轮式机器人设计与控制实践
出版时间:
2022-08
版次:
1
ISBN:
9787576700336
定价:
32.00
装帧:
其他
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
172页
字数:
226.000千字
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《轮式机器人设计与控制实践》从机械结构设计、运动学模型、底盘控制、建模与仿真、机器人操作系统设计与实践等角度介绍轮式机器人。全书共分8章，前5章着重介绍轮式机器人的结构和运动学分析与控制，后3章主要介绍使用机器人操作系统控制轮式机器人的方法及应用实验案例。
《轮式机器人设计与控制实践》配有实验案例代码包，读者根据书中提供的关键代码解析，在读懂代码架构的基础上，可以根据需要修改代码并进行实验、实践。
《轮式机器人设计与控制实践》可作为高等工科院校机械、电气、自动化等专业的实验类教材，也可供从事机器人相关研究的专业人士参考。 葛亚明，哈尔滨工业大学（深圳）高级实验师。主持省部级重点领域研发计划项目2项，其他军品、民品类项目多项；主编及参编图书3部；发表论文20余篇。研究方向：控制理论与控制工程。
高斌，哈尔滨工业大学（深圳）实验师。目前主要从事“机器人学”等课程的实验教学工作，热衷于ROS下机器人技术的应用传播，并开展了多次ROS机器人课程的培训。主持教学改革项目4项；发表教学改革论文10余篇。研究方向：机械臂运动规划及抓取运动控制。
陈勇飞，深圳越登智能技术有限公司（EAI科技）ROS算法工程师。主持ROSSLAM算法和自主导航项目研发；在南京航天航空大学、华北电力大学等多所高校进行ROS主题演讲；在CSDN、知乎等平台创作大量ROS机器人相关的优质博客。研究方向：移动机器人路径规划及自主导航。 第1章 移动机器人概述
1．1 移动机器人简介
1．1．1 移动机器人的发展
1．1．2 国内外移动机器人公司及其产品
1．1．3 移动机器人的分类
1．1．4 移动机器人的组成与特点
1．2 移动机器人的关键技术
1．2．1 移动机器人导航技术
1．2．2 移动机器人多传感器信息融合技术
1．2．3 移动机器人路径规划技术
1．2．4 实时定位与地图构建
1．3 移动机器人技术的发展
第2章 轮式机器人机械结构设计
2．1 空间构型
2．1．1 轮的类型
2．1．2 驱动类型
2．1．3 稳定性与机动性
2．2 总体方案设计
2．2．1 整体方案
2．2．2 主要性能指标确定
2．2．3 驱动方案
2．3 整车设计及三维模型建立
第3章 轮式机器人运动学模型
3．1 差分驱动轮式机器人状态分析
3．2 差分驱动轮式机器人运动学模型
3．3 运动实验
3．3．1 直线运动实验
3．3．2 曲线运动实验
3．3．3 旋转运动实验
3．3．4 键盘运动控制实验
第4章 轮式机器人底盘控制
4．1 STM32微处理器的软件开发环境
4．1．1 STM32CubeMX和Ke115
4．1．2 计时器和中断
4．1．3 GPIO
4．2 无刷直流电机控制
4．2．1 无刷直流电机的换向控制
4．2．2 编码器测速
4．3 机器人两轮差速协调控制
第5章 轮式机器人建模与仿真
5．1 轮式机器人仿真系统
5．1．1 轮式机器人仿真系统简介
5．1．2 仿真环境配置
5．2 URDF模型
5．2．1 URDF模型简介
5．2．2 xacro文件
5．3 Gazebo中轮式机器人运动仿真
5．3．1 创建Gazebo环境模型
5．3．2 创建机器人模型
5．3．3 Gazebo中的轮式机器人仿真实验
第6章 轮式机器人系统软硬件架构
6．1 轮式机器人硬件架构
6．1．1 硬件连接
6．1．2 USB hub串口绑定
6．2 轮式机器人软件系统
6．2．1 ROS环境安装
6．2．2 ROS工程结构介绍
6．2．3 实验1：ROS工程创建
6．2．4 ROS里程计消息发布
6．2．5 实验2：里程计的校准
6．2．6 陀螺仪消息的获取与发送
6．2．7 实验3：陀螺仪与里程计消息融合
6．3 激光雷达数据解析
6．3．1 激光雷达测距原理
……
第7章 定位与导航
第8章 综合应用实验
参考文献
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内容简介:
《轮式机器人设计与控制实践》从机械结构设计、运动学模型、底盘控制、建模与仿真、机器人操作系统设计与实践等角度介绍轮式机器人。全书共分8章，前5章着重介绍轮式机器人的结构和运动学分析与控制，后3章主要介绍使用机器人操作系统控制轮式机器人的方法及应用实验案例。
《轮式机器人设计与控制实践》配有实验案例代码包，读者根据书中提供的关键代码解析，在读懂代码架构的基础上，可以根据需要修改代码并进行实验、实践。
《轮式机器人设计与控制实践》可作为高等工科院校机械、电气、自动化等专业的实验类教材，也可供从事机器人相关研究的专业人士参考。
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作者简介:
葛亚明，哈尔滨工业大学（深圳）高级实验师。主持省部级重点领域研发计划项目2项，其他军品、民品类项目多项；主编及参编图书3部；发表论文20余篇。研究方向：控制理论与控制工程。
高斌，哈尔滨工业大学（深圳）实验师。目前主要从事“机器人学”等课程的实验教学工作，热衷于ROS下机器人技术的应用传播，并开展了多次ROS机器人课程的培训。主持教学改革项目4项；发表教学改革论文10余篇。研究方向：机械臂运动规划及抓取运动控制。
陈勇飞，深圳越登智能技术有限公司（EAI科技）ROS算法工程师。主持ROSSLAM算法和自主导航项目研发；在南京航天航空大学、华北电力大学等多所高校进行ROS主题演讲；在CSDN、知乎等平台创作大量ROS机器人相关的优质博客。研究方向：移动机器人路径规划及自主导航。
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目录:
第1章 移动机器人概述
1．1 移动机器人简介
1．1．1 移动机器人的发展
1．1．2 国内外移动机器人公司及其产品
1．1．3 移动机器人的分类
1．1．4 移动机器人的组成与特点
1．2 移动机器人的关键技术
1．2．1 移动机器人导航技术
1．2．2 移动机器人多传感器信息融合技术
1．2．3 移动机器人路径规划技术
1．2．4 实时定位与地图构建
1．3 移动机器人技术的发展
第2章 轮式机器人机械结构设计
2．1 空间构型
2．1．1 轮的类型
2．1．2 驱动类型
2．1．3 稳定性与机动性
2．2 总体方案设计
2．2．1 整体方案
2．2．2 主要性能指标确定
2．2．3 驱动方案
2．3 整车设计及三维模型建立
第3章 轮式机器人运动学模型
3．1 差分驱动轮式机器人状态分析
3．2 差分驱动轮式机器人运动学模型
3．3 运动实验
3．3．1 直线运动实验
3．3．2 曲线运动实验
3．3．3 旋转运动实验
3．3．4 键盘运动控制实验
第4章 轮式机器人底盘控制
4．1 STM32微处理器的软件开发环境
4．1．1 STM32CubeMX和Ke115
4．1．2 计时器和中断
4．1．3 GPIO
4．2 无刷直流电机控制
4．2．1 无刷直流电机的换向控制
4．2．2 编码器测速
4．3 机器人两轮差速协调控制
第5章 轮式机器人建模与仿真
5．1 轮式机器人仿真系统
5．1．1 轮式机器人仿真系统简介
5．1．2 仿真环境配置
5．2 URDF模型
5．2．1 URDF模型简介
5．2．2 xacro文件
5．3 Gazebo中轮式机器人运动仿真
5．3．1 创建Gazebo环境模型
5．3．2 创建机器人模型
5．3．3 Gazebo中的轮式机器人仿真实验
第6章 轮式机器人系统软硬件架构
6．1 轮式机器人硬件架构
6．1．1 硬件连接
6．1．2 USB hub串口绑定
6．2 轮式机器人软件系统
6．2．1 ROS环境安装
6．2．2 ROS工程结构介绍
6．2．3 实验1：ROS工程创建
6．2．4 ROS里程计消息发布
6．2．5 实验2：里程计的校准
6．2．6 陀螺仪消息的获取与发送
6．2．7 实验3：陀螺仪与里程计消息融合
6．3 激光雷达数据解析
6．3．1 激光雷达测距原理
……
第7章 定位与导航
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