机器人程序设计 仿人机器人竞技娱乐运动设计PDF电子书下载

第1章 仿人机器人发展概况 1

1.1 引言 1

1.2 仿人机器人国内外发展概述 1

1.2.1 仿人机器人国外发展现状 1

1.2.2 仿人机器人国内研究现状 5

1.2.3 仿人型竞技娱乐机器人研究现状 6

第2章 仿人机器人运动模型与运动方程的建立 9

2.1 引言 9

2.2 仿人机器人运动学与动力学模型 10

2.2.1 步行和跑步运动学模型 10

2.2.2 步行和跑步动力学模型 11

2.3 基于Cart-table模型的步行和跑步步态规划方法 15

2.3.1 仿人机器人质心轨迹规划 15

2.3.2 仿人机器人双足轨迹规划 17

第3章 基于Robobasic的仿人机器人运动程序设计 19

3.1 引言 19

3.2 软件安装及操作界面说明 19

3.2.1 开发环境roboBASIC MF v2.80在Win7系统下的安装 19

3.2.2 开发平台roboBASIC MF v2.80在Windows XP系统下的安装 23

3.3 roboBASIC v2.80 25

3.3.1 标题栏 25

3.3.2 菜单栏 26

3.3.3 工具栏 41

3.3.4 辅助窗口 43

3.3.5 状态栏 43

3.4 MF（Metal Fighter）仿人机器人介绍 43

3.5 Robobasic语言语法介绍 45

3.5.1 Robobasic语言介绍 45

3.5.2 Robobasic语言基本语法 46

3.6 前进一步动作的程序设计 51

3.7 后退一步动作的程序设计 55

3.8 连续行走程序设计 57

3.9 复杂动作程序设计 60

3.9.1 单杠运动程序设计 60

3.9.2 单腿独立运动程序设计 63

3.9.3 倒立运动程序设计 68

3.9.4 翻滚运动程序设计 72

3.9.5 斜坡运动程序设计 77

3.9.6 阶梯运动程序设计 81

3.10 具有倾斜传感器的运动程序设计 86

3.11 具有陀螺仪传感器的运动程序设计 91

第4章 半自主仿人机器人控制 96

4.1 引言 96

4.2 半自主控制方式的种类 96

4.3 MF-AI型半自主控制机器人 97

4.4 OpenCV软件开发环境和配置 98

4.4.1 Win7环境下OpenCV的默认安装 98

4.4.2 Windows XP环境下OpenCV的默认安装 101

4.5 半自主机器人控制软件操作流程及界面功能解释 103

第5章 机器人控制串口编程 104

5.1 引言 104

5.2 打开串口 104

5.3 配置串口 105

5.4 读写串口 109

5.5 关闭串口 114

第6章 机器人蓝牙控制 115

6.1 引言 115

6.2 无线通信原理 115

6.2.1 RF（Radio Frequency）无线通信原理 115

6.2.2 蓝牙技术 117

6.2.3 蓝牙的技术特点 117

6.2.4 蓝牙的系统组成 117

6.2.5 蓝牙的关键技术 118

6.2.6 蓝牙技术与RF无线通信技术的比较 119

6.3 XM100蓝牙通信系统 119

6.3.1 蓝牙通信系统的组成结构 119

6.3.2 XM100蓝牙的系统结构及性能 120

6.3.3 XM100 UART通信协议 121

6.3.4 蓝牙串口编程实例 122

第7章 Choregraphe入门 125

7.1 引言 125

7.2 Choregraphe概述 125

7.3 Choregraphe的安装 126

7.4 Choregraphe主界面介绍 129

7.5 Choregraphe的基本使用 139

7.5.1 创建一个行为 139

7.5.2 连接NAO 140

7.5.3 给机器人上电 140

7.5.4 执行行为 140

7.5.5 常用指令盒介绍 141

7.6 虚拟机器人的使用 149

7.7 NAO的相关配置 150

7.7.1 NAO的硬件介绍 150

7.7.2 NAO的配置页面 154

7.7.3 设置远程控制 156

7.7.4 添加配置文件 157

7.7.5 创建配置文件 158

7.8 Choregraphe上的应用举例 160

7.8.1 声控动作 160

7.8.2 声源定位 160

7.8.3 红球追踪 161

7.8.4 物体识别 163

7.8.5 使用NAO控制MF机器人 164

7.8.6 用遥控器控制NAO机器人 165

7.9 创建新动作 165

7.9.1 创建一个新姿势 165

7.9.2 编辑一个动作实例 166

7.9.3 使用记录模式 167

7.9.4 通过记录方式创建新动作实例 168

第8章 NAOsim、Monitor及NAOFlasher 170

8.1 NAOsim 170

8.1.1 NAOsim概述 170

8.1.2 NAOsim的安装 171

8.1.3 NAOsim的激活 174

8.1.4 NAOsim初始环境设置 175

8.1.5 用Choregraphe连接虚拟机器人 175

8.1.6 用NAOsim测试一个追踪红球的行为 176

8.1.7 自定义环境设置 177

8.1.8 自定义NAOqi 179

8.1.9 在NAOsim的使用过程中可能出现的问题及解决办法 179

8.2 Monitor 181

8.2.1 Monitor简介 181

8.2.2 安装Monitor 181

8.2.3 启动插件 181

8.2.4 插件介绍 182

8.3 NAOFlasher 186

8.3.1 用NAOFlasher更新NAO V4 186

8.3.2 用NAOFlasher制作NAO系统的启动盘 187

8.3.3 用制作好的启动盘重装NAO系统 189

8.3.4 拯救模式（rescue mode） 189

8.3.5 通过Choregraphe进行普通更新 189

参考文献 191