移动机器人原理与设计

第1章 绪论1.1 引言1.2 机器人的分类与组成1.3 机器人的体系结构1.3.1 分层式体系结构（Hierarchical Architecture）1.3.2 包容式体系结构（Subsumption Architecture）1.3.3 混合式体系结构1.4 移动机器人1.5 机器人竞赛1.5.1 机器人足球比赛1.5.2 机器人灭火比赛1.5.3 国际机器人奥林匹克竞赛1.5.4 FLL世锦赛1.5.5 中国教育机器人大赛1.5.6 中国机器人大赛暨RoboCup公开赛习题第2章 移动机器人的运动机构2.1 腿足式机器人2.1.1 腿的数目2.1.2 腿的自由度2.1.3 稳定性2.1.4 步态规划2.1.5 步态设计2.2 轮式移动机器人2.2.1 轮子的设计2.2.2 常见的轮式底盘结构及运动关系2.2.3 轮子和底盘结构选取的原则习题第3章 移动机器人运动学3.1 运动学概述3.2 运动学模型的建立3.2.1 机器人的位置表示3.2.2 运动学模型3.3 运动学约束3.3.1 轮子运动学约束3.3.2 机器人运动学约束3.4 移动机器人的机动性3.4.1 活动性程度3.4.2 可操纵度3.4.3 机动性3.5 运动控制3.5.1 非完整约束和非完整系统3.5.2 移动机器人运动控制3.5.3 点镇定举例习题第4章 移动机器人驱动4.1 直流电机及其控制、驱动技术4.1.1 直流电机4.1.2 直流电机驱动电路4.1.3 驱动示例4.2 步进电机及其控制、驱动技术4.2.1 步进电机工作原理4.2.2 步进电机驱动4.3 舵机及其驱动、控制技术4.3.1 舵机的工作原理4.3.2 CDS5500舵机4.3.3 舵机调试软件RobotSevo Terminal习题第5章 开发平台5.1 硬件系统5.1.1 结构件5.1.2 控制器5.1.3 传感器5.1.4 执行器5.1.5 下载调试器5.2 软件环境5.2.1 NorthSTAR软件简介5.2.2 控件库5.2.3 NorthSTAR软件设计习题第6章 移动机器人感知6.1 移动机器人的传感器6.1.1 传感器分类6.1.2 红外传感器6.1.3 超声波传感器6.1.4 图像传感器（摄像头）6.2 不确定性的表示6.2.1 误差的统计表示6.2.2 误差的传播6.3 特征提取6.3.1 基于距离数据的特征提取6.3.2 基于可视表象的特征提取习题第7章 移动机器人导航7.1 移动机器人定位7.1.1 定位的基本方法7.1.2 定位用的传感器7.1.3 基于激光雷达的地图匹配自定位7.1.4 基于视觉的运动目标跟踪自定位7.1.5 卫星定位7.2 移动机器人导航技术7.2.1 传统的导航方法7.2.2 智能导航方法习题第8章 多机器人系统8.1 多机器人协作8.1.1 多机器人协作的方法8.1.2 多机器人协作的关键问题8.2 多机器人定位与建图8.2.1 多机器人交替定位建图方法8.2.2 基于栅格地图的复杂环境建图8.2.3 基于PF-EKF的相对观测定位方法8.2.4 基于免疫机理的多机器人建图方法习题第9章 移动机器人设计开发实例9.1 灭火机器人9.1.1 课题背景9.1.2 模拟房子介绍9.1.3 系统总体设计9.1.4 硬件设计9.1.5 软件流程9.1.6 系统调试9.1.7 实物图9.2 擂台机器人9.2.1 课题背景9.2.2 擂台赛场地介绍9.2.3 系统总体设计9.2.4 硬件设计9.2.5 软件设计9.2.6 系统调试9.2.7 实物图9.3 吸尘机器人9.3.1 课题背景9.3.2 模拟房子介绍9.3.3 系统总体设计9.3.4 硬件设计9.3.5 软件设计9.3.6 系统调试9.3.7 实物图习题课程实验实验一 入门实验实验二 简易机械臂实验三 四轮车实验四 机器龟实验五 两轮自平衡小车实验六 语音问答实验实验七 画图机器人参考文献

　　1.围绕移动机器人介绍知识，趣味性强　　2.理论部分深入浅出，难易适中，通俗易懂　　3.实践部分立足现有主流开发系统，实用性强　　《21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材：移动机器人原理与设计》介绍了小型移动机器人的基础理论、基本原理及结构。以“创意之星”机器人为例，对机器人中常用的传感器、驱动装置作了较为详细的介绍。《21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材：移动机器人原理与设计》给出了几个设计实例，供读者参考；对移动机器人定位导航技术也作了介绍；最后给出了实验指导，以方便实践教学。　　全书由9章组成，分别介绍机器人的概述，移动机器人的运动机构，移动机器人的运动学原理，“创意之星”机器人的开发环境，移动机器人的驱动技术，几种常用的传感器、不确定性表示及特征提取，移动机器人导航技术，关于多机器人系统的理论，最后介绍几个设计实例。　　《21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材：移动机器人原理与设计》简洁易懂、实践性较强，可作为高等院校智能科学与技术、自动化、机电一体化、机械设计制造及自动化等相关专业的教材。