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本书以项目为主线进行介绍,在项目设计中既注重机器人相关理论知识的介绍,又注重其在实际项目中的应用。全书共6个项目,包括循迹机器人、避障机器人、灭火机器人、擂台机器人、基于虚拟仪器技术的机器人及工业机器人,内容涵盖机器人控制器的使用、机械结构的制作及选用、驱动电动机的选用、常用编程语言C语言的使用、传感器和通信技术等,并介绍了作为工程师和科学家创建测试、测量和控制应用程序的开发环境LabVIEW软件在机器人开发中的应用。
本书可作为高职高专院校机电类相关专业的教学用书,也可供相关专业工程技术人员使用或参考。

目录

前言
绪论 认识机器人 1
0.1 走进机器人技术应用大赛 3
0.2 机器人在工业中的应用 6
项目1 循迹机器人 8
1.1 机器人的“大脑”——控制器 9
1.1.1 基于单片机的控制器 9
1.1.2 基于嵌入式系统的控制器 10
1.1.3 基于PC构架的机器人控制器 10
1.2 循迹机器人的分类 11
1.3 机器人编程基础 12
1.3.1 机器人软件知识概述 12
1.3.2 C语言简介 13
1.3.3 C语言基本数据类型 13
综合实训1 制作循迹机器人 26
任务1.1 机器人识别引导线 26
任务1.2 控制机器人电动机正反转 27
任务1.3 机器人循迹的设计 29
项目2 避障机器人 33
2.1 机器人的“骨骼”——机械部分 34
2.1.1 设计制作机器人的一般过程 34
2.1.2 机器人的机械机构 35
2.1.3 机器人的执行机构 36
2.2 机器人的“肌肉”——执行部分 38
2.2.1 直流电动机 38
2.2.2 步进电动机 40
2.2.3 舵机 46
2.3 避障机器人的“五官” 47
2.3.1 碰撞传感器 47
2.3.2 红外接近传感器 47
2.4 程序的三种结构 49
综合实训2 制作避障机器人 62
任务2.1 避障机器人目标分析与方案拟定 62
任务2.2 搭建避障机器人 67
任务2.3 MultiFLEX2控制器的使用 69
任务2.4 程序设计与调试 76
项目3 灭火机器人 79
3.1 机器人的“心脏”——电源 80
3.1.1 机器人常用电池 80
3.1.2 干电池 80
3.1.3 铅酸蓄电池 81
3.1.4 镍镉/镍氢电池 83
3.1.5 锂电子/锂聚合物动力电池 83
3.1.6 线性稳压电源 85
3.1.7 开关电源 86
3.2 灭火机器人的“五官” 88
综合实训3 制作灭火机器人 88
任务3.1 认识并安装远红外火焰传感器 88
任务3.2 认识并安装灭火装置 89
任务3.3 设计灭火机器人的程序 90
项目4 擂台机器人 99
4.1 机器人常用的其他传感器 100
4.1.1 超声测距传感器 100
4.1.2 常见接近开关 101
4.1.3 光纤传感器 102
4.1.4 色标传感器 103
4.1.5 视觉传感器 103
4.1.6 压觉传感器 104
4.1.7 声音传感器 104
4.1.8 GPS接收机 105
4.1.9 气体传感器 105
4.1.10 姿态/航向测量单元 105
4.1.11 温度传感器 106
4.1.12 电子磁罗盘 106
4.2 机器人传动机构 107
4.3 擂台机器人的“五官” 109
4.3.1 红外测距传感器 109
4.3.2 灰度传感器 111
综合实训4 制作擂台机器人 112
任务4.1 分析比赛规则及制订对策 112
任务4.2 擂台机器人本体搭建 115
任务4.3 擂台机器人工作及逻辑设计 120
项目5 基于虚拟仪器技术的机器人 126
5.1 虚拟仪器基础 127
5.1.1 虚拟仪器概念 127
5.1.2 虚拟仪器的硬件系统 128
5.1.3 虚拟仪器的软件系统 129
5.1.4 虚拟仪器设计方法 130
5.2 LabVIEW软件简介 131
5.3 LabVIEW软件应用基础 133
5.3.1 启动LabVIEW 133
5.3.2 LabVIEW程序的基本构成 135
5.3.3 前面板和框图 135
5.3.4 LabVIEW的选板 135
5.3.5 程序结构 139
综合实训5 利用LabVIEW控制机器人 147
任务5.1 认识LabVIEW机器人工具包 147
任务5.2 利用LabVIEW完成对机器人的控制 149
项目6 工业机器人 153
6.1 工业机器人概述 154
6.1.1 工业机器人的基本组成与控制方式 154
6.1.2 工业机器人的技术指标 156
6.1.3 工业机器人的应用 157
6.2 伺服电动机 157
综合实训6 制作工业机器人 160
任务6.1 认识工业机器人 160
任务6.2 手动操纵工业机器人 165
任务6.3 工业机器人示教编程 171
主要参考文献 181