機器人的創(chuàng)意設(shè)計與實踐

第1章 概述
1.1 機器人名詞的由來
1.2 機器人賽事
1.3 RobocoN和中國“首屆全國大學生機器人電視大賽”
1.3.1 RobocoN的背景
1.3.2 亞太地區(qū)大學生機器人比賽
1.3.3 中國“首屆全國大學生機器人電視大賽”
1.4 比賽機器人的性能評價
1.5 機器人賽事與創(chuàng)新
基礎(chǔ)篇
第2章 比賽機器人的創(chuàng)意與設(shè)計
2.1 創(chuàng)意與提案
2.2 初步設(shè)計
2.2.1 初步設(shè)計的內(nèi)容
2.2.2 設(shè)計任務(wù)書
2.3 詳細設(shè)計
2.4 調(diào)試與演練
2.4.1 分系統(tǒng)調(diào)試
2.4.2 系統(tǒng)總調(diào)試
2.4.3 演練
2.5 電機選擇的方法
2.5.1 負載估算方法
2.5.2 轉(zhuǎn)動慣量（飛輪矩GD2）的計算
2.6 材料、構(gòu)件與輕量化設(shè)計
2.6.1 材料與型材
2.6.2 輕量化設(shè)計
2.7 傳感器與控制系統(tǒng)
第3章 機器人的驅(qū)動與控制
3.1 直流電機的特性
3.1.1 直流電機的結(jié)構(gòu)特點
3.1.2 直流電機的運行特性
3.2 PWM功率放大電路
3.2.1 直流電機的驅(qū)動
3.2.2 PWM功率放大原理
3.2.3 標準的PWM功率放大器
3.2.4 集成PWM功率放大器
3.3 直流電機的伺服控制
3.3.1 伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)
3.3.2 全數(shù)字伺服系統(tǒng)
3.3.3 伺服系統(tǒng)的數(shù)字PID算法
3.3.4 使用集成電機控制器構(gòu)成的電機伺服系統(tǒng)
3.3.5 多軸電機運動控制器簡介
3.4 步進電機運行原理
3.5 步進電機的驅(qū)動
3.5.1 步進電機的單極性驅(qū)動
3.5.2 步進電機的雙極性驅(qū)動
3.5.3 步進電機的細分驅(qū)動
3.6 舵機驅(qū)動與控制
3.6.1 舵機的結(jié)構(gòu)及工作原理
3.6.2 舵機驅(qū)動電路
3.6.3 舵機的控制電路
3.6.4 幾種舵機的參數(shù)及使用方法
3.6.5 舵機應(yīng)用的例子
第4章 無線遙控收發(fā)裝置
4.1 無線遙控基本原理
4.2 無線遙控收發(fā)模塊
4.2.1 無線遙控接收模塊
4.2.2 無線遙控發(fā)射模塊
4.3 無線遙控收發(fā)裝置
4.4 遙控距離為1000m的三通道無線遙控器的調(diào)試
第5章 機器人的感覺
5.1 五官與傳感器
5.2 感知與認識
5.3 機器人的傳感器
5.4 開關(guān)
5.5 巡線傳感器
5.5.1 紅外光電反射式傳感器
5.5.2 辨色傳感器
5.5.3 安裝與調(diào)試
5.5.4 加大檢測距離的方法
5.5.5 由反射光的強度檢測距離
5.6 超聲波傳感器
5.6.1 原理
5.6.2 超聲波距離傳感器的應(yīng)用舉例
5.7 旋轉(zhuǎn)編碼器
5.8 陀螺
5.9 加速度傳感器
5.10 人體傳感器
5.11 壓感傳感器
第6章 視覺在機器人比賽中的應(yīng)用
6.1 機器人視覺系統(tǒng)的組成及工作原理
6.2 比賽機器人視覺技術(shù)的應(yīng)用
6.2.1 賽球識別
6.2.2 網(wǎng)格識別
6.2.3 對陣形勢的實時識別
6.3 圖像處理的容錯技術(shù)與競賽決策規(guī)劃
6.4 視覺系統(tǒng)與機載計算機的通信
第7章 能源
7.1 電池
7.1.1 一次電池
7.1.2 蓄電池
7.2 電池的選用方法
7.3 充電器/放電器
7.4 CPU用5V電源電路
競賽實踐篇
第8章 機器人大賽的規(guī)則與創(chuàng)意設(shè)計
8.1 “讀懂”規(guī)則
8.1.1 場地
8.1.2 機器人的體量
8.1.3 機器人的編組
8.1.4 上場隊員與機器人的關(guān)系
8.1.5 賽程與賽制安排
8.1.6 其他戰(zhàn)術(shù)環(huán)節(jié)
8.2 比賽機器人的創(chuàng)意設(shè)計原則
8.3 比賽機器人的基本機械結(jié)構(gòu)
8.3.1 移動方式的選擇
8.3.2 車體重心分布及其穩(wěn)定性
8.3.3 投球方式選擇
8.3.4 車體結(jié)構(gòu)
8.4 手控機器人
8.4.1 手控機器人的戰(zhàn)略作用
8.4.2 儲球和拾球
8.4.3 投球和取球
8.4.4 線控與遙控
8.4.5 手控機器人設(shè)計要點
8.5 自動機器人
8.5.1 多箭齊發(fā)VS單打獨斗
8.5.2 快速沖頂VS穩(wěn)扎穩(wěn)打
8.5.3 固定路線VS可變戰(zhàn)術(shù)
8.5.4 視覺引導(dǎo)VS瞎子爬山
8.5.5 自動機器人的投球
8.5.6 機器人的對抗
第9章 “雪蓮花”號與“藏羚羊”號機器人的制作與實踐
9.1 “雪蓮花”號自動機器人
9.1.1 主要技術(shù)規(guī)格
9.1.2 “雪蓮花”號自動機器人的整體設(shè)計構(gòu)思
9.1.3 自動機器人的系統(tǒng)構(gòu)成
9.2 “藏羚羊”號手控機器人
9.2.1 主要技術(shù)規(guī)格
9.2.2 “藏羚羊”號手控機器人的結(jié)構(gòu)
9.2.3 手控機器人的移動載體
9.2.4 遙控器
9.2.5 手控機器人的策略
第10章 機器人系統(tǒng)的調(diào)試與演練
10.1 機器人系統(tǒng)調(diào)試與演練的準備
10.2 “藏羚羊”號手控機器人的調(diào)試
10.2.1 分系統(tǒng)調(diào)試
10.2.2 整體調(diào)試
10.3 “藏羚羊”號自動機器人的調(diào)試
10.3.1 分系統(tǒng)（模塊）調(diào)試
10.3.2 整體調(diào)試
10.4 系統(tǒng)演練
10.4.1 智能決策
10.4.2 決策程序功能模塊的劃分
10.4.3 決策程序的參數(shù)
10.4.4 數(shù)據(jù)設(shè)計
10.4.5 整體攻防策略的運用
10.4.6 得分權(quán)值
10.4.7 投取球個數(shù)的關(guān)系權(quán)值
10.4.8 登頂戰(zhàn)略的運用
10.5 手控機器人與自動機器人的配合
10.6 系統(tǒng)總體評價
10.7 對抗型實戰(zhàn)演練
第11章 比賽的組織與輔導(dǎo)
11.1 賽前準備
11.1.1 報名
11.1.2 發(fā)動與組隊
11.2 臨戰(zhàn)準備
11.3 實戰(zhàn)—命運掌握在自己手中
11.4 輸贏落定，學無止境
附錄
附錄A 首屆全國大學生機器人電視大賽主題及規(guī)則（2002年）
附錄B 第2屆全國大學生機器人電視大賽主題及規(guī)則（2003年）
附錄C 第2屆泰國曼谷亞廣聯(lián)機器人大賽簡要準備情況
參考文獻