机器人系统设计与算法

前言

第1章机器人学的发展和相关机器人系统介绍

1.1机器人学的发展概述

1.2机器人研究的热点和内容

1.3多种机器人简介

第2章TMS3201IZ2407结构概述

2.1TMS320C2000系列DSP概况

2.2TMS32010F2407DSP芯片特点

2.3TMS3201F2407DSP的PGE封装图和CPU控制器功能结构图

2.4TMS32010F2407DSP引脚功能

2.5TMS32010F2407DSP存储器映射图

2.6TMS3201F2407DSP外设存储器映射图

2.7TMS320[0F2407的存储器和I/O空问

第3章TMS3201F2407DSP的资源

3.1TMS32010F2407DSP的CPU功能模块

3.2系统配置和中断

3.3程序控制

第4章旋转式倒立摆系统设计

4.1倒立摆系统的研究背景

4.2环形倒立摆系统概述及总体设计方案

4.3倒立摆系统硬件设计

4.4人机交互接口设计

4.5倒立摆系统软件设计

第5章环形旋转倒立摆的控制算法

5.1系统数学模型

5.2基于LQR的控制

5.3模糊控制在倒立摆控制中的应用

第6章随动系统设计

6.1伺服系统的概述

6.2XZ—FF1型和Ⅱ型的随动系统总体设计方案

6.3随动系统实验设备的硬件设计

6.4随动系统软件设计

第7章随动系统建模和控村算法

7.1系统辨识与参数估计

7.2永磁直流力矩电机机理建模

73阶跃曲线法建模

7.4PID控制算法实验

7.5增量式PID控制

7.6前馈补偿加PID控制算法

第8章两轮移动式倒立摆机器人的系统机构殛软硬件设计

8.1两轮移动式倒立摆机器人

8.2白平衡嘣轮小车的系统总体设计方案

83电源模块设计

8.4DSp最小系统

8.5传感器模块

8.6无线传输模块

8.7驱动电路设计

88自平衡两轮小车软件设计

第9章理论分析和数学模型建立

91建立坐标系以及系统模型参数的设定

92系统数学模型的建立

9.3系统状态空间方程的分析

9.4系统参数

95系统参数汇总

第10章自平衡小车状态反馈控翻算法

10.1系统能控、能观性分析

10.2系统离散化及其能控性与能观性分析

10.3反馈控制器的设计

10.4小节

第11章两轮式倒立摆机器人的运动控制

11.1机器人运动拄制的任务

11.2两轮式机器人的运动模型

11.3设计思想

11.4目标跟踪算法的实现

11.5实验结果与讨论

第12章RoboCup小型组足球机器人简介和系统总体设计

12.1RoboCup小型组足球机器人简介

12.2足球机器人底层系统总体设计

第13章机构设计

13.1机构设计流程

13.2设计目标

13.3运动机构的分析与设计

13.4球处理机构的分析与设计

第14章足球机器人电路系统分析与设计

14.1电路系统总述

14.2主控芯片的性能与工作方式

14.3通信系统

14.4各执行机构的驱动与控制电路

14.5传感器电路设计

14.6辅助电路

第15章底层控制及运动控制算法

15.1底层控制系统的实现

15.2运动控制

附录AC1ib中的函数集

附录B解耦图形的推导

附录C足球机器人的电机调速程序

附录D倒立摆核随同系统实验指导书

……2100433B

《机器人系统设计与算法》可作为高等院校研究生或高年级本科生的机器人学相关课程的教材，也可供从事机器人研究、开发和应用的科技人员参考 。

本书是关于机器人学和机器视觉的实用参考书， 第一部分“基础知识”（第2章和第3章）介绍机器人及其操作对象的位置和姿态描述，以及机器人路径和运动的表示方法；第二部分“移动机器人”（第4章至第6章）介绍其基本运动控制模式及其导航和定位方法；第三部分“臂型机器人”（第7章至第9章）介绍其运动学、动力学和控制方面的知识；第四部分“计算机视觉”（第10章至第14章）包括光照与色彩，图像形成和处理技术，图像特征提取，以及基于多幅图像的立体视觉技术；第五部分“机器人学、 视学与控制”（第15章和第16章）分别讨论基于位置和基于图像的视觉伺服及更先进的混合视觉伺服方法。本书将机器人学与机器视觉知识有机结合，给出了实例算法和程序。作者有完备的代码可下载，用于验证书中知识点和实例，注重如何利用视觉信息控制机器人的运动。

机器人系统设计及其应用技术

作者：赵建伟

出版社：清华大学出版社

定价：39元

印次：1-1

ISBN：9787302475033

出版日期：2017.11.01

印刷日期：2017.09.27

本书系统地介绍了机器人学的基础知识和工作原理，以及设计与应用实例。全书共分8章。主要内容有机器人的定义与分类、基本组成，机器人的技术参数、移动机构和传动机构，机器人的运动学和动力学，机器人的轨迹规划，焊接、喷漆、装配、洁净与真空机器人、移动式搬运机器人等工业机器人的设计与应用，点焊、弧焊机器人工作站的设计与应用，后介绍了具有实时显示速度、自动寻迹、避障以及可遥控行驶等功能的智能车的硬件及软件设计实例。

本书可作为科研工作者和工程技术人员的参考书，也可以作为控制科学与工程、计算机科学与技术等学科研究生或高年级本科生的教材。