本书是世赛成果转化系列教材之一,主要内容包括:移动机器人技术与平台、嵌入式移动机器人控制系统、传感器检测原理与应用、移动机器人视觉原理与应用、移动机器人技能综合应用。本书还采用了微视频讲解的教学模式,读者使用手机扫描书中的二维码,即可观看相应的教学视频。另外,读者通过扫描教材封底二维码,关注大国技能公众号,回复800682获取其他配套资源。
本书可作为职业院校工业机器人相关专业教材,也可作为相关培训机构的培训用书,还可作为相关技术人员的参考用书。
十四五职业教育国家规划教材,世赛成果转化精品!紧扣移动机器人世赛标准,理实一体项目式教学,融合工业真实场景与前沿技术,配套微课等融媒体资源,是职业院校相关专业教学与竞赛备赛优选教材。
大国须实力,强国创科技是当今制造业的真实写照。从工业40到中国制造2025,都是围绕智能制造、大数据、大网络而发声的。智能制造中的移动机器人技术与应用更是重中之重。那么,要把移动机器人技能应用到极致,我们需要掌握哪些技能呢?
第一,我们需要有一个良好的开发平台+研究载体。
第二,软件LabVIEW的使用要游刃有余。
第三,NI myRIO核心控制器上通下达、纵横交错开启全新模式。
第四,红外测距、超声波、QTI循迹保驾护航达到新高度。
第五,人机交互需要视觉、颜色、条形码、二维码来识别。
第六,图形传输、手机APP、AR眼镜引入科技新时代。
第七,综合应用沙漠寻子银行自助服务物流快递工民相结合。
本书五个课题以项目+任务的形式呈现给学生,将理论教学融入技能实操,达到实操再现理论的效果。
本书结合世界技能大赛移动机器人的相关技术规范及评分标准,对每个任务相应地设置了任务目标、任务导入、知识链接、任务准备、任务实施、任务测评、任务总结、知识拓展、练习与提高等模块,让学生的学习更接近于工业现场并尽可能做到还原工业现场。从需求到设计再到生产,生产完成后要施行检验,这是生产性学习工厂培训的必经之路。
本书第1版自2020年5月出版后,深受广大师生喜爱,累计印刷多次。本次修订在保留第1版精华的基础上,主要修改并完善了以下内容:增加了培育学生爱国主义精神、职业道德和工匠精神的典型案例;修改完善了丰富教材知识体系、拓宽学生知识视野的知识拓展模块;增加了提升学生自主学习能力、深化理解与拓展思维的练习与提高模块;增加了相关内容的微课视频。本书由贵州交通职业大学世赛专家彭爱泉和临沂市技师学院宋麒麟共同担任主编,由上海信息技术学校汪振中和郑州商业技师学院刘永明共同担任副主编,参加编写的人员有:彭浩、毛宏光、苏子民、方红彬、陈安武、毕永良、陈军、郑春禄、张方平、徐永宾、王亮亮、刁秀珍、刘力和贾延娥。本书由国家级的移动机器人专家郑桐主审。在本书的编写过程中,山东栋梁科技设备有限公司和广州慧谷动力科技有限公司提供了大力支持,在此表示衷心的感谢。
由于编写时间仓促,本书难免存在不足之处,恳请专家及广大读者批评指正并提出宝贵意见和建议,以便本书后续修订时能及时补正。
彭爱泉,贵州交通职业技术学院机械电子工程系副主任,中共党员,副教授,负责系部教学、科研、技能大赛及教工党支部工作。2009年7月,毕业于南华大学(本科),2012年7月毕业于福州大学(硕士研究生);主要承担课程:《移动机器人技术》、《工业机器人技术》、《嵌入式系统开发及应用》、《自动控制原理》、《单片机技术》、《PLC技术》、《电工电子技术》等。主要科研成果: 发表论文7篇,其中核心论文2篇,EI收录1篇; 主持厅级课题2项,院级课题1项,参与国家、省部级课题2项; 主编《移动机器人技术及应用》教材1本,参与1+X教材编写2本; 贵州省教育厅服务机器人黔匠工坊负责人,移动机器人协同创新中心负责人; 获得贵州省五一劳动奖章、贵州省技术能手; 参加工业机器人、智能制造等技能大赛获得省部级、国家级奖项5项,指导职工、学生参加移动机器人、工业机器人等技能大赛获得省部级、国家级奖项30余项。
前言
课题1移动机器人技术与平台
任务1DLRBMR520GS移动机器人平台的认识
任务2DLRB-MR520GS移动机器人的组装与调试
课题2嵌入式移动机器人控制系统
项目1移动机器人LabVIEW编程设计与数据存取
任务1初识LabVIEW
任务2LabVIEW基本函数的学习
任务3LabVIEW程序编写方法的学习
项目2NI myRIO控制器控制技术
任务1基于I/O的数据控制
任务2构建上位机的无线WiFi通信控制
任务3开启上电自启动运行模式的控制
任务4基于自定义按键控制双色LED灯
任务5基于虚拟滑动杆电动机的调速和正反转
任务6基于无线手柄控制机器人全向移动
课题3传感器检测原理与应用
任务1红外测距传感器的检测原理与数据采集
任务2基于板载FPGA超声波传感器的检测原理与数据采集
任务3QTI传感器的检测原理与数据采集
课题4移动机器人视觉原理与应用
项目1基础人机交互技术
任务1基于视觉的字符识别
任务2基于颜色的识别
任务3基于条形码、二维码的识别
任务4基于多种视觉算法的应用和学习
项目2高级人机交互技术
任务1基于图传设备的移动机器人的人机交互
任务2基于手机APP的移动机器人的人机交互
课题5移动机器人技能综合应用
任务1基于沙漠寻子的移动机器人系统设计与组装的技术应用
任务2基于银行自助服务的移动机器人系统的技术应用
任务3基于物流快递的移动机器人系统的技术应用
附录
附录ALabVIEW软件安装指南
附录B移动机器人常见故障的诊断与解决方法
附录C第45届世界技能大赛移动机器人竞赛技术评分标准(测试版)
参考文献