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詳細書籍分類

機器人系統設計與制作:Python語言實現

( 簡體 字)
作者:郎坦·約瑟夫(Lentin Joseph)類別:1. -> 電子工程 -> 機器人
   2. -> 程式設計 -> Python
譯者:
出版社:機械工業出版社機器人系統設計與制作:Python語言實現 3dWoo書號: 46348
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NT售價: 295

出版日:3/1/2017
頁數:223
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787111559603
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
作者序:

譯者序:

前言:

內容簡介:

本書是一本關于機器人學的書籍,從機器人的基本結構開始,逐步講解了有關機器人的硬件及軟件結構。機器人的硬件部分主要包括了基本機械結構以及完成機器人定位和自主導航所需的各種傳感器;機器人的軟件部分是基于Python語言在ROS中進行編寫的程序,目的是完成機器人的指定功能。而后通過硬件和軟件的結合完成了機器人在指定地圖內按照用戶命令進行移動的功能,并且有一個GUI強化了人機界面的交互功能。
目錄:

第1章 機器人學概述 1
1.1 什么是機器人 2
1.1.1 術語機器人的來歷 2
1.1.2 現代機器人定義 3
1.2 機器人從哪兒來 7
1.3 機器人上都有什么 9
1.3.1 肢體 10
1.3.2 傳感器 10
1.3.3 執行器 11
1.3.4 控制器 11
1.4 如何制作機器人 12
1.4.1 反應式控制 12
1.4.2 分級(協商)控制 12
1.4.3 混合控制 12
1.5 本章小結 13
第2章 服務機器人的機械設計 14
2.1 服務機器人的設計需求 14
2.2 機器人的傳動裝置 15
2.2.1 選擇電機和輪子 15
2.2.2 設計小結 16
2.2.3 機器人底盤設計 17
2.3 安裝LibreCAD、Blender和MeshLab 18
2.3.1 安裝LibreCAD 18
2.3.2 安裝Blender 18
2.3.3 安裝MeshLab 18
2.4 用LibreCAD生成機器人的二維CAD圖 19
2.4.1 底座設計 20
2.4.2 底座連接桿設計 21
2.4.3 輪子、電機和電機夾具設計 22
2.4.4 腳輪設計 24
2.4.5 中間層設計 24
2.4.6 頂層設計 24
2.5 用Blender制作機器人的三維模型 25
2.5.1 Blender中的Python腳本語言 25
2.5.2 Blender中的Python API介紹 26
2.5.3 機器人建模中的Python腳本 28
2.6 習題 33
2.7 本章小結 33
第3章 用ROS和Gazebo進行機器人仿真 34
3.1 什么是機器人仿真 34
3.1.1 機器人數學建模 37
3.1.2 ROS和Gazebo簡介 43
3.1.3 在Ubuntu 14.04.2下安裝ROS Indigo 46
3.1.4 在酒店環境下進行ChefBot和TurtleBot仿真 70
3.2 習題 75
3.3 本章小結 75
第4章 設計ChefBot的硬件部分 76
4.1 ChefBot硬件的規格標準 76
4.2 機器人的硬件架構框圖 77
4.2.1 電機和編碼器 77
4.2.2 電機驅動器 79
4.2.3 嵌入式控制板 81
4.2.4 超聲傳感器 82
4.2.5 慣性測量單元 83
4.2.6 Kinect 83
4.2.7 中央處理單元 84
4.2.8 揚聲器/麥克風 85
4.2.9 電源/電池 85
4.3 ChefBot硬件的工作原理 86
4.4 習題 87
4.5 本章小結 88
第5章 機器人執行機構與車輪編碼器 89
5.1 直流減速電機接入Tiva C開發板 89
5.1.1 差速傳動輪式機器人 92
5.1.2 安裝Energia集成開發環境 92
5.1.3 電機接口代碼 94
5.2 正交編碼器接入Tiva C開發板 98
5.2.1 編碼器數據的處理 99
5.2.2 正交編碼器接口代碼 101
5.3 Dynamixel執行機構 104
5.4 習題 107
5.5 本章小結 107
第6章 機器人傳感器 108
6.1 超聲測距傳感器 108
6.2 紅外接近傳感器 113
6.3 慣性測量單元 115
6.3.1 慣性導航 116
6.3.2 MPU 6050接入Tiva C開發板 117
6.3.3 在Energia中編寫接口代碼 119
6.4 利用Energia將支持DMP的MPU 6050接入開發板 121
6.5 習題 125
6.6 本章小結 125
第7章 視覺傳感器在Python和ROS中的編程方法 126
7.1 機器人視覺傳感器清單和圖像處理庫 126
7.2 OpenCV、OpenNI和PCL簡介 129
7.2.1 什么是OpenCV 129
7.2.2 什么是OpenNI 132
7.2.3 什么是PCL 133
7.3 使用ROS、OpenCV和OpenNI進行Kinect的Python編程 134
7.3.1 啟動OpenNI驅動的方法 134
7.3.2 OpenCV的ROS接口 134
7.4 使用Kinect、ROS、OpenNI和PCL處理點云 139
7.5 將點云轉換為激光雷達數據 140
7.6 使用ROS和Kinect實現SLAM算法 141
7.7 習題 142
7.8 本章小結 142
第8章 使用Python和ROS實現語音識別及合成 143
8.1 語音識別技術 143
8.1.1 語音識別系統框圖 144
8.1.2 語音識別庫 145
8.1.3 Windows語音識別開發平臺 145
8.1.4 語音合成 145
8.1.5 語音合成庫 146
8.2 在Ubuntu 14.04.2中使用Python實現語音識別及合成 146
8.2.1 在Ubuntu 14.04.2中安裝Pocket Sphinx及其Python綁定 147
8.2.2 在Ubuntu 14.04.2中使用Pocket Sphinx的Python綁定 147
8.2.3 輸出結果 148
8.3 在Ubuntu 14.04.2中使用Pocket Sphinx、GStreamer及Python實現實時語音識別 149
8.4 在Ubuntu 14.04.2中使用Julius及Python實現語音識別 151
8.4.1 Julius語音識別器和Python模塊的安裝 152
8.4.2 Python-Julius客戶端代碼 153
8.4.3 在Pocket Sphinx、Julius中提高語音識別的準確度 154
8.4.4 在Ubuntu 14.04.2中安裝eSpeak和Festival 154
8.5 在Windows中使用Python實現語音識別及合成 155
8.6 在ROS Indigo中使用Python實現語音識別 156
8.7 在ROS Indigo中使用Python實現語音合成 157
8.8 習題 159
8.9 本章小結 159
第9章 使用Python在ChefBot中應用人工智能 160
9.1 ChefBot中的交互系統框圖 160
9.2 AIML介紹 161
9.3 PyAIML介紹 164
9.3.1 在Ubuntu 14.04.2上安裝PyAIML 165
9.3.2 從源碼中安裝PyAIML 165
9.4 使用AIML和Python進行開發 165
9.5 使用A.L.I.C.E AIML文件進行開發 167
9.5.1 將AIML文件載入內存 168
9.5.2 載入AIML文件并將其存為brain文件 169
9.5.3 使用Bootsrtap方法載入AIML文件和brain文件 169
9.6 將PyAIML集成到ROS中 170
9.6.1 aiml_server.py 171
9.6.2 aiml_client.py 172
9.6.3 aiml_tts_client.py 172
9.6.4 aiml_speech_recog_client.py 173
9.6.5 start_chat.launch 174
9.6.6 start_tts_chat.launch 174
9.6.7 start_speech_chat.launch 175
9.7 習題 176
9.8 本章小結 177
第10章 對ChefBot硬件進行集成并使用Python與ROS對接 178
10.1 構建ChefBot硬件 178
10.2 ChefBot PC配置及ChefBot ROS開發包設置 181
10.3 將ChefBot傳感器接入Tiva C開發板 181
10.4 為ChefBot編寫一個ROS Python驅動 185
10.5 理解ChefBot ROS啟動文件 189
10.6 使用ChefBot Python節點和啟動文件 190
10.6.1 在ROS中使用SLAM構建房間地圖 195
10.6.2 使用ROS實現定位和導航 196
10.7 習題 197
10.8 本章小結 197
第11章 使用Qt和Python設計機器人的圖形用戶界面 198
11.1 在Ubuntu 14.04.2 LTS中安裝Qt 198
11.2 在Qt中使用Python綁定進行開發 199
11.2.1 PyQt 199
11.2.2 PySide 200
11.3 使用PyQt和PySide進行開發 200
11.3.1 Qt設計器的介紹 200
11.3.2 Qt的信號與槽機制 202
11.3.3 將UI文件轉化為Python代碼 202
11.3.4 為PyQt代碼添加槽定義 204
11.3.5 運行Hello World GUI應用 206
11.4 使用ChefBot的控制GUI進行開發 206
11.5 習題 213
11.6 本章小結 213
第12章 ChefBot的標定和測試 214
12.1 使用ROS標定Xbox Kinect 214
12.1.1 標定Kinect的RGB相機 215
12.1.2 標定Kinect IR相機 217
12.2 輪式里程計的標定 218
12.2.1 里程計誤差分析 219
12.2.2 誤差校正 220
12.3 標定MPU 6050 220
12.4 使用GUI測試機器人 221
12.5 習題 223
12.6 本章小結 223
序: