目 錄
第1章 小型仿生機器人的基本概念 1
1.1 生物的本領(lǐng) 1
1.1.1 不同凡響的探測能力 1
1.1.2 別具一格的偽裝能力 2
1.1.3 出類拔萃的通信能力 4
1.2 生物的啟迪 5
1.2.1 發(fā)人深省的對比 5
1.2.2 生物形態(tài)的妙用 8
1.3 仿生學(xué)的基本概念 11
1.3.1 什么是機器人 11
1.3.2 什么是仿生學(xué) 15
1.3.3 仿生機器人的特點、應(yīng)用與發(fā)展 28
第2章 讓你的機器人善運動——驅(qū)動系統(tǒng) 31
2.1 機器人常用驅(qū)動系統(tǒng) 32
2.1.1 直流無刷電動機 32
2.1.2 步進電動機 33
2.1.3 伺服電動機 34
2.1.4 舵機 35
2.2 選擇合適的舵機 37
2.2.1 舵機的性能參數(shù) 37
2.2.2 舵機的驅(qū)動與控制 39
第3章 讓你的機器人會思考——控制系統(tǒng) 41
3.1 機器人控制系統(tǒng)簡述 42
3.1.1 機器人控制系統(tǒng)的基本組成 42
3.1.2 機器人控制系統(tǒng)的工作機理 43
3.1.3 機器人控制系統(tǒng)的主要作用 43
3.2 單片機控制技術(shù)簡述 44
3.2.1 單片機的工作原理 44
3.2.2 單片機系統(tǒng)與計算機的區(qū)別 45
3.2.3 單片機的驅(qū)動外設(shè) 45
3.2.4 單片機的編程語言 46
3.3 DSP控制技術(shù)簡述 47
3.3.1 DSP簡介 47
3.3.2 DSP的特點 48
3.3.3 DSP的驅(qū)動外設(shè) 48
3.3.4 DSP的編程語言 48
3.4 ARM控制技術(shù)簡述 50
3.4.1 ARM簡介 50
3.4.2 ARM的特點 50
3.4.3 ARM的驅(qū)動外設(shè) 51
3.4.4 ARM的編程語言 51
第4章 讓你的機器人有能量——電源系統(tǒng) 52
4.1 機器人電源系統(tǒng)簡述 52
4.1.1 電源系統(tǒng)的基本組成 52
4.1.2 電源系統(tǒng)的工作機理 53
4.1.3 電源系統(tǒng)的主要作用 53
4.2 鋰離子電池 54
4.2.1 鋰離子電池的工作原理 54
4.2.2 鋰離子電池的使用特點 55
4.2.3 鋰離子電池的充放電特性 55
4.3 鋰聚合物電池 57
4.3.1 鋰聚合物電池的工作原理 58
4.3.2 鋰聚合物電池的使用特點 59
4.3.3 鋰聚合物電池的充放電特性 59
4.4 鎳氫電池 60
4.4.1 鎳氫電池的工作原理 60
4.4.2 鎳氫電池的使用特點 61
4.4.3 鎳氫電池的充放電特性 61
第5章 讓你的機器人能感知——傳感系統(tǒng) 63
5.1 機器人傳感系統(tǒng)簡述 64
5.1.1 傳感器的定義和分類 64
5.1.2 傳感器的基本組成 66
5.1.3 傳感器的主要作用 66
5.2 機器人視覺系統(tǒng)概述 67
5.2.1 機器人視覺系統(tǒng)的基本組成 67
5.2.2 機器人視覺系統(tǒng)的主要作用與工作機理 71
5.3 視覺傳感器 72
5.3.1 CCD與CMOS的工作原理 72
5.3.2 CCD與CMOS的優(yōu)劣比較 74
5.4 測距傳感器 75
5.4.1 測距傳感器的分類 75
5.4.2 測距傳感器的工作原理 76
5.5 觸覺傳感器 79
5.5.1 觸覺傳感器的分類 79
5.5.2 觸覺傳感器的工作原理 80
5.6 姿態(tài)傳感器 83
5.6.1 姿態(tài)傳感器的分類 83
5.6.2 姿態(tài)傳感器的工作原理 84
第6章 讓你的機器人懂溝通——通信系統(tǒng) 86
6.1 機器人通信系統(tǒng)簡述 87
6.1.1 機器人通信系統(tǒng)的基本組成 87
6.1.2 機器人通信系統(tǒng)的工作機理 88
6.1.3 機器人通信系統(tǒng)的主要作用 89
6.2 機器人通信技術(shù)的分類 89
6.2.1 藍(lán)牙無線通信技術(shù) 89
6.2.2 超帶寬無線通信技術(shù) 93
6.2.3 ZigBee無線通信技術(shù) 97
6.2.4 Wi-Fi無線通信技術(shù) 102
6.2.5 2.4 GHz無線通信技術(shù) 104
第7章 制作你的小型仿生機器人 107
7.1 小型仿生機器人的設(shè)計工具 107
7.1.1 三維實體造型設(shè)計的基本內(nèi)容 107
7.1.2 三維實體造型設(shè)計的基本軟件 108
7.1.3 三維實體造型設(shè)計的基本步驟 108
7.2 小型仿生機器人的制作材料 116
7.2.1 塑料類材料 116
7.2.2 木材類材料 117
7.3 小型仿生機器人的制作工具 118
7.3.1 五金工具 118
7.3.2 切割設(shè)備 119
7.3.3 3D打印設(shè)備 120
7.3.4 測量工具 125
第8章 小型仿生六足機器人的設(shè)計與制作 128
8.1 仿生六足機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計 129
8.1.1 仿生六足機器人自由度的確定 129
8.1.2 仿生六足機器人腿部結(jié)構(gòu)的設(shè)計 130
8.1.3 仿生六足機器人軀干結(jié)構(gòu)的設(shè)計 133
8.1.4 舵機選型與安裝尺寸的確定 134
8.1.5 轉(zhuǎn)動副配合與尺寸的確定 136
8.2 仿生六足機器人零件的加工 136
8.2.1 生成二維切割圖紙 136
8.2.2 零件的切割加工 140
8.3 仿生六足機器人的裝配 142
8.3.1 仿生六足機器人的單腿裝配 142
8.3.2 仿生六足機器人軀干的裝配 148
8.3.3 仿生六足機器人整體的裝配 149
第9章 小型仿生四足機器人的設(shè)計與制作 151
9.1 仿生學(xué)研究與四足機器人運動參數(shù)的設(shè)計 151
9.2 仿生四足機器人腿部尺寸與自由度的分析 154
9.3 仿生四足機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計 155
9.3.1 仿生四足機器人腿部結(jié)構(gòu)的設(shè)計 155
9.3.2 仿生四足機器人軀干的設(shè)計 157
9.4 仿生四足機器人零件的加工 158
9.4.1 生成二維切割圖紙 158
9.4.2 零件的切割加工 161
9.5 仿生四足機器人的裝配 164
9.5.1 仿生四足機器人大腿節(jié)的裝配 164
9.5.2 仿生四足機器人髖關(guān)節(jié)的裝配 167
9.5.3 仿生四足機器人小腿節(jié)的裝配 168
9.5.4 仿生四足機器人單腿的裝配 170
9.5.5 仿生四足機器人軀干的裝配 170
9.5.6 仿生四足機器人整體的裝配 170
第10章 小型仿人雙足機器人的制作與裝配 174
10.1 仿人雙足機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 175
10.2 仿人雙足機器人軀干的裝配 177
10.3 仿人雙足機器人上肢的裝配 184
10.4 仿人雙足機器人腿部的裝配 190
10.5 仿人雙足機器人整體的裝配 197
第11章 小型仿生機器人的調(diào)試與編程 201
11.1 機器人主控制器簡介 201
11.2 機器人的遙控調(diào)試 202
11.2.1 雙足機器人遙控器功能介紹 203
11.2.2 設(shè)置初始姿態(tài) 205
11.3 編寫小型仿人雙足機器人的運動動作 208
11.3.1 小型仿人雙足機器人的運動原理 208
11.3.2 小型仿人雙足機器人動作程序的編寫 209
11.3.3 小型仿人雙足機器人動作的運行 211
參考文
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