小型機器人的設計與制作

賈永興 男 陸軍工程大學教授

第1章 機器人設計基礎
1.1機器人概述
1.1.1機器人的概念
1.1.2機器人的組成
1.1.3機器人的分類
1.1.4機器人應用
1.2機械結構設計
1.2.1自由度
1.2.2運動（行走）機構
1.2.3機器人執行機構
1.2.4機械結構設計實例
1.253D打印
1.3電路設計
1.3.1機器人的電源系統
1.3.2機器人驅動器系統
1.3.3機器人常見電路接口
1.3.4機器人中的串口通信
1.3.5機器人主控制系統
第2章 基於STM32微控制器的程序設計
2.1 STM32單片機教學開發板的使用
2.1.1 Keil MDK開發環境的安裝
2.1.2硬件連接
2.1.3創建工程及執行程序
2.2 STM32單片機的基本實驗
2.2.1點亮LED燈
2.2.2蜂鳴器實驗
2.2.3按鍵輸入實驗
2.2.4串口實驗
2.2.5中斷實驗
第3章 輪式機器人的設計與制作
3.1輪式機器人設計基礎
3.1.1機械結構
3.1.2電路硬件
3.1.3舵機和電動機驅動
3.1.4傳感器數據采集
3.2兩輪驅動輪式機器人
3.2.1電路連接架構
3.2.2系統整體調試
3.3四輪驅動輪式機器人
3.3.1機械結構設計
3.3.2電路連接架構
3.3.3系統整體調試
第4章 足式機器人的設計與制作
4.1足式機器人概述
4.1.1雙足機器人
4.1.2多足機器人
4.2足式機器人腿部結構
4.2.1開鏈式腿結構
4.2.2閉鏈式腿結構
4.2.3彈性腿結構
4.3足式機器人的步態
4.3.1典型步態
4.3.2步態控制
4.4雙足機器人的設計與制作
4.4.1材料準備
4.4.2安裝制作
4.4.3程序設計
4.4.4整體調試
4.5四足機器人的設計與制作
4.5.1機械結構設計
4.5.2電路設計
4.5.3程序設計
4.5.4整體調試
4.6六足機器人的設計與制作
4.6.1機械結構設計
4.6.2電路設計
4.6.3整體調試
第5章 四旋翼無人機的設計與制作
5.1四旋翼無人機概述
5.2四旋翼無人機的原理和組成
5.2.1機架
5.2.2電動機和槳
5.2.3飛控
5.2.4電池和電調
5.3四旋翼無人機的制作
5.3.1材料準備
5.3.2安裝制作
5.4四旋翼無人機的測試
5.4.1遙控器設置
5.4.2地面站軟件安裝
5.4.3校準加速度計
5.4.4校準羅盤
5.4.5遙控器校準
5.4.6飛行模式設置
5.4.7解鎖檢查
5.4.8電調校準
5.4.9試飛
第6章 機器人路徑規劃方法與應用
6.1引言
6.2路徑規劃
6.2.1全局路徑規劃與局部路徑規劃
6.2.2靜態路徑規劃與動態路徑規劃
6.3同步定位與地圖構建
6.3.1 SLAM問題
6.3.2卡爾曼濾波
6.3.3多機器人的協同定位
第7章ROS介紹與應用基礎
7.1 ROS概述
7.1.1 ROS的概念
7.1.2 ROS起源與發展歷程
7.1.3 ROS的設計目標與特點
7.1.4 ROS安裝
7.2 ROS架構與通信機制簡介
7.2.1 ROS架構
7.2.2 ROS通信機制
7.3 ROS使用基礎與應用示例
7.3.1安裝集成開發環境和配置工作空間
7.3.2話題通信實驗
7.3.3服務通信實驗
7.3.4常用命令
參考文獻