機(jī)器人編程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

前言

業(yè)余機(jī)器人技術(shù)是伴隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)而發(fā)展起來的。在20世紀(jì)70年代，如果想擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，那么你需要自己進(jìn)行組裝。而在其10年以后，能買到裝備完全的計(jì)算機(jī)了，并且人們發(fā)現(xiàn)，與組裝計(jì)算機(jī)相比，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程能夠帶來更多的樂趣、滿足感，而且效率高。在20世紀(jì)80年代，機(jī)器人業(yè)余愛好者在用木頭和金屬片組裝機(jī)器人方面花費(fèi)了大量的時(shí)間。他們利用汽車的廢棄件，諸如雨刷器來完成他們的創(chuàng)作，在組裝階段花費(fèi)了很多時(shí)間。因此，很少去思考機(jī)器人的電子方面——大量早期的機(jī)器人是用門鈴按鈕和繼電器進(jìn)行控制的。隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大，出現(xiàn)了一些新的機(jī)器人愛好者。他們更多地學(xué)習(xí)電子學(xué)方面的知識(shí)，并開始組裝粗糙的傳感器和動(dòng)力控制環(huán)。有了個(gè)人計(jì)算機(jī)，使機(jī)器人與所處外在環(huán)境進(jìn)行交互成為可能。這些新的業(yè)余愛好者重新燃起了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化的希望。不幸的是，大部分對(duì)機(jī)器人感興趣的人仍然缺乏必需的電子技術(shù)方面的知識(shí)。在隨后的幾年中，出版了許多機(jī)器人方面的書籍和雜志，能幫助機(jī)器人業(yè)余愛好者，并使他們的機(jī)器人更加智能。然而，許多人往往因?yàn)闄C(jī)器人的復(fù)雜性，加之自身缺乏經(jīng)驗(yàn)，在復(fù)制作者的作品時(shí)存在一些困難。盡管存在很多困難，但人們組裝個(gè)人機(jī)器人的愿望仍然沒有消失。早期的裝備是不可編程的，因而不能滿足業(yè)余愛好者創(chuàng)建智能機(jī)器人的愿望?，F(xiàn)在許多公司都能提供先進(jìn)的傳感器及嵌入式計(jì)算機(jī)，使得創(chuàng)建智能的、有能力的、有用的機(jī)器人成為可能。今天，你可以買到電子羅盤、超聲波測(cè)距儀、GPS系統(tǒng)、紅外周界傳感器、線條檢測(cè)器、彩色探測(cè)器、電子加速度計(jì)甚至攝像頭。要想使這些裝置與機(jī)器人的微控制器進(jìn)行交互，往往還需要必要的知識(shí)和大量的時(shí)間。不過，豐富的手冊(cè)和書籍給想付諸實(shí)踐的業(yè)余愛好者提供了詳細(xì)的參考。如今，在可以應(yīng)用先進(jìn)硬件的情況下，業(yè)余愛好者已經(jīng)將注意力轉(zhuǎn)向編程，使創(chuàng)建真正的智能機(jī)器人成為可能。

內(nèi)容概要

本書由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地講述機(jī)器人編程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法相關(guān)內(nèi)容，共5篇，23章，主要內(nèi)容包括：RobotBASICIDE使用方法，常用基本運(yùn)動(dòng)控制算法的程序編制，真實(shí)機(jī)器人的組裝及控制，RobotBASIC語言中的常用指令等。以豐富典型的實(shí)例及其對(duì)應(yīng)的詳細(xì)程序，引導(dǎo)讀者一步步走進(jìn)快樂而又富有成就感的機(jī)器人編程世界。每章最后附有的思考練習(xí)題可以用來檢驗(yàn)讀者的學(xué)習(xí)效果，幫助讀者復(fù)習(xí)、鞏固和提高所學(xué)知識(shí)。　　本書適合機(jī)器人愛好者和準(zhǔn)備參加機(jī)器人競(jìng)賽的讀者參考，也可作為工科院校機(jī)器人相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考書。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國)John Blankenship (美國)Samuel Mishal 譯者：卜遲武 唐慶菊 合著者：張立勛

書籍目錄

第1篇　搭建塊 　第1章　為什么要進(jìn)行模擬 　第2章　RobotBASIC簡(jiǎn)介 　第3章　RobotBASIC傳感器 　第4章　遠(yuǎn)程控制算法 　第5章　隨機(jī)漫游 　第6章　調(diào)試 第2篇　開發(fā)常用的行為工具箱 　第7章　跟蹤一條線 　第8章　跟蹤墻壁 　第9章　避開陡崖和在限定區(qū)域活動(dòng) 　第10章　矢量繪制機(jī)器人 第3篇　復(fù)雜的復(fù)合行為 　第11章　除草和清掃機(jī)器人 　第12章　目標(biāo)定位 　第13章　電池充電 　第14章　走出迷宮 　第15章　成功應(yīng)對(duì)家庭和辦公室環(huán)境 第4篇　拓展與提高 　第16章　真實(shí)的智能：自適應(yīng)行為 　第17章　實(shí)際中的相關(guān)模擬 　第18章　基于RobotBASIC的競(jìng)賽 　第19章　RobotBASIC在課堂教學(xué)中的應(yīng)用 第5篇　附錄 　第20章　RObotBASIC的IDE 　第21章　RobotBASIC語言 　第22章　指令、函數(shù)及其他的細(xì)節(jié) 　第23章　端口和串行輸入輸出 譯者跋

章節(jié)摘錄

插圖：既然你在閱讀此書，說明你在一定程度上對(duì)機(jī)器人學(xué)感興趣?；蛟S你是某機(jī)器人俱樂部的成員，或許你是一名學(xué)生，并且已經(jīng)具有組裝機(jī)器人的一些經(jīng)歷。你也許已經(jīng)購買了機(jī)器人元器件，想學(xué)習(xí)如何進(jìn)行組裝。你也許想學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)器人的知識(shí)，但沒有錢購買元件組裝自己的機(jī)器人。倘若你陷入以上的困境，那么使用機(jī)器人模擬器將是你學(xué)習(xí)機(jī)器人學(xué)和機(jī)器人算法的非常有效的途徑。同時(shí)，機(jī)器人模擬器也是對(duì)各種可能情況和不同硬件、軟件組合方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的有用工具，而且節(jié)省了組裝真實(shí)機(jī)器人的時(shí)間和費(fèi)用。1.1 RobotBASIC總體上，本書主要介紹計(jì)算機(jī)語言RobotBASIC，重點(diǎn)介紹如何使用：RobotBASIC來編寫算法使機(jī)器人與其所處環(huán)境進(jìn)行交互。模擬器的優(yōu)點(diǎn)就是，你可以不去購買或組裝真實(shí)的機(jī)器人。RobotBASIC使你可以在計(jì)算機(jī)屏幕上創(chuàng)建模擬的機(jī)器人。隨著本書對(duì)算法的講解，你將發(fā)現(xiàn)模擬機(jī)器人與真實(shí)機(jī)器人非常相像。它可以被放置在房間里，或者放在室外為草坪除草。你可以對(duì)模擬器進(jìn)行編程，使模擬機(jī)器人去做任何真實(shí)機(jī)器人所做的事情。在學(xué)完本書之后，你將能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行編程，使機(jī)器人在你的房間里走動(dòng)，并對(duì)其自身進(jìn)行充電。最后一點(diǎn)非常重要，注意，我們不是說你將能對(duì)模擬器進(jìn)行編程，而是說你將能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行編程，RobotBASIC中的機(jī)器人對(duì)真實(shí)機(jī)器人的模擬是如此的真實(shí)、準(zhǔn)確，因此，你對(duì)模擬機(jī)器人進(jìn)行編程的算法和原則同樣可應(yīng)用于對(duì)真實(shí)機(jī)器人的控制。第17章將展示如何在RobotBASIC中將模擬的機(jī)器人與真實(shí)的機(jī)器人相對(duì)應(yīng)，并展示如何使用本書所提出的算法對(duì)真實(shí)機(jī)器人進(jìn)行編程。

編輯推薦

《機(jī)器人編程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》是由科學(xué)出版社出版的。

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