[信息与通信]51步行机器人教材.pdf

高级机器人学与步行机器人 前言 为什么要学习步行机器人 步行机器人在教育与娱乐机器人领域是一个相对未经开垦的领域。造成这一现象 的原因有许多：首先是步行机器人的设计存在固有的困难，因为要处理诸如楼梯这样 各种复杂的场景；其次步行机器人的编程需要更为复杂的算法和基于传感器的反馈； 再者就是要让步行机器人获得期望的运动，需要软件和硬件更紧密地协同。 这也许就是目前大多数机器人都采用轮子移动的原因。然而，人们还是有一种自 然的倾向来设计步行机器人：他们看起来更像人类，更为有趣；他们能够为人们提供 更多的娱乐价值；而且使一个具有双足的机器人成功行走也是一个更值得追寻和挑战 的概念。如果你能成功的使用本手册介绍的步行机器人，那么你就能成为一个受过良 好训练的机器人专家。 除了学习编程技术外，步行机器人还能应用到许多真实的困难场合。具有多条腿 和多个自由度的机器人最终能够处理更为复杂的场合。 本书介绍的步行机器人简化了步行机器人的概念。尽管本手册中介绍的步行机器 人肯定不能照顾老人，不能帮你到厨房拿饮料，不能给你的房间吸尘，也不能驾车送 你到商店等，但它确实能够为你提供一个可编程双足机器人的第一个印像和概念。通 过本教材的学习，你将发现给步行机器人编程是一个复杂但是很有价值的任务。该步 行机器人用一种积极的、有趣的和友好的方式引入并介绍了嵌入式控制概念、方法和 实现过程。 从步行机器人获得的教育概念 老师们通常都会问，他们能从步行器人课程中学到什么。可以说步行机器人是一 个高级的机器人学项目，无论是老师还是学生，都能够从中学到如下的概念和技能： 机械和电气系统的相关性和依赖性，即机电一体化的基本概念； 调整硬件和软件以获得预期结果的能力； 使用 C 语言的高级编程技能：一个高效的步行机器人程序要涉及指针操作， 宏定义，以及程序子函数的使用技巧，他们在程序执行前中能够重复使用和 配置；另外还涉及到通用的声音编程实践； 包括实时编程、分类结构和状态机的高级机器人编程技术； 如何一步步从基本的程序编写到完成更复杂并最终有用的程序的整个过程。 如果需要帮助，请直接致电或者发邮件给德普施科技寻求支持。我们将非常高兴 地帮助你，让你的步行机器人按照你所希望的方式行走。 教师和学生指南 14岁左右的学生应该能够组装和编程该款步行机器人。因为用到了更复杂机械结 构和编程技术，我们相信能够成功使用该套件的最年轻的学生可能是 12 岁左右。如 I 高级机器人学与步行机器人 果您在这方面有其它成功的经验，请让我们知道。该教材没有提供教师指南。如果需 要，我们可以选择一些教材中提出的挑战课题提供答案。 教育机器人论坛 德普施科技在其网站 /bbs 中开通了 BBS 论坛，其中有一个关于 教育机器人的专题。如果你有问题，也可以同过该论坛进行讨论。 II 高级机器人学与步行机器人 目录 前言 I 为什么要学习步行机器人I 从步行机器人获得的教育概念I 教师和学生指南I 教育机器人论坛II 第一章 装配步行机器人 - 1 - 认识机器人家族中的必威体育精装版成员 - 1 - 组装步行机器人- 1 - 步骤1：安装顶部的“倾斜”伺服电机- 2 - 步骤2：安装底部的“跨步”伺服电机- 2 - 步骤3：伺服电机归