常用工具
    思考題
  第8章  基於ROS的無人平台綜合設計
    8.1  基於ROS的無人平台組成
    8.2  運動控制
    8.3  基於激光雷達的測距避障
      8.3.1  激光雷達的數據獲取
      8.3.2  基於激光雷達的單點避障方法
      8.3.3  激光雷達全面掃描避障方法
    8.4  SLAM建圖
      8.4.1  SLAM建圖的基本概念
      8.4.2  基於激光雷達的SLAM建圖方法
      8.4.3  HectorSLAM演算法
      8.4.4  基於SLAM演算法建立柵格地圖
    8.5  自主導航

      8.5.1  路徑規劃
      8.5.2  平台定位
      8.5.3  導航輸出
      8.5.4  遇到障礙物的恢復行為
      8.5.5  ROS的Navigation系統應用
    8.6  物體檢測
      8.6.1  RGB-D相機彩色圖像數據獲取
      8.6.2  RGB-D相機三維點雲數據獲取
      8.6.3  基於三維點雲的物體識別
    8.7  目標識別與跟隨
      8.7.1  目標分割提取和目標定位
      8.7.2  目標跟隨
    8.8  多無人平台協同編隊
      8.8.1  無人平台協同編隊控制方案
      8.8.2  障礙物環境多無人平台避障技術
      8.8.3  模擬試驗驗證
    思考題
第4篇  地面無人平台應用
  第9章  足球機器人
    9.1  RoboCup中型組機器人概述
    9.2  足球機器人硬體結構
      9.2.1  運動系統
      9.2.2  全景視覺系統
      9.2.3  控球裝置
      9.2.4  擊球裝置
    9.3  足球機器人視覺定位
      9.3.1  全景視覺相機的標定和圖像矯正
      9.3.2  足球機器人環境感知演算法
      9.3.3  足球機器人自定位演算法
    9.4  足球機器人目標追蹤
      9.4.1  足球識別
      9.4.2  目標跟蹤演算法
    9.5  足球機器人群體策略
      9.5.1  足球機器人通信
      9.5.2  多機器人任務分配
      9.5.3  足球機器人角色分配
    思考題
  第10章  地面無人平台
    10.1  地面無人平台組成結構
      10.1.1  結構類型
      10.1.2  典型的平台組成結構——四層遞階式
    10.2  地面無人平台環境感知
    10.3  地面無人平台導航定位
    10.4  地面無人平台路徑規劃
      10.4.1  全局路徑規劃
      10.4.2  行為決策及局部軌跡規劃
    10.5  地面無人平台運動控制
      10.5.1  路徑跟蹤控制
      10.5.2  人機智能融合運動控制
    10.6  地面無人平台協同控制

      10.6.1  一致性控制
      10.6.2  群體控制
      10.6.3  會合控制
      10.6.4  編隊控制
    思考題
參考文獻

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