《移动机器人技术与应用》彭爱泉，宋麒麟主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《移动机器人技术与应用》

【作　者】彭爱泉，宋麒麟主编

【页 数】 183

【出版社】 北京：机械工业出版社 , 2020.05

【ISBN号】978-7-111-64944-1

【分 类】移动式机器人-职业教育-教材

【参考文献】 彭爱泉，宋麒麟主编. 移动机器人技术与应用. 北京：机械工业出版社, 2020.05.

图书封面：

图书目录：

《移动机器人技术与应用》内容提要：

本书是全国技师学院“十三五”系列规划教材之一，主要内容包括：移动机器人的技术与平台、嵌入式移动机器人控制系统、传感器的检测原理与应用、移动机器人的视觉原理与应用、移动机器人的视觉原理与应用。本书可作为技工院校和职业技术院校工业机器人相关专业教材，也可作为相关培训机构的培训用书，还可作为相关技术人员的参考用书。

《移动机器人技术与应用》内容试读

课题一

移动机器人技术与平台

移动机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作，如制造业、建筑业或其他危险工种。

移动机器人的研究始于20世纪60年代末期。斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen与

Charles Rosen等人，在1966~1972年研发出了取名Shakey的自主移动机器人，目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统地进行推理、规划和控制。

移动机器人是一种在复杂环境下工作的，具有自行组织、自主运行、自主规划的智能机器人，融合了计算机技术、信息技术、通信技术、微电子技术和机器人技术等。

下面以轮式机器人为例，分阶段掌握移动机器人的安装与调试、移动机器人LbVIEW编程设计与数据存取、NI myRI0控制器的控制技术、移动机器人控制软件的开发和程序指令，三种传感器的应用：红外测距传感器的检测原理与数据采集、基于板

载FPGA超声波传感器的检测原理与数据采集、QTI循迹传感器的检测原理与数据采

集，移动机器人的视觉原理与应用，最后以几个典型综合案例对上述移动机器人的系统集成。

任务一认识DLRB-MR520GS移动机器人平台

>任务目标

1.掌握移动机器人各模块的组成。

2.掌握移动机器人的结构特点。

3.掌握移动机器人平台的搭建方法。

>任务导入

某高新企业成功研发了一批移动机器人，现在需要完成相应产品的测试报告，送至国家指定的检测机构。该企业提供了移动机器人平台的模型立体图、装配工艺图以及一些零散的零部件及相关模块和配置清单。由您来执行接收任务，跟车随行并到达目的地后，将移动机器人的外形和动作流程全部还原到出厂状态。您准备好了吗？

>知识链接

一、认识DLRB-MR520GS移动机器人及平台

DLRB-MR520GS移动机器人及平台由山东栋梁科技设备有限公司自主研发，已通过国

家知识产权局发明专利初审，且2018年经国家指定的专家检验检测合格后被指定为国家级

1

移动机器人技术与应用

类大赛的专用设备。

二、DLRB-MR520GS移动机器人的主要技术参数

1)设备工作电压：12V(3000mA·h的NiMH锂电池)。2)温度：-10~50℃。环境湿度：≤90%(25℃)。3)零件类型：5大类。4)零件个数：100个以上。

平已休法人器味

5)调试场地尺寸：长4000mm×宽2000mm。

6)平台本体尺寸：长4036mm×宽2036mm×高625mm(高度可以调整)。市

三、平台组成及功能描述

(1)结构组成该平台包括父母隔间、接待区、沙区、开阔区域和投球器，如图1-1所示。

父母隔间默认起动位置拱门

沙区

680

接待区

接待区

开阔区域

内侧通道

接待区

外侧通道

投球器

图1-1DLRB-MR520GS移动机器人平台

(2)功能描述该平台主要用于各类职业院校学生设计典型比赛任务，选手通过此平台完成设计、维护、开发移动机器人本体及应用，并可充分挖掘移动机器人的潜力。

【注意事项】

搭建平台时，认真阅读装配图和工艺图，并准备好对应的工具，查看其是否有未满足条件之处。

>任务准备

一、平台本体装配材料的准备

手持平台本体部分配件清单（见表1-1），找上帮手并借用小推车，然后去仓库和半成品库领取平台全部配件。

表11平台本体部分配件清单

序号

名称

材质

数量

单位

1

左台面

木板

1

套

C2)

课题一移动机器人技术与平台

(续)

序号

名称

材质

数量

单位

3

右台面

木板

1

套

通道区域

型材

套

沙地区域

沙子

1

套

5

二维码展示区

铝合金

套

6

发射器

钣金件

1

套

二、装配工具的准备

移动机器人平台装配用工具清单，见表1-2。

表1-2移动机器人平台装配用工具清单

序号

名称

型号规格

数量

单位

外形

1

内六角扳手

9件

1

套

2

活扳手

6in(1in≈25.4cm)

1

把

手电钻

离线式带电池

把

4

锅卷尺

3m

把

5

大一字槽螺钉旋具

5mm×75mm

1

把

6

小一字槽螺钉旋具

3mm×75mm

1

把

三、图样识读

【专家寄语】“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”从书本上得到的知识毕竟比较有限，要透彻地认识事物还必须亲自实践。

平台总装图如图1-2所示。

图1-25平台总装图

1一移动平台2一通道组件3一图形识别区4一沙区隔离柱5一投球器

3)

移动机器人技术与应用

>任务实施

进人车间或危险区域，须穿戴绝缘鞋、绝缘手环、防护衣和安全帽，在保证人身安全的情况下进行作业操作。

在任务实施过程中，应由2~3人共同完成，首先选定项目带头人，然后做好每个人的分工。

1)移动平台区域的安装：先装好左、右台面，用钣金件连接，再安装长形型材，最后安装四周侧板，如图1-3所示。组装后的效果如图1-4所示。

1)安装型材框架

2)安装底板，注意木板上表面孔距3)用对应钣金件连接木板连接处

此处需要安装一根型材

注意木板表面

孔的方位

远

近

0

图1-3左、右台面安装图

说明：左台面与右台面的安装方法相同，先安装型材框架，再安装底板，注意木板上底面孔距，用对应钣金件连接木板连接处

2)通道区域的安装：先安装通道区域型材；再安装侧面板，如图1-5所示。

图1~4组装后的效果

图1-5通道区域安装示意图

3)沙地区域的安装：先安装圆柱形定位柱、0形圈、圆筒，接着安装型材，如图1-6所示。

4)发射器的安装：先安装底板及脚轮，然后安装发射器木板，安装发射筒，最后安装钣金顶盖，其最终示意图如图1-7所示。

5)现场管理：按照车间管理要求对装配完成的对象进行清洁，对工作过程中产生的二次废料进行整理，工具入箱，打扫垃圾等。

【专家寄语】平台搭建的好坏，直接影响下一个单元的工作任务，所以每个环节都不容忽视。认真是做事的良好态度，良好的工作习惯是职业操守的具体表现。

4)

课题一移动机器人技术与平台

图1-6沙地区域安装示意图

图1-7发射器的安装

>任务测评（见表1-3）

表1-3任务评分标准

序号

评分内容

评分标准

配分

得分

1

左台面的安装

木板不能有破损或掉漆，每出现一处扣1分：螺钉紧定牢

2.5分

2

右台面的安装

固，每错一处扣0.5分，每少装一处扣0.5分

2.5分

通道区域的安装

安装形状必须与图样相符，结构要正确，安装要牢固，每出现一处扣1分

1分

4

沙地区域的安装

沙子铺设要均匀，定位柱要牢固，每错一处扣1分

1分

5

发射器的安装

若安装有松动，每出现一处扣0.5分

2.5分

6

二维码展示区

各种二维码齐全，少出现一处扣0.5分

0.5分

>知识拓展

此平台可用于娱乐场所单项挑战赛，还可用于物流、银行服务、餐厅大堂服务、社区文化展示等。

任务二DLRB-MR520GS移动机器人的组装与调试

>任务目标

1.掌握移动机器人各模块的组成。

2.掌握移动机器人的结构特点。

3.掌握移动机器人的组装与调试方法

>任务导入

某车间有一批零部件，需要组装成一批实体装备，请根据配置单、装配图、接线图、工

艺要求完成对DLRB-MR520GS的组装与调试。

5)

移动机器人技术与应用

>知识链接

一、红外测距传感器

红外测距传感器（图1-8）是利用红外线来进行传感的仪器，是一种以红外线为介质来完成距离测量功能的传感器。红外线又称为“红外光”，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。由于在利用红外测距传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高、反应快等优点。

图1~8红外测距传感器

(1)红外测距传感器测距的工作原理红外测

距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，传感器发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用发射与接收的时间差计算出物体的距离。它不仅可以适用于自然表面，也可用于反射板。红外测距传感器测量距离远，有很高的频率响应，适用于恶劣的工业环境中。

红外测距传感器是智能机器避障最好的选择。目前，实验室常用的一种传感器是夏普

GP2YOA21YK0F红外测距传感器，被用作智能车近距离障碍目标的识别。

(2)红外测距传感器的特点红外测距传感器在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离；测量范围广，响应时间短：外形紧凑，易于安装，便于操作。

(3)红外测距传感器的非线性输出红外测距传感器的输出是非线性的，每个型号的输出曲线都不同。所以在实际使用前，最好能对所使用的

2

传感器进行一下校正。对每个型号的传感器创建一张曲线图，以便在实际

2.0

使用中获得真实有效的测量数据。红

1.5

外测距系统利用红外线传播时的不扩

1.0

散原理，通过电子元器件之间的配合，将物体之间的距离转变为电压值，实

0.5

现了模拟量向数字量的转换，如图1-9

1020304050607080

所示。

反射距离cm

二、超声波传感器

图1-9红外测距传感器输出电压-反射距离曲线

超声波传感器是将超声波信号转

换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光中不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射而形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。

多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高；在运动的波源后面，产生相反的效应，

06)

···试读结束···