Robotis OP仿人机器人权威指南

仿人机器人让机器人更具人行，具有更强的智能和功能。仿人机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，并可以在医疗、教育、娱乐等方面扩展人类的能力。
本书介绍仿人机器人，结合Robotic OP平台进行讲解。全书以基础理论加实例的方式介绍，避免了生涩抽象的描述，还通过MATLAB和C 等工具对机器人进行了仿真测试，并通过相应的平台对机器人进行了实际测试。 

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。

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。

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ZMP155
3.3.2 利用投影法计算ZMP157
3.4 倒立摆的控制162
第4章 ROBOTIS OP170
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OP213
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 Editor223
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optWalk347
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