《機器人編程探索與實踐》聚焦于移動機器人軟件開發(fā)這一現(xiàn)代機器人學(xué)中*為重要的主題，書中不僅展示了如何將樹莓派控制器和攝像頭安裝到車模或其他簡易驅(qū)動系統(tǒng)上，以來構(gòu)建低成本機器人實驗平臺，還對自行開發(fā)的一款免費機器人仿真系統(tǒng)EyeSim進行了介紹，利用該系統(tǒng)可以對輪式機器人、水上/水下機器人以及足式機器人進行仿真實驗。機器人控制算法的開發(fā)貫穿本書始終，書中所有示例代碼都可以在真實機器人硬件平臺和仿真系統(tǒng)上運行。
書中使用的所有軟件和示例程序均可免費下載，并且針對MacOS、Windows、Linux和樹莓派等操作系統(tǒng)提供了不同的程序代碼。
本書既可以作為機器人愛好者及工程研究人員的參考資料，也可以作為人工智能或機器人工程專業(yè)本科或研究生課程的教材。
譯者序
前言
第1章 機器人硬件1
1.1 執(zhí)行器1
1.2 傳感器2
1.3 用戶接口界面5
1.4 控制器5
1.5 機器人完整形態(tài)6
1.6 通信8
1.7 仿真系統(tǒng)9
1.8 本章任務(wù)9
參考文獻10
第2章 機器人軟件11
2.1 軟件安裝12
2.2 第一個Python程序14
2.3 第一個C程序15
2.4 機器人走正方形（Python）16
2.5 機器人走正方形（C或C++）18
2.6 SIM腳本和環(huán)境文件18
2.7 顯示和輸入19
2.8 距離傳感器21
2.9 攝像機24
2.10 機器人通信26
2.11 多任務(wù)處理28
2.12 IDE的使用30
2.13 本章任務(wù)31
參考文獻31
第3章 行駛算法32
3.1 隨機行駛32
3.2 行駛至目標位置37
3.3 轉(zhuǎn)彎直行算法37
3.4 圓弧行駛算法38
3.5 追蹤曲線行駛算法40
3.6 樣條曲線行駛算法42
3.7 本章任務(wù)45
參考文獻45
第4章 激光雷達傳感器46
4.1 激光雷達掃描數(shù)據(jù)46
4.2 拐角和障礙物49
4.3 本章任務(wù)50
第5章 機器人集群51
5.1 集群的建立51
5.2 機器人跟隨54
5.3 多機器人跟隨56
5.4 本章任務(wù)60
參考文獻60
第6章 沿墻行駛61
6.1 沿墻行駛算法61
6.2 簡易沿墻行駛程序63
6.3 本章任務(wù)65
第7章 其他驅(qū)動方式66
7.1 阿克曼轉(zhuǎn)向66
7.2 全方位驅(qū)動68
7.3 三維復(fù)雜環(huán)境中的運動71
7.4 本章任務(wù)74
參考文獻74
第8章 自主水下機器人和無人船75
8.1 自主水下機器人和無人船的機械結(jié)構(gòu)75
8.2 自主水下機器人的配置76
8.3 水下機器人的潛水控制77
8.4 水下機器人的運動控制78
8.5 本章任務(wù)79
參考文獻79
第9章 迷宮探索80
9.1 電腦鼠80
9.2 墻體跟蹤81
9.3 魯棒性和控制84
9.4 利用激光雷達進行迷宮探索86
9.5 遞歸探索89
9.6 漫水填充算法93
9.7 短路徑95
9.8 本章任務(wù)97
參考文獻97
第10章 導(dǎo)航98
10.1 未知環(huán)境中的導(dǎo)航98
10.2 DistBug算法99
10.3 已知環(huán)境中的導(dǎo)航103
10.4 四叉樹算法103
10.5 四叉樹算法的實現(xiàn)105
10.6 短路徑算法109
10.7 本章任務(wù)110
參考文獻110
第11章 機器人視覺111
11.1 攝像頭和LCD庫函數(shù)111
11.2 邊緣檢測113
11.3 OpenCV庫函數(shù)118
11.4 顏色檢測119
11.5 運動檢測124
11.6 本章任務(wù)128
參考文獻128
第12章 Starman步行機器人129
12.1 支撐腿的運動129
12.2 運動模型131
12.3 遺傳算法132
12.4 算法運行137
12.5 本章任務(wù)138
參考文獻138
第13章 無人駕駛汽車139
13.1 無人駕駛汽車競賽139
13.2 卡羅杯140
13.3 車道保持141
13.4 交叉路口和斑馬線143
13.5 交通標志識別143
13.6 端到端學(xué)習145
13.7 本章任務(wù)146
參考文獻147
第14章 SAE方程式賽車148
14.1 電動汽車148
14.2 線控驅(qū)動150
14.3 安全系統(tǒng)151
14.4 無人駕駛152
14.5 路錐賽道賽車153
14.6 本章任務(wù)158
參考文獻158
第15章 展望160
附錄 RoBIOS-7庫函數(shù)161
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