移动机器人技术应用

本书通过剖析世界技能大赛移动机器人赛项阐述了移动机器人技术，由长期从事工业机器人技术教学的一线教师依据其在机器人竞赛、教学、科研和技能鉴定方面的丰富经验编撰而成。包括移动机器人世赛典型机器人搭建实例及调试、LabVIEW基础编程、myRIO配置及应用、传感器的通信与调试、LabVIEW拓展训练、移动机器人世赛典型机器人控制等内容，按照“项目导入、任务驱动”的理念精选教学内容，内容全面综合、深入浅出、循序渐进、实操性强，兼顾移动机器人应用的实际情况和发展趋势。编写中力求做到“理论先进，内容实用、操作性强”，突出实践能力和创新素质的培养。本书充分体现了理论知识“必需、够用”的特点，突出应用能力和创新素质的培养，从理论到实践，再从实践到理论较全面地介绍了移动机器人技术，并基于世赛移动机器人赛项进行了应用。本书能帮助读者快速熟悉移动机器人技术及其应用方法，进而掌握移动机器人的设计、制作及控制技术。本书可作为机电类、自动化类、机械制造类电子类专业用教材；也可作为各类机器人技术的培训教材，还可作为从事移动机器人设计、编程、设计和维修等工程技术人员的参考书。学习资源网址：http://www.bnrob.com，智造学院→配套教材→移动机器人技术应用。

Contents　目录　　
序　　
前言
项目一世界技能大赛典型移动机器人搭建实例及调试 1
任务一　搭建移动机构 1
任务二　搭建执行机构 6
任务三　传感器布局 12
任务四　安装控制器及布线 17
项目二
LabVIEW 编程基础 23
任务一　LabVIEW 编程入门——创建VI 23
任务二　程序结构设计 34
任务三　学习数组、簇数据类型 48
任务四　在图表中显示数据 60
任务五　操作字符串及文件存取 63
任务六　VI 程序的创建与结构控制 69
项目三
myRIO 配置 78
任务一　个myRIO 项目 78
任务二　I/O 数据通信 84
任务三　与计算机的WiFi 通信 89
任务四　创建上电自启动程序 95
项目四
myRIO 应用 101
任务一　利用虚拟按钮控制板载
LED 灯 101
任务二　控制电动机正反转 108
任务三　编码器调试 123
任务四　舵机调试 127
项目五传感器的通信与调试 130
任务一　红外测距传感器与超声波测距传感器的调试 130
任务二　光电限位开关的调试 134
任务三　灰度传感器的调试 140
任务四　陀螺仪传感器的调试 144
任务五　图像采集与视觉算法应用 148
任务六　学习信号处理与分析函数 160
项目六
LabVIEW 编程拓展训练 166
任务一　通过智能终端进行远程控制 166
任务二　利用板载FPGA 电路模块完成即时声音信号处理 171
任务三　RC电路的输出电压控制 177
任务四　设计LabVIEW网络程序 183
项目七世界技能大赛典型移动机器人控制 189
任务一　全向移动及遥控控制 189
任务二　台球抓取、自动识别与图像实时传输 194
任务三　机器人位姿调整 205
任务四　第43 届世界技能大赛移动机器人调试运行 213
任务五　第44 届世界技能大赛移动机器人调试运行 221
参考文献 229

Preface　前言移动机器人是集机械、电子、自动化和人工智能等多学科先进技术于一体的智能制造系统的重要自动化单元，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，已广泛应用于机械、电子、纺织、烟草、医疗、食品、造纸等行业中，实现柔性搬运、传输等功能。它还用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统。同时，移动机器人可在车站、机场、邮局等场合的物品分拣中作为运输工具。在太空探索、军用机器人、自动驾驶等方面，移动机器人正逐渐成为衡量一个国家自动化程度的重要标志之一。近年来，国内移动机器人产业呈现出爆发性增长态势，而移动机器人的设计、维护、保养等必须由经过系统学习的专业人员来实施，因此迫切需要培养熟悉移动机器人的技术人员。
本书在LabVIEW 2015⁃myRIO 编程软件和天津博诺智创机器人技术有限公司研发的智能移动机器人（BNRT⁃MOB⁃44）基础上，通过剖析世界技能大赛移动机器人赛项，阐述了移动机器人技术。本书是由长期从事工业机器人技术教学的一线教师和企业工程师依据其在机器人竞赛、工程应用、教学、科研和技能鉴定方面的丰富经验编撰而成的，包括世界技能大赛典型移动机器人搭建实例及调试、LabVIEW 编程基础、myRIO 配置及应用、传感器的通信与调试、LabVIEW 编程拓展训练、世界技能大赛典型移动机器人控制等内容。编写时，按照“项目导入、任务驱动”的理念精选教学内容，内容全面综合、深入浅出、循序渐进，编写中力求做到“理论先进、内容实用、操作性强”，兼顾移动机器人应用的实际情况和发展趋势，突出实践能力和创新素质的培养。
本书由邓三鹏、岳刚、权利红、祁宇明编著，分工如下：天津职业技术师范大学祁宇明编写项目一和项目二，天津交通职业学院岳刚编写项目三和项目四，天津职业技术师范大学邓三鹏编写项目五和项目六，天津博诺智创机器人技术有限公司权利红编写项目七。天津职业技术师范大学机器人及智能装备研究所研究生王云磊、谢坤鹏、王鹏、田习文、王磊，天津博诺智创机器人技术有限公司丁大宝、刘为、苑丹丹、孙涛、刘培凯等进行了素材收集、文字图片处理、实验验证、学习资源制作等工作。本书由第44、45 届世界技能大赛移动机器人赛项中国技术指导专家组组长、天津职业技术师范大学的郑桐高级实验师主审。
本书得到天津市人才发展特殊支持计划“智能机器人技术及应用” 高层次创新创业团队项目（TJTZJH⁃GCCCXCYTD⁃2⁃26）和*、财政部职业院校教师素质提高计划职教师资培养资源开发项目（VTNE016）的资助。本书在编写过程中还得到天津职业技术师范大学机器人及智能装备研究所、天津职业技术师范大学机电工程系、全国机械职业教育教学指导委员会、天津博诺智创机器人技术有限公司和安徽博皖机器人有限公司的大力支持和帮助，特别是天津博诺智创机器人技术有限公司提供了验证设备及技术支持，在此深表谢意。
由于编者水平所限，书中难免存在不妥之处，恳请同行专家和读者不吝赐教，联系邮箱：37003739@qq􀆰 com。
学习资源网址：http://www􀆰 bnrob􀆰 com→智造学院→配套教材→移动机器人技术应用。
2018 年于天津