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Robotik lernen mit Python - Lentin Joseph

Robotik lernen mit Python - Lentin Joseph

Index: KSZ-06825 EAN: 9788328323452
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Übersetzung: Radoslaw Meryk . Verlag: Helion. Das Buch stellt Methoden zur Programmierung von Robotern mit der Sprache Python vor.

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Produktbeschreibung: Robotik lernen mit Python - Lentin Joseph

Die Robotik gewinnt immer mehr an Bedeutung, dank Robotern , die immer häufiger in unserem täglichen Leben auftauchen. Die Wissenschaft des Bauens und Programmierens von Robotern ist ein ziemlich komplexes, aber faszinierendes Gebiet. Die Beherrschung erfordert eine gewisse Zeit, aber um eine einfach zu bedienende Oberfläche zu entwerfen, reicht es aus, ein paar Tools (z. B. mit einem Raspberry Pi-Minicomputer ) und die Sprache Python zu verwenden. Auf diese Weise können Sie das Verhalten des Roboters gestalten, bestimmen, wie er zum Ziel geht, auf die Signale der Umgebung reagieren oder ihn auf Anweisungen warten lassen.

Robotik lernen mit Python - Lentin Joseph

Buch "Robotik lernen mit Python" von Lentin Joseph.

Mit den Informationen in diesem Buch lernen Sie, wie Sie:

  • Baue autonome mobile Roboter

  • Frameworks verwenden

  • Schritt für Schritt zum Bau eines Servierroboters - ChefBot

  • Bedienen Sie die Sensoren und Sensoren am Roboter

  • Implementieren Sie künstliche Intelligenz

  • Testen und kalibrieren Sie den Roboter

Ein Auszug aus dem Buch zum Online-Lesen .

Inhalt

Über den Autor (11)

Über Rezensenten (13)

Vorwort (15)

Kapitel 1. Einführung in die Robotik (19)

  • Was ist ein Roboter? (20)
    • Geschichte des Begriffs "Roboter" (20)
    • Die moderne Definition eines Roboters (22)
  • Woher kommen die Roboter? (25)
  • Was ist im Roboter zu finden? (28)
    • Physischer Körper (29)
    • Sensoren (29)
    • Effektoren (29)
    • Controller (30)
  • Wie bauen wir einen Roboter? (31)
    • Reaktive Lenkung (31)
    • Hierarchische (deliberative) Steuerung (31)
    • Hybridsteuerung (32)
  • Zusammenfassung (33)

Kapitel 2. Mechanikdesign von Servicerobotern (35)

  • Anforderungen an einen Serviceroboter (36)
  • Roboterantrieb (36)
    • Auswahl an Motoren und Rädern (36)
    • Projektzusammenfassung (38)
    • Roboter-Chassis-Design (38)
  • Installation von LibreCAD, Blender und MeshLab (40)
    • LibreCAD-Installation (40)
    • Mixer installieren (40)
    • Installieren des MeshLab-Programms (41)
  • Erstellen einer 2D-CAD-Zeichnung eines Roboters mit LibreCAD (41)
    • Grundplattendesign (43)
    • Grundplatte Stangendesign (44)
    • Gestaltung der Räder, des Motors und der Motorlager (45)
    • Rollendesign (47)
    • Mittelplattendesign (47)
    • Deckplattendesign (48)
  • Arbeiten mit einem 3D-Robotermodell mit Blender (48)
    • Verwenden von Python-Skripten in Blender
    • Einführung in die Blender-Python-API
    • Robotermodellskript in Python
  • Fragen (56)
  • Zusammenfassung (56)

Kapitel 3. Robotersimulation mit ROS- und Gazebo-Systemen (59)

  • Robotersimulation (59)
    • Roboter-Mathe-Modellierung 62
    • Einführung in ROS und Gazebo (69)
    • Installation von ROS Indigo auf Ubuntu 14.04.2 (72)
    • ChefBot- und TurtleBot-Simulation in einer Hotelumgebung (96)
  • Fragen (100)

Zusammenfassung (101)

Kapitel 4. ChefBot-Hardware entwerfen 103

  • Technische Daten der ChefBot-Ausrüstung (104)
  • Blockdiagramm eines Roboters (104)
    • Motor und Encoder (104)
    • Lokführer (106)
    • Eingebettete Steuerplatine (109)
    • Ultraschallsensoren (110)
    • Trägheitsmesseinheit (112)
    • Kinect (113)
    • Zentraleinheit (114)
    • Lautsprecher und Mikrofon (115)
    • Stromversorgung (Akku) (115)
  • Funktionsweise der ChefBot-Hardware (115)
  • Fragen (118)
  • Zusammenfassung (118)

Kapitel 5. Radaktuatoren und Encoder (119)

  • Anschließen eines DC-Getriebemotors an den Tiva C LaunchPad-Controller (120)
    • Radroboter mit Differenzialantrieb (122)
    • IDE Energia-Installation (123)
    • Schnittstellencode (126)
  • Anschließen eines Quadratur-Encoders an das Tiva C LaunchPad (130)
    • Encoder-Datenverarbeitung (131)
    • Quadratur-Encoder-Schnittstellencode (134)
  • Arbeiten mit Dynamixel-Aktuatoren 137
  • Fragen (140)
  • Zusammenfassung (141)

Kapitel 6. Verwenden von Sensoren 143

  • Ultraschall-Abstandssensoren (143)
    • Verbinden des HC-SR04-Moduls mit dem Tiva C LaunchPad-Controller (144)
  • Infrarot-Abstandssensoren (149)
  • Trägheitsmesseinheiten (IMU) (152)
    • Trägheitsnavigation (152)
    • Anschließen des MPU 6050-Sensors an den Tiva C LaunchPad-Controller (154)
    • Der Schnittstellencode in der Energieumgebung (156)
  • MPU 6050-Sensorschnittstellencode mit Launchpad-Controller unter Verwendung von DMP in der Energia-Umgebung (159)
  • Fragen (164)

Kapitel 7. Programmieren von Vision-Sensoren mit Python und ROS 165

  • Liste der Robot-Vision-Sensoren und Bildverarbeitungsbibliotheken (166)
  • Einführung in OpenCV, OpenNI und PCL
    • Was ist OpenCV? (170)
    • Was ist OpenNI? (174)
    • Was ist PCL? (175)
  • Kinect-Programmierung mit Python unter Verwendung von ROS, OpenCV und OpenNI 176
    • Wie wird der OpenNI-Treiber ausgeführt? (176)
    • ROS-Schnittstelle zur OpenCV-Bibliothek
  • Verarbeitung von Punktwolken mit dem Kinect-Sensor, ROS-System, OpenNI- und PCL-Bibliotheken (182)
    • Geräte- und Punktwolkengenerierung öffnen 182
  • Konvertieren von Punktwolken in Laserscandaten (183)
  • Verwenden von SLAM mit ROS und Kinect (185)
  • Fragen (186)
  • Zusammenfassung (186)

Kapitel 8. Spracherkennung und -synthese mit ROS und Python 187

  • Spracherkennung (188)
    • Blockschaltbild des Spracherkennungssystems (188)
    • Spracherkennungsbibliotheken (189)
    • Windows-Sprach-SDK (190)
    • Sprachsynthese (190)
    • Sprachsynthesebibliotheken (191)
  • Spracherkennung und -synthese in Ubuntu 14.04.2 mit Python 192
    • Konfiguration der Pocket Sphinx-Bibliothek und ihre Wrapper für Python unter Ubuntu 14.04.2 (192)
    • Verwenden des Pocket Sphinx-Wrappers für Python unter Ubuntu 14.04.2 (193)
    • Abfahrt (194)
  • Echtzeit-Spracherkennung mit Pocket Sphinx, GStreamer und Python auf Ubuntu 14.04.2 (195)
  • Spracherkennung mit Julius und Python unter Ubuntu 14.04.2 (198)
    • Installieren des Julius-Spracherkennungstools und des Python-Moduls 198
    • Python-Julius-Clientcode (199)
    • Verbesserung der Spracherkennungsgenauigkeit in Pocket Sphinx und Julius (200)
    • Einrichten von eSpeak- und Festival-Synthesizern unter Ubuntu 14.04.2 (201)
  • Spracherkennung und -synthese mit Python unter Windows 202
    • Installieren des Speech SDK
  • Spracherkennung in ROS Indigo mit Python 203
    • Pocketsphinx in ROS Indigo installieren (203)
  • Sprachsynthese in ROS Indigo mit Python 204
  • Fragen (206)
  • Zusammenfassung (206)

Kapitel 9. Anwenden von Mechanismen der künstlichen Intelligenz auf ChefBot mit Python

  • Blockdiagramm des Kommunikationssystems im ChefBot-Roboter (208)
  • Einführung in AIML
    • Einführung in AIML-Tags
  • Einführung in PyAIML
    • Installieren des PyAIML-Moduls auf Ubuntu 14.04.2 (213)
    • Installieren des PyAIML-Moduls aus dem Quellcode
  • Verarbeitung von AIML mit Python
    • Laden einer einzelnen AIML über ein Befehlszeilenargument 215
  • Verwendung von AIML-Dateien des Roboters ALICE (216)
    • Laden von AIML-Dateien in den Speicher (216)
    • Laden von AIML-Dateien und Speichern in .brn-Dateien (217)
    • Laden von AIML- und .brn-Dateien mit Bootstrap
  • Integrieren der PyAIML-Bibliothek in das ROS-System (219)
    • aiml_server.py (219)
    • aiml_client.py (220)
    • aiml_tts_client.py (221)
    • aiml_speech_recog_client.py (221)
    • start_chat.launch (223)
    • start_tts_chat.launch (223)
    • start_speech_chat.launch (223)
  • Fragen (225)
  • Zusammenfassung (225)

Kapitel 10. Hardwareintegration und ChefBot-Programmierung mit Python

  • ChefBot-Roboterhardware bauen (228)
  • ChefBot PC-Konfiguration und ROS-Paketeinstellung (232)
  • ChefBot-Robotersensorschnittstelle mit Tiva C LaunchPad-Controller (233)
    • ChefBot eingebetteter Robotercode (234)
  • ROS-Treiber für ChefBot in Python 236
  • ROS-Startdateien für ChefBot (241)
  • Verwenden von ChefBot-Startdateien und -Knoten aus Python 242
    • Verwenden des SLAM-Algorithmus in ROS zum Erstellen einer Raumkarte (248)
    • ROS-Standort und Navigation (250)
  • Fragen (251)
  • Zusammenfassung (251)

Kapitel 11. Entwerfen einer GUI für einen Roboter mit der Qt-Bibliothek und Python 253

  • Installation des Qt-Frameworks auf Ubuntu 14.04.2 LTS (254)
  • Verwenden des Qt-Wrappers für Python
    • PyQt (255)
    • PySeite (255)
  • Verwenden der PyQt- und PySide-Wrapper
    • Einführung in Qt Designer (256)
    • Qt-Signale und Sockets 258 Konvertieren einer UI-Datei in Python-Code 260
    • Hinzufügen einer Socket-Definition zu PyQt-Code 260
    • Starten der GUI-Anwendung „Hello World“ (262)
  • ChefBot-Robotersteuerungs-GUI (263)
    • Installieren und Verwenden des Dienstprogramms rqt unter Ubuntu 14.04.2 LTS (269)
  • Fragen (271)
  • Zusammenfassung (271)

Kapitel 12. Kalibrieren und Testen des ChefBot 273

  • Kalibrieren des Xbox Kinect-Sensors mit ROS (273)
    • Kinect RGB-Kamerakalibrierung (274)
    • Kalibrierung der Kinect-Infrarotkamera (277)
  • Rad-Odometrie kalibrieren (279)
    • Analyse von Rad-Odometriefehlern (279)
    • Fehlerkorrektur (280)
  • Kalibrieren des MPU 6050-Sensors (281)
  • Testen des Roboters unter Verwendung der GUI 282
    • Vor- und Nachteile der ROS-Navigation
  • Fragen 285 Zusammenfassung 285

Index (287)

Buch - Autor Lentin Josef
Buch - ISBN 978-83-283-2346-9
Buch - Bindung Sanft
Buchverleger Helion
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