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Raspberry Pi 機器人開發指南

( 簡體 字)
作者:湯凱,續欣,盧勇類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> Raspberry Pi
譯者:
出版社:電子工業出版社Raspberry Pi 機器人開發指南 3dWoo書號: 43993
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缺書
NT售價: 250

出版日:4/1/2016
頁數:212
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787121283048
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

譯者序


機器人技術作為20世紀人類最偉大的發明之一, 自問世以來, 就一直備受矚目。隨著科學技術的快速發展, 機器人技術也得到了飛速發展, 應用領域不斷擴展。從自動化生產線到海洋資源的探索, 乃至太空作業等領域, 機器人從事著危險、 復雜的勞動, 可謂是無處不在。目前, 機器人也已經走進了我們的生活與工作中, 在很多領域代替人類的勞動, 發揮著越來越重要的作用, 我們已經越來越離不開機器人的幫助。
機器人一般由機械裝置、 傳感裝置和控制系統組成。其中控制系統是神經中樞, 相當于人的大腦, 是機器人最重要、 最復雜的部分, 其核心都是一臺嵌入式計算機。本書主要介紹了如何基于“樹莓派硬件平臺+Raspbian操作系統”的組合, 自主構建機器人的原理和方法。作為開源硬件平臺, 樹莓派不僅功能強大, 而且價格十分低廉。Raspbian是在Debian發行版基礎上, 針對樹莓派硬件平臺優化后的開源操作系統。基于兩種開放技術平臺的機器人控制系統無疑具有非常好的擴展性和發展前景。圍繞著樹莓派硬件平臺和Raspbian操作系統, 本書討論了打造機器人方方面面的問題, 包括樹莓派平臺的使用與開發, 機器人的語言、 聽覺、 視覺、 運動、 避障等功能的實現, 以及無線遙控、 GPS定位、 空中飛行、 水面航行等擴展功能的實現。通過系統集成技術, 將各個獨立功能進行整合, 最終打造出一個完整的機器人。本書采用step-by-step的方式, 通過一步步的操作, 教會讀者如何使用樹莓派構建一個實際的機器人。本書的最大特點是實用性強, 由于不過多涉及深奧的技術原理, 所以對讀者的基礎要求較低。本書可作為機器人愛好者學習如何構建機器人的入門書籍, 也可作為國內各大專院校計算機專業大學生的實驗指導書。對于參加各類機器人競賽的大學生而言, 本書同樣具有參考價值。
譯者在翻譯本書的過程中, 本著忠實于原文、 盡量意譯的原則, 并按照中文習慣組織文字。雖然力求能夠完整、 準確地把原文翻譯出來, 但由于水平有限, 中譯本中的缺點和錯誤在所難免, 敬請讀者批評指正。

譯 者
2016年3月


前 言

當下機器人似乎無處不在, 不僅出現在電影中, 也出現在我們的日常生活中。機器人可以清潔地板、 作為兒童玩具, 或者是建造汽車。這些機器正在從大學或政府的實驗室快速地進入到我們的家庭、 辦公室、 學校以及操場。歷史上計算機也有過類似的浪潮。
作為這種浪潮的現象之一, 那些沒有經過系統培訓的, 但是有著濃厚興趣的愛好者已經能夠參與到這些新機器的開發中。其中一個重要的原因是出現了大量廉價、 免費且開放的硬件。作為入門級平臺, Arduino已經能夠開發出復雜功能的機器人了。現在, 作為小型的Linux計算機, Raspberry Pi(樹莓派)為機器人項目提供了更為強大的平臺。
本書的第二版可以讓讀者有機會在自己的機器人項目中充分發揮樹莓派的強大功能。書中不僅教會你如何通過USB端口擴展硬件功能, 而且演示了如何使用GPIO連接外部硬件。本書將通過step-by-step的方式, 讓讀者自行搭建出令人驚訝的機器人項目。

本書的內容
HOUR 1: “樹莓派入門”, 介紹如何使用樹莓派硬件, 包括連接鍵盤、 鼠標、 顯示器, 以及遠程計算機, 了解如何利用其內在的計算能力。
HOUR 2: “樹莓派編程”, 學習使用Python語言和C語言對樹莓派進行編程。
HOUR 3: “語音輸入與輸出”, 展示如何使樹莓派具有語言和聽覺能力。
HOUR 4: “讓樹莓派能看見”, 使用USB攝像頭為機器人增加視覺功能。
HOUR 5: “輪式移動機器人”, 展示如何為機器人增加輪式移動底盤。
HOUR 6: “讓機器人運動更靈活——學會用腿走路”, 展示如何讓機器人具有步行的能力。
HOUR 7: “使用傳感器避障”, 展示如何通過使用傳感器, 讓機器人在運動的同時具備避障的能力。
HOUR 8: “真正的移動——遠程遙控機器人”, 展示如何使用無線遙控設備來控制機器人。
HOUR 9: “使用GPS接收器定位機器人”, 展示如何為機器人添加GPS接收機, 讓機器人了解自身的位置, 防止在移動中走失。
HOUR 10: “系統集成”, 將上述機器人各個獨立的能力進行整合, 構建出一個復雜的機器人。
HOUR 11: “上天入地”, 介紹機器人的一些拓展能力, 如飛行、 航行或潛水。
前言 VIIVIII 前言
必備軟件
下面是本書所需要的部分軟件清單:
● 7-Zip: 壓縮和解壓縮軟件。
● Win32 Disk Imager: 將軟件鏡像寫入到SD卡。
● WinSCP: 與PC之間傳遞文件的工具。
● PuTTY: 遠程訪問樹莓派。
● VNC Server VNC Viewer: 遠程訪問樹莓派的圖形用戶界面。
內容簡介:

本書以樹莓派硬件平臺和Raspbian操作系統為核心,介紹自主構建機器人的實用技術與方法。書中討論了有關構建機器人方方面面的問題,包括樹莓派平臺和Raspbian系統的使用與開發,機器人的語言、聽覺、視覺、運動、避障等功能的實現,以及無線遙控、GPS定位、空中飛行、水面航行等擴展功能的實現。通過系統集成技術,將各個獨立功能進行整合,最終打造出一個完整的機器人。本書采用“樹莓派硬件平臺+Raspbian操作系統”的組合作為機器人控制系統,采用任務分解的方法,每章實現機器人的一個功能,便于讀者學習與理解。針對每個具體的任務,又采用Step-by-step的方式進行闡述,具有很強的可操作性。

目錄:

HOUR 1 樹莓派入門
開始行動
打開包裝盒
給開發板供電
接上鍵盤、 鼠標與顯示器
安裝操作系統
遠程訪問樹莓派
小結
HOUR 2 樹莓派編程
基本的Linux命令
在樹莓派上創建、 編輯和保存文件
在樹莓派上創建并運行Python程序
樹莓派上基本的程序結構
C C++語言介紹
小結
HOUR 3 語音輸入與輸出
連接硬件, 制作并輸入聲音
使用eSpeak讓機器人說話
使用PocketSphinx識別語音命令
理解語音命令并發起動作
小結
HOUR 4 讓樹莓派能看見
連接USB攝像頭并查看圖像
連接攝像頭擴展板并查看圖像
下載和安裝OpenCV(一種全功能視覺庫)
使用視覺庫檢測彩色物體
小結
HOUR 5 輪式移動機器人
獲取相關硬件
使用樹莓派GPIO控制直流電機
在樹莓派上編程控制移動平臺
使用PWM控制電機轉速
添加控制參數
通過語音命令控制移動平臺的運動
小結
HOUR 6 讓機器人運動更靈活——學會用腿走路
獲取硬件
使用舵機控制器連接樹莓派與移動平臺
在Linux中創建一個程序來控制移動平臺
通過語音命令讓移動平臺真正移動起來
小結
目錄 IXX 目錄HOUR 7 使用傳感器避障
連接紅外傳感器
使用GPIO ADC連接紅外傳感器
連接USB聲吶傳感器到樹莓派
使用電機來移動單個傳感器
小結
HOUR 8 真正的移動——遠程遙控機器人
硬件準備
將樹莓派連接到無線USB鍵盤
使用鍵盤控制
使用無線網卡(Wi-Fi)遠程控制
使用ZigBee遠程控制
小結
HOUR 9 使用GPS接收器定位機器人
連接樹莓派到GPS接收器
編程訪問USB GPS設備
連接樹莓派到串口(UART)GPS接收器
編程訪問串口GPS設備
在地圖中查看定位信息
小結
HOUR 10系統集成
建立通用控制框架
使用ROS實現復雜功能
小結
HOUR 11上天入地
航海機器人
飛行機器人
潛水機器人
小結
序: