书籍详情
Robotis OP仿人机器人权威指南
作者：[韩] 金钟熠（Jong-Wook Kim） 著
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2018-02-01
ISBN：9787115473028
定价：¥119.00
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内容简介
随着科技的不断发展，机器人逐渐成为现今和未来世界值得期待的又一科技产物。仿人机器人模拟人类的身体结构，可以与人类协同工作或者代替人类进行工作，全世界范围内都在积极地研究并开发它。本书通过6章内容，全面介绍了Robotis公司的ROBOTIS OP机器人。通过对基础理论、仿人机器人运动学、仿人机器人动力学、为仿人机器人创建动作及动作生成等章节的学习，读者将深度了解仿人机器人的各种知识点和关键技术点。本书适合机器人爱好者阅读，也适合机器人研发和竞赛等相关领域的专业人士参考 学习。
作者简介
Jong-Wook Kim，韩国东亚大学的教授，浦项市科技大学电力和电子工程方向的工程博士，同时对嵌入式系统、智能机器人以及算法优化等领域颇有兴趣。
目录
第1章 绪论 1
1.1 机器人历史 1
1.2 仿人机器人的历史 4
1.3 韩国及国外机器人产业动向 15
第2章 仿人机器人运动学 17
2.1 齐次坐标变换 18
2.2 利用DH方法为仿人机器人建模 28
2.2.1 DH（Denavit-Hartenberg）方法 28
2.2.2 在仿人机器人中应用DH参数法 39
2.2.3 利用优化算法做DH法的逆向运动学计算 63
2.3 利用投影法对仿人机器人建模 87
2.3.1 投影法 87
2.3.2 向仿人机器人应用投影法 88
2.3.3 利用投影法的仿人机器人逆向运动学 100
2.3.4 投影法中的重心计算 110
第3章 仿人机器人动力学 113
3.1 动力学基础 114
3.1.1 角速度（angular velocity）与线速度（linear velocity） 114
3.1.2 齐次变换时的线速度计算 120
3.1.3 利用DH方法计算仿人机器人连杆的线速度与加速度 124
3.1.4 利用投影法计算仿人机器人关节坐标的二次微分式 133
3.2 仿人机器人的关节扭矩 137
3.2.1 扭矩 138
3.2.2 关节扭矩计算方法 140
3.3 零力矩点（ZMP） 153
3.3.1 利用DH方法计算ZMP 155
3.3.2 利用投影法计算ZMP 157
3.4 倒立摆的控制 162
第4章 ROBOTIS OP 170
4.1 OP硬件 173
4.1.1 控制器 174
4.1.2 执行机构 177
4.1.3 传感器 184
4.2 软件开发 190
4.2.1 搭建开发环境 190
4.2.2 P框架 195
4.3 启动OP 213
4.4 运行现有功能 221
4.4.1 运行示例教程 221
4.4.2 运行Action Editor 223
第5章 为仿人机器人创建动作 229
5.1 仿人机器人的关节角关系式 229
5.2 为机器人动作生成电动机轨迹 242
5.2.1 为关节电动机生成旋转角度轨迹 242
5.2.2 关节轨迹的优化变量 248
5.3 原地转向 254
5.4 双足行走 269
5.4.1 步行准备姿势优化 272
5.4.2 步行准备姿势调整 280
5.4.3 为双足行走优化关节角度轨迹 296
5.4.4 模拟具有多种特征的双足行走 325
第6章 ROBOTIS OP的动作生成 347
6.1 关于optWalk 347
6.2 传感器校准 351
6.2.1 利用陀螺仪传感器做角度推测 353
6.2.2 利用加速度传感器做角度推测 363
6.2.3 利用互补滤波器（complementary filter）做姿势推断 367
6.2.4 FSR传感器 374
6.3 平衡控制 378
6.3.1 矢状面下体关节角的ZMP反射神经控制 379
6.3.2 上体角反射神经控制 392
6.4 为OP生成动作 397
6.4.1 OP动作代码 397
6.4.2 OP的动作生成函数 402
6.4.3 调整OP面部LED的颜色 421
6.5 OP双足行走 423
6.5.1 OP步行驱动 423
6.5.2 OP步行生成函数 428
6.5.3 让OP稳定行走 434
参考文献 436
1.1 机器人历史 1
1.2 仿人机器人的历史 4
1.3 韩国及国外机器人产业动向 15
第2章 仿人机器人运动学 17
2.1 齐次坐标变换 18
2.2 利用DH方法为仿人机器人建模 28
2.2.1 DH（Denavit-Hartenberg）方法 28
2.2.2 在仿人机器人中应用DH参数法 39
2.2.3 利用优化算法做DH法的逆向运动学计算 63
2.3 利用投影法对仿人机器人建模 87
2.3.1 投影法 87
2.3.2 向仿人机器人应用投影法 88
2.3.3 利用投影法的仿人机器人逆向运动学 100
2.3.4 投影法中的重心计算 110
第3章 仿人机器人动力学 113
3.1 动力学基础 114
3.1.1 角速度（angular velocity）与线速度（linear velocity） 114
3.1.2 齐次变换时的线速度计算 120
3.1.3 利用DH方法计算仿人机器人连杆的线速度与加速度 124
3.1.4 利用投影法计算仿人机器人关节坐标的二次微分式 133
3.2 仿人机器人的关节扭矩 137
3.2.1 扭矩 138
3.2.2 关节扭矩计算方法 140
3.3 零力矩点（ZMP） 153
3.3.1 利用DH方法计算ZMP 155
3.3.2 利用投影法计算ZMP 157
3.4 倒立摆的控制 162
第4章 ROBOTIS OP 170
4.1 OP硬件 173
4.1.1 控制器 174
4.1.2 执行机构 177
4.1.3 传感器 184
4.2 软件开发 190
4.2.1 搭建开发环境 190
4.2.2 P框架 195
4.3 启动OP 213
4.4 运行现有功能 221
4.4.1 运行示例教程 221
4.4.2 运行Action Editor 223
第5章 为仿人机器人创建动作 229
5.1 仿人机器人的关节角关系式 229
5.2 为机器人动作生成电动机轨迹 242
5.2.1 为关节电动机生成旋转角度轨迹 242
5.2.2 关节轨迹的优化变量 248
5.3 原地转向 254
5.4 双足行走 269
5.4.1 步行准备姿势优化 272
5.4.2 步行准备姿势调整 280
5.4.3 为双足行走优化关节角度轨迹 296
5.4.4 模拟具有多种特征的双足行走 325
第6章 ROBOTIS OP的动作生成 347
6.1 关于optWalk 347
6.2 传感器校准 351
6.2.1 利用陀螺仪传感器做角度推测 353
6.2.2 利用加速度传感器做角度推测 363
6.2.3 利用互补滤波器（complementary filter）做姿势推断 367
6.2.4 FSR传感器 374
6.3 平衡控制 378
6.3.1 矢状面下体关节角的ZMP反射神经控制 379
6.3.2 上体角反射神经控制 392
6.4 为OP生成动作 397
6.4.1 OP动作代码 397
6.4.2 OP的动作生成函数 402
6.4.3 调整OP面部LED的颜色 421
6.5 OP双足行走 423
6.5.1 OP步行驱动 423
6.5.2 OP步行生成函数 428
6.5.3 让OP稳定行走 434
参考文献 436
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