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绪论 认识机器人1

0.1 走进机器人技术应用大赛3

0.2 机器人在工业中的应用6

项目1 循迹机器人8

1.1 机器人的“大脑”——控制器9

1.1.1 基于单片机的控制器9

1.1.2 基于嵌入式系统的控制器10

1.1.3 基于PC构架的机器人控制器10

1.2 循迹机器人的分类11

1.3 机器人编程基础12

1.3.1 机器人软件知识概述12

1.3.2 C语言简介13

1.3.3 C语言基本数据类型13

综合实训1 制作循迹机器人26

任务1.1 机器人识别引导线26

任务1.2 控制机器人电动机正反转27

任务1.3 机器人循迹的设计29

项目2 避障机器人33

2.1 机器人的“骨骼”——机械部分34

2.1.1 设计制作机器人的一般过程34

2.1.2 机器人的机械机构35

2.1.3 机器人的执行机构36

2.2 机器人的“肌肉”——执行部分38

2.2.1 直流电动机38

2.2.2 步进电动机40

2.2.3 舵机46

2.3 避障机器人的“五官”47

2.3.1 碰撞传感器47

2.3.2 红外接近传感器47

2.4 程序的三种结构49

综合实训2 制作避障机器人62

任务2.1 避障机器人目标分析与方案拟定62

任务2.2 搭建避障机器人67

任务2.3 MultiFLEX2控制器的使用69

任务2.4 程序设计与调试76

项目3 灭火机器人79

3.1 机器人的“心脏”——电源80

3.1.1 机器人常用电池80

3.1.2 干电池80

3.1.3 铅酸蓄电池81

3.1.4 镍镉／镍氢电池83

3.1.5 锂电子／锂聚合物动力电池83

3.1.6 线性稳压电源85

3.1.7 开关电源86

3.2 灭火机器人的“五官”88

综合实训3 制作灭火机器人88

任务3.1 认识并安装远红外火焰传感器88

任务3.2 认识并安装灭火装置89

任务3.3 设计灭火机器人的程序90

项目4 擂台机器人99

4.1 机器人常用的其他传感器100

4.1.1 超声测距传感器100

4.1.2 常见接近开关101

4.1.3 光纤传感器102

4.1.4 色标传感器103

4.1.5 视觉传感器103

4.1.6 压觉传感器104

4.1.7 声音传感器104

4.1.8 GPS接收机105

4.1.9 气体传感器105

4.1.10 姿态／航向测量单元105

4.1.11 温度传感器106

4.1.12 电子磁罗盘106

4.2 机器人传动机构107

4.3 擂台机器人的“五官”109

4.3.1 红外测距传感器109

4.3.2 灰度传感器111

综合实训4 制作擂台机器人112

任务4.1 分析比赛规则及制订对策112

任务4.2 擂台机器人本体搭建115

任务4.3 擂台机器人工作及逻辑设计120

项目5 基于虚拟仪器技术的机器人126

5.1 虚拟仪器基础127

5.1.1 虚拟仪器概念127

5.1.2 虚拟仪器的硬件系统128

5.1.3 虚拟仪器的软件系统129

5.1.4 虚拟仪器设计方法130

5.2 LabVIEW软件简介131

5.3 LabVIEW软件应用基础133

5.3.1 启动LabVIEW133

5.3.2 LabVIEW程序的基本构成135

5.3.3 前面板和框图135

5.3.4 LabVIEW的选板135

5.3.5 程序结构139

综合实训5 利用LabVIEW控制机器人147

任务5.1 认识LabVIEW机器人工具包147

任务5.2 利用LabVIEW完成对机器人的控制149

项目6 工业机器人153

6.1 工业机器人概述154

6.1.1 工业机器人的基本组成与控制方式154

6.1.2 工业机器人的技术指标156

6.1.3 工业机器人的应用157

6.2 伺服电动机157

综合实训6 制作工业机器人160

任务6.1 认识工业机器人160

任务6.2 手动操纵工业机器人165

任务6.3 工业机器人示教编程171

主要参考文献181