RoboMaster競賽步兵機器人設(shè)計

定　價：￥79.00

作　者：	陸志國、劉沖、王法祺、黃謙
出版社：	清華大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302687498	出版時間：	2025-04-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書結(jié)合往屆全國大學生機器人大賽RoboMaster機甲大師賽比賽規(guī)則與歷史發(fā)展，通過剖析參賽機器人的設(shè)計實例，對RoboMaster步兵機器人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計與視覺識別系統(tǒng)設(shè)計等有關(guān)內(nèi)容進行了比較完整地介紹，并結(jié)合東北大學T-DT機器人創(chuàng)新團隊的比賽經(jīng)驗對比賽過程中遇到的問題及注意事項進行了分析與總結(jié)。本書可作為RoboMaster參賽隊員、類似機器人競賽參賽隊員和其他科技愛好者的參考書籍。

作者簡介

　　陸志國，副教授，東北大學智能制造工程系副主任。T-DT機器人創(chuàng)新團隊指導教師，曾帶隊獲IEEE ICRA國際機器人技術(shù)挑戰(zhàn)賽冠軍，全國大學生機器人大賽RoboMaster總冠軍，全國互聯(lián)網(wǎng) 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽金獎。以第一作者發(fā)表SCI/EI檢索論文20余篇。獲批美國發(fā)明專利1項目，中國發(fā)明專利10余項。承擔包括過國家重點研發(fā)計劃智能機器人重點專項在內(nèi)的國家/省部級項目8項。

圖書目錄

第1章背景介紹
1.1“RoboMaster機甲大師賽”簡介
1.2步兵機器人發(fā)展史
1.3步兵機器人關(guān)鍵技術(shù)分析
第2章步兵機器人總體設(shè)計
2.1步兵機器人總體設(shè)計思路
2.1.1步兵機器人整體結(jié)構(gòu)簡介
2.1.2比賽規(guī)則解析
2.1.3總體設(shè)計方案的思考
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云臺各軸運動范圍確定方法
2.2.3目標重心位置確定方法
2.3關(guān)鍵零部件選型
2.3.1關(guān)鍵電機選型方法
2.3.2加工材料選型
2.4人機交互方式設(shè)計
2.4.1機器人狀態(tài)顯示總體方案設(shè)計
2.4.2機器人參數(shù)修改總體方案設(shè)計
第3章機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1地形結(jié)構(gòu)元素分析
3.2底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.1靈活移動之輪組部分設(shè)計
3.2.2防止顛簸之懸掛設(shè)計
3.2.3又輕又硬之底盤骨架設(shè)計
3.3供彈方式設(shè)計
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
3.3.4硬質(zhì)供彈鏈路中軸承的使用
3.4云臺
3.4.1云臺概述
3.4.2Pitch軸結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.4.3Yaw軸結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.4.4滑環(huán)Yaw軸設(shè)計方法
3.5發(fā)射機構(gòu)
3.5.1發(fā)射機構(gòu)概述
3.5.2槍管設(shè)計
3.5.3撥彈機構(gòu)設(shè)計
3.5.4摩擦輪動力的設(shè)計
3.5.5預(yù)置機構(gòu)的設(shè)計
3.5.6彈倉設(shè)計
3.6外觀保護設(shè)計
3.6.1外觀保護殼
3.6.2被救援機構(gòu)
第4章控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1控制系統(tǒng)需求分析
4.1.1最優(yōu)控制目標分析
4.1.2硬件總體架構(gòu)的確定
4.2接口設(shè)計
4.2.1主控板與控制板之間的接口設(shè)計
4.2.2主控板與上位機之間的接口設(shè)計
4.3電子元器件選擇與電路板設(shè)計
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
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
4.5控制算法
4.5.1電機的PID控制算法
4.5.2慣性測量單元
4.5.3全方位底盤的運動解算方法
4.5.4底盤調(diào)試心得
第5章視覺識別系統(tǒng)設(shè)計
5.1視覺識別系統(tǒng)需求分析
5.1.1視覺元素分析
5.1.2接口通信方式分析
5.2視覺系統(tǒng)硬件選型
5.2.1計算平臺選擇
5.2.2相機選型
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開運算
5.3.11閉運算
5.3.12總結(jié)
5.4裝甲板識別
5.4.1Canny算子
5.4.2OTSU算法
5.4.3裝甲板識別思路
5.5數(shù)字識別
5.5.1機器學習
5.5.2深度學習
5.5.3深度學習應(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標定
5.6.3PnP算法
5.6.4解算流程總結(jié)
5.6.5雙目測距
5.7預(yù)測及相關(guān)算法——卡爾曼濾波
5.7.1卡爾曼濾波引言
5.7.2卡爾曼濾波的幾個公式
5.7.3總體評價
5.7.4OpenCV中卡爾曼濾波源碼
5.8能量機關(guān)
5.8.1概述
5.8.2識別部分
5.8.3解算部分
5.8.4預(yù)測和開火判斷
第6章設(shè)計過程中的常見問題及解決辦法
6.1底盤
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)射機構(gòu)
6.2.1防止灑彈的彈倉
6.2.2防瘋轉(zhuǎn)的程序
6.3機器人安全問題
第7章其他類型步兵機器人設(shè)計
7.1平衡步兵機器人
7.1.1平衡步兵機器人介紹
7.1.2倒立擺平衡機器人
7.1.3滑塊輔助式平衡步兵機器人
7.1.4輪腿式平衡機器人
7.2全向輪步兵機器人
7.2.1底盤框架
7.2.2輪系機械設(shè)計
7.3舵輪步兵機器人
7.3.1舵輪底盤運動分析
7.3.2舵輪輪組結(jié)構(gòu)設(shè)計
7.3.3舵輪底盤控制設(shè)計
7.4步兵機器人未來展望
參考文獻
附錄A訓練SVM模型代碼例程
附錄BMNIST數(shù)據(jù)集的代碼實現(xiàn)
附錄COpenCV中卡爾曼濾波源碼
C.1cpp文件
C.2h文件