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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)結(jié)合往屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽RoboMaster機(jī)甲大師賽比賽規(guī)則與歷史發(fā)展，通過(guò)剖析參賽機(jī)器人的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)RoboMaster步兵機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)等有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了比較完整地介紹，并結(jié)合東北大學(xué)T-DT機(jī)器人創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的比賽經(jīng)驗(yàn)對(duì)比賽過(guò)程中遇到的問(wèn)題及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與總結(jié)。本書(shū)可作為RoboMaster參賽隊(duì)員、類(lèi)似機(jī)器人競(jìng)賽參賽隊(duì)員和其他科技愛(ài)好者的參考書(shū)籍。

作者簡(jiǎn)介

　　陸志國(guó)，副教授，東北大學(xué)智能制造工程系副主任。T-DT機(jī)器人創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師，曾帶隊(duì)獲IEEE ICRA國(guó)際機(jī)器人技術(shù)挑戰(zhàn)賽冠軍，全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽RoboMaster總冠軍，全國(guó)互聯(lián)網(wǎng) 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽金獎(jiǎng)。以第一作者發(fā)表SCI/EI檢索論文20余篇。獲批美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)目，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利10余項(xiàng)。承擔(dān)包括過(guò)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃智能機(jī)器人重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)在內(nèi)的國(guó)家/省部級(jí)項(xiàng)目8項(xiàng)。

圖書(shū)目錄

第1章背景介紹
1.1“RoboMaster機(jī)甲大師賽”簡(jiǎn)介
1.2步兵機(jī)器人發(fā)展史
1.3步兵機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)分析
第2章步兵機(jī)器人總體設(shè)計(jì)
2.1步兵機(jī)器人總體設(shè)計(jì)思路
2.1.1步兵機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
2.1.2比賽規(guī)則解析
2.1.3總體設(shè)計(jì)方案的思考
2.2重要參數(shù)選擇及確定方法
2.2.1外形尺寸確定方法
2.2.2云臺(tái)各軸運(yùn)動(dòng)范圍確定方法
2.2.3目標(biāo)重心位置確定方法
2.3關(guān)鍵零部件選型
2.3.1關(guān)鍵電機(jī)選型方法
2.3.2加工材料選型
2.4人機(jī)交互方式設(shè)計(jì)
2.4.1機(jī)器人狀態(tài)顯示總體方案設(shè)計(jì)
2.4.2機(jī)器人參數(shù)修改總體方案設(shè)計(jì)
第3章機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1地形結(jié)構(gòu)元素分析
3.2底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.1靈活移動(dòng)之輪組部分設(shè)計(jì)
3.2.2防止顛簸之懸掛設(shè)計(jì)
3.2.3又輕又硬之底盤(pán)骨架設(shè)計(jì)
3.3供彈方式設(shè)計(jì)
3.3.1概述
3.3.2供彈方式的選擇
3.3.3封閉硬質(zhì)供彈管路的設(shè)計(jì)
3.3.4硬質(zhì)供彈鏈路中軸承的使用
3.4云臺(tái)
3.4.1云臺(tái)概述
3.4.2Pitch軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.3Yaw軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.4滑環(huán)Yaw軸設(shè)計(jì)方法
3.5發(fā)射機(jī)構(gòu)
3.5.1發(fā)射機(jī)構(gòu)概述
3.5.2槍管設(shè)計(jì)
3.5.3撥彈機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.4摩擦輪動(dòng)力的設(shè)計(jì)
3.5.5預(yù)置機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.5.6彈倉(cāng)設(shè)計(jì)
3.6外觀保護(hù)設(shè)計(jì)
3.6.1外觀保護(hù)殼
3.6.2被救援機(jī)構(gòu)
第4章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1控制系統(tǒng)需求分析
4.1.1最優(yōu)控制目標(biāo)分析
4.1.2硬件總體架構(gòu)的確定
4.2接口設(shè)計(jì)
4.2.1主控板與控制板之間的接口設(shè)計(jì)
4.2.2主控板與上位機(jī)之間的接口設(shè)計(jì)
4.3電子元器件選擇與電路板設(shè)計(jì)
4.3.1主控芯片
4.3.2電源系統(tǒng)
4.3.3傳感系統(tǒng)
4.3.4接口電路
4.4功率模塊的設(shè)計(jì)
4.4.1電容的選擇
4.4.2控制方法
4.4.3結(jié)構(gòu)框圖
4.4.4注意事項(xiàng)
4.5控制算法
4.5.1電機(jī)的PID控制算法
4.5.2慣性測(cè)量單元
4.5.3全方位底盤(pán)的運(yùn)動(dòng)解算方法
4.5.4底盤(pán)調(diào)試心得
第5章視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)需求分析
5.1.1視覺(jué)元素分析
5.1.2接口通信方式分析
5.2視覺(jué)系統(tǒng)硬件選型
5.2.1計(jì)算平臺(tái)選擇
5.2.2相機(jī)選型
5.2.3鏡頭選擇
5.3濾波算法
5.3.1從波的角度分析圖像
5.3.2均值濾波器
5.3.3中值濾波器
5.3.4高斯濾波器
5.3.5雙邊濾波器
5.3.6Sobel算子
5.3.7拉普拉斯算子
5.3.8腐蝕
5.3.9膨脹
5.3.10開(kāi)運(yùn)算
5.3.11閉運(yùn)算
5.3.12總結(jié)
5.4裝甲板識(shí)別
5.4.1Canny算子
5.4.2OTSU算法
5.4.3裝甲板識(shí)別思路
5.5數(shù)字識(shí)別
5.5.1機(jī)器學(xué)習(xí)
5.5.2深度學(xué)習(xí)
5.5.3深度學(xué)習(xí)應(yīng)用概述
5.6位置、姿態(tài)解算相關(guān)算法
5.6.1基本模型
5.6.2標(biāo)定
5.6.3PnP算法
5.6.4解算流程總結(jié)
5.6.5雙目測(cè)距
5.7預(yù)測(cè)及相關(guān)算法——卡爾曼濾波
5.7.1卡爾曼濾波引言
5.7.2卡爾曼濾波的幾個(gè)公式
5.7.3總體評(píng)價(jià)
5.7.4OpenCV中卡爾曼濾波源碼
5.8能量機(jī)關(guān)
5.8.1概述
5.8.2識(shí)別部分
5.8.3解算部分
5.8.4預(yù)測(cè)和開(kāi)火判斷
第6章設(shè)計(jì)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法
6.1底盤(pán)
6.1.1重心
6.1.2防止固連
6.1.3防止側(cè)翻的程序
6.2發(fā)射機(jī)構(gòu)
6.2.1防止灑彈的彈倉(cāng)
6.2.2防瘋轉(zhuǎn)的程序
6.3機(jī)器人安全問(wèn)題
第7章其他類(lèi)型步兵機(jī)器人設(shè)計(jì)
7.1平衡步兵機(jī)器人
7.1.1平衡步兵機(jī)器人介紹
7.1.2倒立擺平衡機(jī)器人
7.1.3滑塊輔助式平衡步兵機(jī)器人
7.1.4輪腿式平衡機(jī)器人
7.2全向輪步兵機(jī)器人
7.2.1底盤(pán)框架
7.2.2輪系機(jī)械設(shè)計(jì)
7.3舵輪步兵機(jī)器人
7.3.1舵輪底盤(pán)運(yùn)動(dòng)分析
7.3.2舵輪輪組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.3.3舵輪底盤(pán)控制設(shè)計(jì)
7.4步兵機(jī)器人未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
附錄A訓(xùn)練SVM模型代碼例程
附錄BMNIST數(shù)據(jù)集的代碼實(shí)現(xiàn)
附錄COpenCV中卡爾曼濾波源碼
C.1cpp文件
C.2h文件