出版時間:2011-1 出版社:蔣剛、龔迪琛、蔡勇、 等 西南交通大學出版社 (2011-01出版) 作者:蔣剛 等 著 頁數(shù):225
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內(nèi)容概要
隨著機械、電子、控制理論與技術的快速發(fā)展,機器人的發(fā)展曰新月異,其應用越來越多。在可以預見的不久的未來,機器人不但可以在礦山、深海等惡劣環(huán)境代替自然人進行工作,還可以進入人們的日常生活提供服務,甚至成為人們的朋友?! ≡诠I(yè)機器人領域,機器人的定義已悄悄地發(fā)生了變化,不再局限于固定式的雙自由度機械手或三自由度機械手,而是更多地融入了機器視覺、機器聽覺、機器觸覺、移動機器人的自主定位等新技術和新方法;也不再局限于一些理論層次上的分析,而更多的是以實際應用?主,在實際工作中扮演生產(chǎn)者的角色,在生活中發(fā)揮生活助手的作用?! 「鶕?jù)工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢,本書在編寫內(nèi)容上略有偏重。對工業(yè)機器人的運動學、動力學、基本控制系統(tǒng)等傳統(tǒng)內(nèi)容的介紹比較簡潔;對機器視覺、機器聽覺和移動機器人的自主定位等新技術介紹較多,并以可重現(xiàn)的若干實例對相應技術和方法進行了驗證,相關程序代碼附在書中,重點關鍵代碼用注釋進行了標注,方便讀者閱讀和重現(xiàn)實例。 本書編寫分工如下:西南科技大學蔣剛編寫第1、5章,第9章9.1節(jié)、9.2節(jié),并負責全書的統(tǒng)稿工作;成都理工大學龔迪琛編寫第2?4章及第9章9.3節(jié);西南科技大學蔡勇編寫第6、7章;成都理工大學劉念聰編寫第3章;成都理工大學張靜編寫第8章。由西華大學黎亞元教授擔任本書主審?! 「兄x西南科技大學李軍、張磊、陳曉東三位研究生在實驗仿真等環(huán)節(jié)所做的頗有開創(chuàng)性的工作。
書籍目錄
第1章 概論1.1 初識工業(yè)機器人1.2 工業(yè)機器人的國內(nèi)外發(fā)展狀況1.3 工業(yè)機器人的組成與分類1.4 工業(yè)機器人的主要技術參數(shù)1.5 工業(yè)機器人的關鍵技術第2章 工業(yè)機器人的運動學基礎2.1 齊次坐標變換基礎2.2 機械手位姿分析2.3 機械手速度分析2.4 小結第3章 工業(yè)機器人的動力學基礎3.1 牛頓-歐拉方程3.2 拉格朗日方程3.3 小結第4章 工業(yè)機器人的基本結構4.1 工業(yè)機器人的主體結構4.2 工業(yè)機器人的臂部結構4.3 工業(yè)機器人的腕部和手部結構4.4 移動式機器人4.5 小結第5章 工業(yè)機器人的定位技術5.1 工業(yè)機器人的定位精度控制5.2 工業(yè)機器人的定位方法5.3 定位傳感器技術5.4 運動規(guī)劃第6章 工業(yè)機器人的視覺系統(tǒng)6.1 人類視覺原理6.2 模仿人類視覺的機器視覺系統(tǒng)6.3 工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的組成6.4 圖像處理技術6.5 應用實例:基于OpenCV的答題卡閱卷系統(tǒng)的運行第7章 工業(yè)機器人的聽覺系統(tǒng)7.1 語音消噪7.2 機器語音的預處理7.3 機器語音的特征提取7.4 機器語音識別算法7.5 機器聽覺定位7.6 工業(yè)機器人語音故障診斷實例第8章 工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)8.1 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)概述8.2 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的組成及分類8.3 工業(yè)機器人的控制方法和策略8.4 工業(yè)機器人的位置控制8.5 工業(yè)機器人的力控制8.6 工業(yè)機器人的速度控制8.7 工業(yè)機器人力一位置混合控制第9章 工業(yè)機器人的應用9.1 基于自主導航方式的輪式AGV的設計與實現(xiàn)9.2 機器人語音控制9.3 工業(yè)機器人虛擬設計與組裝參考文獻
章節(jié)摘錄
版權頁:插圖:3.CMOS圖像傳感器CMOS圖像傳感器是由接收部分(二極管)和放大部分組成的一個單元,按照二維排列。由于放大器單元之間特性的分散性大,以至其噪聲比較大。不過隨著技術的進步,噪聲消除電路的性能得到了極大的改善,進而使CMOS圖像傳感器得到了迅速普及和應用。CMOS傳感器的特點是耗電低,并且利用一般的半導體制造技術就可以完成CMOS處理器的設計和加工,這都有利于圖像處理電路和圖像傳感器的單片化和低成本化。構建主動視覺攝像系統(tǒng)通常的做法是在CCD傳感器上添加類似視網(wǎng)膜的圖像傳感器。這種傳感器中心部分的清晰度很高,周邊部分的清晰度略低。人們通過對視野周邊的粗略觀測,掌握周圍的宏觀情況;再利用視野中心注視特定區(qū)域,對周圍狀況再進行詳細的觀察。如果主動視覺中采用的傳感器全部一樣,那就不是對中心部分進行處理,而是只對中心部分進行處理,這樣雖然速度比較快,但從光學系統(tǒng)的角度來看它有如通常的光學系統(tǒng),存在若干不足之處。例如,光圈單一,無法得到鮮明的圖像等。有一種傳感器叫全方位視覺傳感器,它能模仿人類對周邊注視的功能。全方位視覺傳感器中,凸透鏡被設置在水平方向上,攝像機的視線相對于透鏡中心垂直。這種視覺系統(tǒng)用單一攝像機對開闊區(qū)域進行攝像,清晰度低,圖像會變形,但其優(yōu)點在于能夠以一副圖像瀏覽整個場景。6.3 工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的組成通過前面章節(jié)的介紹,我們已經(jīng)知道,計算機視覺的總目標是要把從攝像機等傳感器傳輸進來的圖像信息用計算機進行分析,求出周圍物體在三維空間內(nèi)的形狀、大小、位置等理解性描述。可是對于這些研究,由于注意通用性、一般性,因而處理方式相當復雜,即使是大型計算機也要花相當長的計算時間,因而無論從經(jīng)濟觀點還是從所花的時間來看,都不能原原本本地照搬到生產(chǎn)線上去。但是在具體的工業(yè)應用上,即使是機器人應該具備的視覺系統(tǒng),也往往只要求專用性、實用性,如果我們把照明條件、背景,以及拍攝物體的角度適當?shù)丶右钥刂?,就會使問題簡單化。這一章所要介紹的工業(yè)視覺系統(tǒng),就是一種簡化了的計算機視覺系統(tǒng),它著眼于二維圖像的處理,注重視覺原理的工程實現(xiàn)技術,并考慮到實際系統(tǒng)的應用效率。實際上,工業(yè)視覺系統(tǒng)的研制和應用過程就是計算機視覺賴以發(fā)展的實踐基礎。而一般所說的機器人視覺,大多數(shù)即指與機器人配合操作的工業(yè)視覺系統(tǒng)。(1)視覺系統(tǒng)的功能:在生產(chǎn)線上的目視檢查和裝配自動化方面的視覺系統(tǒng)的種類較多,但其作用大致可分為三種:①分類,指對零件的識別,即按照預先知道的零件標準,將零件盒中或傳送帶上混雜在一起的零件進行區(qū)別分類。
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《工業(yè)機器人》:普通高等院校機械類“十二五”規(guī)劃系列教材。
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