水中仿生機器人導論

第1章 機器人概述
1.1 了解機器人
1.1.1 機器人的發展史
1.1.2 機器人的定義
1.1.3 機器人的分類
1.1.4 機器人與人類社會
1.2 仿生機器人
1.2.1 仿生機器人的定義與分類
1.2.2 仿生機器人的特點與應用
1.2.3 仿生機器人的現狀與趨勢

第2章 水中機器人概述
2.1 水中機器人簡介
2.1.1 水中機器人的定義與分類
2.1.2 國內外水中機器人的研究現狀
2.1.3 水中機器人的研究內容
2.1.4 水中機器人的發展展望
2.1.5 水中機器人的研究目的和意義
2.2 水中機器人的應用
2.2.1 水中機器人的技術應用
2.2.2 水下搜救
2.2.3 生物科考
2.2.4 水下檢測
2.3 單片機在機器人中的應用
2.3.1 單片機的概念
2.3.2 單片機在機器人中的應用
2.3.3 機器魚所用AVR單片機簡介

第3章 水中仿生機器人系統實現
3.1 水中仿生機器人系統總體設計
3.1.1 機器魚推進運動設計原理
3.1.2 機器魚的控制系統結構
3.2 水中仿生機器人硬件實現
3.2.1 機器魚硬件概述
3.2.2 機器魚硬件原理圖及介紹
3.3 水中仿生機器人軟件實現
3.3.1 機器魚軟件設計流程
3.3.2 機器魚控制平台簡介
3.3.3 機器魚手機控制平台
3.4 水中仿生機器人機械系統
3.4.1 機器魚的擺動部分
3.4.2 機器魚結構參數優化
3.4.3 機器魚防水設計
3.4.4 基本軟件SolidWorks簡介

第4章 水中仿生機器人運動實現
4.1 水中仿生機器人運動模式分類
4.1.1 按魚類游動推進模式的分類
4.1.2 按機器魚驅動方式的分類
4.2 水中仿生機器人運動原理
4.2.1 魚類波狀游動的受力分析
4.2.2 魚體游動的運動學模型
4.2.3 魚體波動方程改進
4.2.4 機器魚結構參數優化
4.3 水中仿生機器人倒游運動
4.3.1 機器魚結構
4.3.2 機器魚運動學分析
4.4 水中仿生機器人運動控制研究
4.4.1 機器魚游動速度控制
4.4.2 機器魚游動方向控制
4.4.3 機器魚游動加速度控制
4.5 水中仿生機器人頂球算法
4.5.1 基礎算法
4.5.2 相切圓頂球算法
4.5.3 基於位置的頂球算法
4.5.4 基於區域的頂球算法
4.5.5 弦端點法頂球算法
4.6 基於舵機的水中仿生機器人運動實現
4.6.1 概述
4.6.2 舵機的組成
4.6.3 舵機的規格和選型
4.6.4 舵機的控制原理
4.6.5 PWM波的產生及控制
4.7 水中仿生機器人運動參數簡介
4.7.1 機器魚運動參數設置
4.7.2 機器魚初始化參數設置
4.8 水中仿生機器人運動的無線控制
4.8.1 RF001通信模塊的基本性能及特點
4.8.2 RF001通信模塊的使用
4.8.3 機器魚數據發送
4.8.4 機器魚控制協議
4.8.5 機器魚無線控制代碼

第5章 水中仿生機器人避障實現
5.1 水中仿生機器人避障簡介
5.1.1 機器魚避障傳感器選擇
5.1.2 機器魚避障策略
5.2 模擬量紅外傳感器簡介
5.2.1 模擬量紅外傳感器的原理
5.2.2 模擬量紅外傳感器的使用
5.3 開關型紅外傳感器簡介
5.3.1 開關型紅外傳感器的原理
5.3.2 開關型紅外傳感器的使用
5.4 水中仿生機器人避障實現
5.4.1 開關型紅外避障實現
5.4.2 SHARP紅外避障實現
5.5 上升下潛
5.5.1 上升下潛的原理
5.5.2 上升下潛的實現

第6章 面向工程應用的單關節機器魚
6.1 概述
6.1.1 開發背景
6.1.2 產品結構
6.1.3 功能結構
6.1.4 產品特點
6.2 單關節機器魚的組成與組裝
6.2.1 單關節機器魚的組成
6.2.2 單關節機器魚的組裝流程
6.3 單關節機器魚控制平台的使用
6.3.1 WiFi連接
6.3.2 基本控制功能
6.3.3 初始化設置功能
6.3.4 關節調直功能
6.3.5 充電功能
6.4 單關節機器魚程序燒寫
6.4.1 熔絲位配置
6.4.2 BootLoader實現

參考文獻