創意之星：模塊化機器人創新設計與競賽

《創意之星:模塊化機器人創新設計與競賽》主要介紹使用“創意之星”機器人套件開發製作各種智能機器人的方法和技巧，並以“機器人武術擂台賽”為例，給出使用該機器人套件製作競賽機器人的一般思路和方法。《創意之星:模塊化機器人創新設計與競賽》共分3篇，分別是基礎篇、實踐篇和競賽篇。基礎篇包括2章，介紹國內外一些典型機器人的原理及功能和主流的機器人競賽，並形象地從機器人的“大腦”、“五官”、“肌肉”等角度介紹各種常用傳感器、執行器、控制器和機器人編程語言的知識，供讀者在設計製作機器人時補充背景知識。實踐篇包括7章.以項目.式教學的方式編排，指導讀者使用“創意之星”機器人套件開發完成4個循序漸進的機器人項目。競賽篇包括3章，詳細介紹如何使用“創意之星”機器人套件開發製作“機器人武術擂台賽”參賽平台的原理和技巧。《創意之星:模塊化機器人創新設計與競賽》配套光盤中提供了精彩的視頻資料，另有大量教學所需其他圖文資料。

第1篇 基礎篇

第1章 緒論

1.1 機器人概述

1.1.1 為什麼要學習機器人技術

1.1.2 機器人發展簡史

1.1.3 揭開機器人的神秘面紗

1.2 “創意之星”機器人套件簡介

1.3 典型著名機器人簡介

1.3.1 “勇氣”號火星探測器

1.3.2 Remotec Andros F6A排爆機器人

1.3.3 iRobot Roomba

1.3.4 本田AsIMO仿人型機器人

1.3.5 KUKA Titan工業機器人

1.3.6 SONY機器狗AIBO

1.3.7 足球機器人

1.3.8 Segway兩輪平衡車

1.4 典型機器人競賽簡介

1.4.1 國際機器人賽事

1.4.2 國內機器人賽事

1.4.3 機器人競賽的特點

1.5 小結

第2章 機器人基礎知識概述

2.1 機器人的骨骼——機械結構

2.1.1 設計和製作機器人的一般過程

2.1.2 機器人的機械結構

2.1.3 機器人的執行機構

2.2 機器人的肌肉——執行器

2.2.1 直流電機概述

2.2.2 直流有刷電機

2.2.3 直流無刷電機

2.2.4 直線電機

2.2.5 步進電機

2.2.6 空心杯直流電機

2.2.7 舵機

2.2.8 常見減速器

2.3 機器人的心臟——電源

2.3.1 機器人常用電池概述

2.3.2 乾電池

2.3.3 鉛酸蓄電池

2.3.4 鎳鎘/鎳氫電池

2.3.5 鋰離子/鋰聚合物動力電池

2.3.6 線性穩壓電源

2.3.7 開關電源概述

2.3.8 交流一直流開關電源

2.3.9 直流一直流開關電源

2.4 機器人的五官——機器人傳感器

2.4.1 測距聲納

2.4.2 紅外測距傳感器

2.4.3 激光掃描測距傳感器

2.4.4 旋轉編碼器

2.4.5 旋轉電位計

2.4.6 光電開關傳感器

2.4.7 電感式、電容式、霍爾效應接近開關

2.4.8 磁性開關

2.4.9 電子磁羅盤

2.4.10 姿態/航向測量單元

2.4.11 温度傳感器

2.4.12 聲音傳感器

2.4.13 GPS接收機

2.4.14 視覺傳感器

2.4.15 氣體傳感器

2.5 機器人的大腦——控制器

2.5.1 基於單片機的控制器

2.5.2 基於嵌入式系統的控制器

2.5.3 基於PC架構的控制器

2.6 機器人的C語言編程基礎

2.6.1 機器人軟件知識概述

2.6.2 C語言簡介

2.6.3 C程序結構概述

2.7 小結

第2篇 實踐篇

第3章 數字信號的輸出和輸入

3.1 絢麗的霓虹燈

3.2 數字信號簡介

3.3 霓虹燈硬件搭建

3.3.1 MultiFLEX2－AVR控制器

3.3.2 數字信號輸出設備——LED燈

3.3.3 L型結構件

3.3.4 多功能調試器?

3.3.5 電池和電源

3.4 讓霓虹燈閃爍起來

3.4.1 North Star圖形化開發環境

3.4.2 IO方向設置

3.4.3 數字輸出模塊——Digital Output

3.4.4 延時模塊——Delay

3.4.5 連線

3.4.6 while循環

3.4.7 編譯和下載

3.5 給霓虹燈增加開關

3.5.1 數字信號輸入設備——碰撞傳感器

3.5.2 修改工程設置

3.5 一數字輸入模塊——Digital Input

3.5.4 變量模塊——Variable

3.5.5 其他數字量傳感器

3.6 小結

第4章 電機和舵機的控制

4.1 有趣的搬運車

4.2 舵機控制原理

4.3 搬運車的搭建

4.3.1 底板、舵機結構件和連接件

4.3.2 CDS55xx機器人舵機

4.3.3 輪子

4.3.4 設置舵機ID

4.3.5 機械手

4.4 讓搬運車動起來

4.4.1 工程設置修改

4.4.2 IF模塊和Break模塊

4.4.3 舵機模塊一Servo（N）

4.4.4 再談Delay模塊

4.4.5 編輯代碼

4.4.6 程序調試

4.5 小結

第5章 模擬信號的輸入

5.1 聰明的機器人

5.2 模擬信號簡介

5.3 搭建聰明的機器人

5.3.1 紅外測距傳感器

5.3.2 其他模擬量傳感器

5.4 讓機器人動起來

5.4.1 AD設置

5.4.2 模擬輸入模塊

5.4.3 自定義函數和自定義代碼

5.4.4 第一個模塊：開關

5.4.5 第二個模塊：右側沿牆去目的地

5.4.6 查詢傳感器

5.4.7 第三個模塊：夾持物體

5.4.8 第四個模塊：返回出發地

5.4.9 第五個模塊：放下物體

5.4.10 第六個模塊：閃爍LED燈

5.4.11 流程圖調試

5.4.12 終止程序運行

5.4.13 運行程序

5.5 使用幫助

5.6 小結

第6章 語音識別

6.1 語音問答機器人

6.2 語音識別簡介

6.3 搭建語音問答機器人

6.3.1 MultiFLEX2－PXA270控制器

6.3.2 四自由度機器人

6.3.3 履帶

6.3.4 語音輸入/輸出設備

6.4 讓機器人和我們互動起來

6.4.1 設計劇本

6.4.2 劇本錄音

第7章 視頻信號的輸入

第8章 綜合實踐——四足機器人步態規則

第9章 綜合實踐——兩輪機器人的平衡控制

第3篇 競賽篇 ^[1]