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机器人技术基础与应用实践——基于模块化的机器人创意设计与实现

机器人技术基础与应用实践——基于模块化的机器人创意设计与实现

出版社:机械工业出版社出版时间:2024-01-01
开本: 16开 页数: 322
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机器人技术基础与应用实践——基于模块化的机器人创意设计与实现 版权信息

机器人技术基础与应用实践——基于模块化的机器人创意设计与实现 本书特色

本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念,融入思政元素,注重理论与实践相结合。

机器人技术基础与应用实践——基于模块化的机器人创意设计与实现 内容简介

本书介绍了模块化机器人的设计基础与进阶实践方法。全书包括绪论、初识机器人组件、编程基础、机器人控制系统的构建基础、机器人的机构设计基础、简单机构设计与实践、初识复杂系统、机器人产品的原型设计与实践、仿生机器人设计与实践、机器人的通信技术及自主创意设计实例。每个章节设计了系列应用实例,帮助读者及时理解知识点、学习设计思路。特别是第6章遵循目标分层递进的教学理念,设计了一系列接近工程实际的小项目,借以引导初学者从简单项目入手,通过基础、进阶、挑战等过程,由浅入深,逐级递进,实现设计目标。 本书秉承以学生为中心、以能力培养为目标的教学宗旨,将知识学习和能力培养贯穿于教学实践全过程,使学生在实践过程中深刻体会“做中学,学中做,边学边做”的实践观以及知识“非用不活,非活无用”的学习理念。 本书可作为高等院校本科生工程实践类课程的教材,也可作为教学参考用书,同时,还适合作为本科生及机器人爱好者的自学指导书。 本书是新形态教材,读者可通过扫描书中二维码观看相关知识点授课视频。同时,本书配有电子教案、教学大纲等电子资源,需要的读者可登录www.cmpedu.com免费注册、审核通过后下载使用,或联系编辑索取(微信13146070618,电话010-88379739)。

机器人技术基础与应用实践——基于模块化的机器人创意设计与实现 目录

前言绪论01什么是机器人02机器人的发展历史03如何设计制作机器人第1章初识机器人组件11机器人零件的特点12基本零件及其连接121基本零件122辅助零件123构件的基本连接13设计与装配131常规设计与装配132自主设计与装配14控制装置及其功能简介141Arduino/Basra主控板142Bigfish扩展板143电路连接方法15配置编程环境151下载152安装153设置IDE选项参数16设计之体验:Blink17进阶实践18本章小结第2章编程基础21常量、变量与表达式211常量212变量213表达式22常用运算符221算术运算符222关系运算符和关系表达式223逻辑运算符和逻辑表达式224位操作运算符和使用注意事项225运算符的优先级和结合性23流程控制的基本结构231顺序结构232选择结构233循环结构24函数及其调用规则241函数的定义242函数的调用25复合数据类型251数组252字符数组26编译预处理261宏定义262文件包含263条件编译27库函数271常用的库函数及其调用272自定义库函数的编写及调用273关于库函数的几点说明28进阶实践29本章小结第3章机器人控制系统的构建基础31控制系统的基本构成 32I/O端口及其应用321数字I/O端口及其应用322模拟输入端口及其应用323模拟输出端口及其应用33中断331中断的概念332定时器中断及其应用333外部中断函数及其应用34键盘模块及其应用35常用显示模块及其应用351LED数码管及其应用3528×8 LED点阵及其应用353OLED有机发光二极管及其应用36常用执行机构及其应用361舵机及其控制362直流电机及其控制37进阶实践371主题实践(一)——按键功能模式切换的设计与实践372主题实践(二)——室内光线温度自动测控系统设计38本章小结第4章机器人的机构设计基础41机构的基本组成及分析42常用的平面机构421平面四杆机构及其应用实例422齿轮机构及其应用实例423凸轮机构及其应用实例43个性化的机构设计基础431基于形态学矩阵法的方案设计432计算机辅助设计433常用的设计制造工艺44进阶实践441主题实践(一)——设计一个LOGO442主题实践(二)——调光台灯的设计与制作45本章小结第5章简单机构的设计与实践51几种简单机构的设计与实践511机械手爪的设计与实践512自动感应门的设计与实践52多驱动简单机构的设计与实践521小车底盘的设计与实践522二自由度云台的设计与实践53进阶实践531主题实践(一)——自动伸缩门的设计与控制532主题实践(二)——智能台灯的设计与控制54本章小结第6章初识复杂系统61功能拓展——防夹感应门的设计与实践611设计要求612设计思路613动手实践62机构拓展——三自由度机械臂的设计与实践621设计要求622机构设计与搭建 623运动算法与控制实现63综合拓展——智能搬运小车的设计与实践631设计要求632设计思路64进阶实践641主题实践(一)——排爆机器人的设计与实践642主题实践(二)——猜拳机器人的设计与实践643主题实践(三)——三自由度机械臂的拓展设计与实践65本章小结第7章机器人产品的原型设计与实践71概述72预备知识721步进电机及其驱动控制722SH-ST扩展板723AccelStepper步进电机库函数简介73Delta机械臂的设计与实践731设计要求732Delta机械臂的结构设计733Delta机械臂的运动算法及控制实现74直角坐标型机械臂的设计与实践741设计要求742双轴直角坐标型机械臂的结构设计743双轴直角坐标型绘图机械臂的运动算法744双轴直角坐标型绘图机械臂的控制实现 75进阶实践751主题实践(一)——三轴绘图机械臂的设计与实践752主题实践(二)——桁架机械手的设计与实践76本章小结第8章仿生机器人的设计与实践81知识拓展与储备811SH-SR扩展板812多舵机辅助调试软件Controller813将数据写到flash814MPU6050陀螺仪及其应用82串联关节型仿生机器人的设计与实践821设计要求822串联四足仿生机器人的结构设计823串联关节型仿生机器人运动算法与控制83并联关节型仿生机器人的设计与实践831设计要求832并联仿生机器人的结构设计833并联仿生机器人运动算法与控制实现84多自由度双足机器人的设计与实践841设计要求842双足仿人机器人的结构设计843多自由度双足机器人运动算法844多自由度双足机
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机器人技术基础与应用实践——基于模块化的机器人创意设计与实现 作者简介

王留芳,女,1969年6月,毕业于东南大学电气系电机电器专业,硕士,现任职于上海交通大学学生创新中心高级工程师。先后从事理论教学、实践教学与实践教学方法研究近30年。开设及主讲了10余门课程,授课学生数万人,发表科研和教学论文近20篇。荣获上海交通大学优秀教师三等奖、上海交通大学实验室先进工作者。指导多名学生获第一届、第二届探索者杯创新大赛一等奖并获得第二届优秀指导教师奖。近10年多来,坚持以学生为中心,以学生能力输出为目标的教学模式和教学方法探索与研究,先后获得产学研项目、学校教学改革、教学研究以及教学发展基金项目10多项,研究成果《中国大学教学》《实验室研究与探索》等发表了题“混合式工程实践教学模式研究”“面向多元化学生的工程实践教学方法研究”“多层次多模式电子电工实践教学改革与探索”等教学论文。

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