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正版新书]机器人编程探索与实践(德)托马斯·布劳恩 著 吕斌 译97
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译者序
前言
第1章 机器人硬件
1.1 执行器
1.2 传感器
1.3 用户接口界面
1.4 控制器
1.5 机器人完整形态
1.6 通信
1.7 仿真系统
1.8 本章任务
参考文献
第2章 机器人软件
2.1 软件安装
2.2 第一个Python程序
2.3 第一个C程序
2.4 机器人走正方形(Python)
2.5 机器人走正方形(C或C++)
2.6 SIM脚本和环境文件
2.7 显示和输入
2.8 距离传感器
2.9 摄像机
2.10 机器人通信
2.11 多任务处理
2.12 IDE的使用
2.13 本章任务
参考文献
第3章 行驶算法
3.1 随机行驶
3.2 行驶至目标位置
3.3 转弯直行算法
3.4 圆弧行驶算法
3.5 追踪曲线行驶算法
3.6 样条曲线行驶算法
3.7 本章任务
参考文献
第4章 激光雷达传感器
4.1 激光雷达扫描数据
4.2 拐角和障碍物
4.3 本章任务
第5章 机器人集群
5.1 集群的建立
5.2 机器人跟随
5.3 多机器人跟随
5.4 本章任务
参考文献
第6章 沿墙行驶
6.1 沿墙行驶算法
6.2 简易沿墙行驶程序
6.3 本章任务
第7章 其他驱动方式
7.1 阿克曼转向
7.2 全方位驱动
7.3 三维复杂环境中的运动
7.4 本章任务
参考文献
第8章 自主水下机器人和无人船
8.1 自主水下机器人和无人船的机械结构
8.2 自主水下机器人的配置
8.3 水下机器人的潜水控制
8.4 水下机器人的运动控制
8.5 本章任务
参考文献
第9章 迷宫探索
9.1 电脑鼠
9.2 墙体跟踪
9.3 鲁棒性和控制
9.4 利用激光雷达进行迷宫探索
9.5 递归探索
9.6 漫水填充算法
9.7 短路径
9.8 本章任务
参考文献
第10章 导航
10.1 未知环境中的导航
10.2 DistBug算法
10.3 已知环境中的导航
10.4 四叉树算法
10.5 四叉树算法的实现
10.6 短路径算法
10.7 本章任务
参考文献
第11章 机器人视觉
11.1 摄像头和LCD库函数
11.2 边缘检测
11.3 OpenCV库函数
11.4 颜色检测
11.5 运动检测
11.6 本章任务
参考文献
第12章 Starman步行机器人
12.1 支撑腿的运动
12.2 运动模型
12.3 遗传算法
12.4 算法运行
12.5 本章任务
参考文献
第13章 无人驾驶汽车
13.1 无人驾驶汽车竞赛
13.2 卡罗杯
13.3 车道保持
13.4 交叉路口和斑马线
13.5 交通标志识别
13.6 端到端学习
13.7 本章任务
参考文献
第14章 SAE方程式赛车
14.1 电动汽车
14.2 线控驱动
14.3 安全系统
14.4 无人驾驶
14.5 路锥赛道赛车
14.6 本章任务
参考文献
第15章 展望
附录 RoBIOS-7库函数
托马斯·布劳恩,毕业于德国凯泽斯劳滕大学,还获得了美国南加州大学洛杉矶分校的理学硕士学位,在德国斯图加特大学获得博士学位和大学授课资格。现为澳大利亚西澳大学教授,是该校机器人与自动化实验室以及可再生能源汽车项目(REV)的负责人。开发了诸如EyeBot 系列机器人和EyeSim仿真系统等多种机器人平台。在汽车方面,他主要对电驱动和充电系统进行研究,目前正在开发自动驾驶的人工智能解决方案。曾与梅赛德斯-奔驰汽车公司合作开展过驾驶辅助系统的研究工作,还曾与宝马汽车公司合作研究过电动汽车的充电系统。
本书聚焦于移动机器人软件开发这一现代机器人学中最为重要的主题,书中不仅展示了如何将树莓派控制器和摄像头安装到车模或其他简易驱动系统上,以来构建低成本机器人实验平台,还对自行开发的一款免费机器人仿真系统EyeSim进行了介绍,利用该系统可以对轮式机器人、水上/水下机器人以及足式机器人进行仿真实验。机器人控制算法的开发贯穿本书始终,书中所有示例代码都可以在真实机器人硬件平台和仿真系统上运行。 书中使用的所有软件和示例程序均可免费下载,并且针对MacOS、Windows、Linux和树莓派等操作系统提供了不同的程序代码。 本书既可以作为机器人爱好者及工程研究人员的参考资料,也可以作为人工智能或机器人工程专业本科或研究生课程的教材。
本书主要介绍用Python和C/C++对机器人进行编程,循序渐进地实现沿墙行驶、水下机器人和无人船、迷宫探索、步行机器人、无人驾驶汽车、SAE方程式赛车等,同时涉及机器人软、硬件、算法、传感器、导航等内容。知识点全覆盖,侧重实用性;开放的仿真系统,降低学习成本;实例丰富,用趣味性提升学习效率。
《机器人编程探索与实践》聚焦于移动机器人软件开发这一现代机器人学中*为重要的主题,书中不仅展示了如何将树莓派控制器和摄像头安装到车模或其他简易驱动系统上,以来构建低成本机器人实验平台,还对自行开发的一款免费机器人仿真系统EyeSim进行了介绍,利用该系统可以对轮式机器人、水上/水下机器人以及足式机器人进行仿真实验。机器人控制算法的开发贯穿本书始终,书中所有示例代码都可以在真实机器人硬件平台和仿真系统上运行。
书中使用的所有软件和示例程序均可免费下载,并且针对MacOS、Windows、Linux和树莓派等操作系统提供了不同的程序代码。
本书既可以作为机器人爱好者及工程研究人员的参考资料,也可以作为人工智能或机器人工程专业本科或研究生课程的教材。
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