Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00661 010937 7490152 na godz. na dobę w sumie
Nauka robotyki z językiem Python - ebook/pdf
Nauka robotyki z językiem Python - ebook/pdf
Autor: Liczba stron: 296
Wydawca: Helion Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-283-2346-9 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> komputery i informatyka >> programowanie >> python - programowanie
Porównaj ceny (książka, ebook (-50%), audiobook).
Roboty wkraczają do różnych dziedzin naszego życia, więc robotyka nabiera coraz większego znaczenia. Nauka o robotach, ich budowaniu i programowaniu jest dość złożoną, ale fascynującą dziedziną. Jej opanowanie wymaga wysiłku, jednak aby zaprojektować łatwy do wykorzystania interfejs, wystarczy posłużyć się kilkoma programami narzędziowymi oraz językiem Python. W ten sposób można zaprojektować zachowania robota, określić, w jaki sposób będzie zmierzał do celu, reagował na sygnały otaczającego świata, czy sprawić, by oczekiwał na instrukcje.

Dzięki tej książce można się nauczyć, jak z wykorzystaniem języka Python oraz kilku popularnych frameworków stosowanych w robotyce, takich jak system ROS, budować autonomiczne roboty mobilne. Omówiono w niej również inne frameworki programistyczne, w tym również te dla Pythona. Aby równocześnie pokazać praktyczne wykorzystanie przedstawianego materiału, omówiono krok po kroku proces budowania robota-służącego ChefBot, który na przykład może podawać posiłki w domu, hotelu czy restauracji.

W tej książce przedstawiono: Przekonaj się, jak fascynujące jest programowanie robotów!
Lentin Joseph — inżynier elektroniki, entuzjasta robotyki i ekspert w dziedzinie systemów wbudowanych. Szczególnie interesuje się robotyką, przetwarzaniem obrazu i zastosowaniem języka Python w programowaniu robotów. Jest również znawcą wielu platform oprogramowania robotów, takich jak system ROS (ang. Robot Operating system), V-REP i Actin. Biegle posługuje się bibliotekami przetwarzania obrazu, w tym OpenCV, OpenNI i PCL. Specjalizuje się również w dziedzinie projektowania 3D i programowania systemów wbudowanych na platformach Arduino i Launchpad Stellaris. Jest właścicielem firmy Qbotics Labs zajmującej się rozwijaniem robotyki i jej zastosowaniami w wielu dziedzinach.
Znajdź podobne książki

Darmowy fragment publikacji:

Tytuł oryginału: Learning Robotics Using Python Tłumaczenie: Radosław Meryk ISBN: 978-83-283-2345-2 Copyright © Packt Publishing 2015. First published in the English language under the title „Learning Robotics Using Python – (9781783287536)”. Polish edition copyright © 2016 by Helion SA. All rights reserved. All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission from the Publisher. Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną, fotograficzną, a także kopiowanie książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym powoduje naruszenie praw autorskich niniejszej publikacji. Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich właścicieli. Autor oraz Wydawnictwo HELION dołożyli wszelkich starań, by zawarte w tej książce informacje były kompletne i rzetelne. Nie biorą jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie, ani za związane z tym ewentualne naruszenie praw patentowych lub autorskich. Autor oraz Wydawnictwo HELION nie ponoszą również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe z wykorzystania informacji zawartych w książce. Wydawnictwo HELION ul. Kościuszki 1c, 44-100 GLIWICE tel. 32 231 22 19, 32 230 98 63 e-mail: helion@helion.pl WWW: http://helion.pl (księgarnia internetowa, katalog książek) Drogi Czytelniku! Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres http://helion.pl/user/opinie/naropy Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję. Printed in Poland. • Kup książkę • Poleć książkę • Oceń książkę • Księgarnia internetowa • Lubię to! » Nasza społeczność Spis treści O autorze O recenzentach Przedmowa Rozdział 1. Wprowadzenie do robotyki Czym jest robot? Historia terminu „robot” Współczesna definicja robota Skąd pochodzą roboty? Co można znaleźć w robocie? Ciało fizyczne Sensory Efektory Kontrolery Jak budujemy robota? Sterowanie reaktywne Sterowanie hierarchiczne (deliberatywne) Sterowanie hybrydowe Podsumowanie Rozdział 2. Projekt mechaniki robota usługowego Wymagania dla robota usługowego Mechanizm napędowy robota Wybór silników i kół Podsumowanie projektu Projekt podwozia robota 11 13 15 19 20 20 22 25 28 29 29 29 30 31 31 31 32 33 35 36 36 36 38 38 Poleć książkęKup książkę Spis treści Instalacja oprogramowania LibreCAD, Blender i MeshLab Instalacja programu LibreCAD Instalacja programu Blender Instalacja programu MeshLab Tworzenie rysunku CAD 2D robota z wykorzystaniem programu LibreCAD Projekt płyty bazowej Projekt biegunów płyty bazowej Projekt kół, silnika i uchwytów silnika Projekt kół kastora Projekt płyty środkowej Projekt płyty górnej Praca z modelem 3D robota z wykorzystaniem programu Blender Wykorzystanie skryptów Pythona w programie Blender Wprowadzenie do API Pythona programu Blender Skrypt modelu robota w Pythonie Pytania Podsumowanie Rozdział 3. Symulacja robota z wykorzystaniem systemów ROS i Gazebo Symulacja robota Modelowanie matematyczne robota Wprowadzenie do ROS i Gazebo Instalacja systemu ROS Indigo w systemie Ubuntu 14.04.2 Symulacja robotów ChefBot i TurtleBot w środowisku hotelu Pytania Podsumowanie Rozdział 4. Projektowanie sprzętu robota ChefBot Specyfikacje sprzętu robota ChefBot Schemat blokowy robota Silnik i enkoder Sterownik silnika Płyta wbudowanego kontrolera Sensory ultradźwiękowe Inercyjna jednostka pomiarowa Kinect Centralna jednostka obliczeniowa Głośniki i mikrofon Zasilacz (akumulator) Opis działania sprzętu robota ChefBot Pytania Podsumowanie 4 40 40 40 41 41 43 44 45 47 47 48 48 49 50 51 56 56 59 59 62 69 72 96 100 101 103 104 104 104 106 109 110 112 113 114 115 115 115 118 118 Poleć książkęKup książkę Rozdział 5. Aktuatory i enkodery kół Podłączenie motoreduktora DC z kontrolerem Tiva C LaunchPad Robot kołowy z napędem różnicowym Instalacja IDE Energia Kod interfejsu Podłączenie enkodera kwadraturowego do kontrolera Tiva C LaunchPad Przetwarzanie danych enkodera Kod interfejsu z enkoderem kwadraturowym Praca z aktuatorami Dynamixel Pytania Podsumowanie Rozdział 6. Wykorzystanie sensorów Ultradźwiękowe sensory odległości Podłączenie modułu HC-SR04 z kontrolerem Tiva C LaunchPad Sensory odległości na podczerwień Inercyjne jednostki pomiarowe (IMU) Nawigacja inercyjna Połączenie sensora MPU 6050 z kontrolerem Tiva C LaunchPad Kod interfejsu w środowisku Energia Kod interfejsu sensora MPU 6050 z kontrolerem Launchpad z wykorzystaniem DMP w środowisku Energia Pytania Rozdział 7. Programowanie sensorów wizji z wykorzystaniem języka Python i systemu ROS Lista sensorów wizji dla robota i bibliotek przetwarzania obrazu Wprowadzenie do OpenCV, OpenNI oraz PCL Czym jest OpenCV? Co to jest OpenNI? Co to jest PCL? Programowanie sensora Kinect za pomocą języka Python z wykorzystaniem ROS, OpenCV i OpenNI Jak uruchomić sterownik OpenNI? Interfejs ROS do biblioteki OpenCV Przetwarzanie chmur punktów z wykorzystaniem sensora Kinect, systemu ROS oraz bibliotek OpenNI i PCL Otwieranie urządzenia i generowanie chmury punktów Konwersja chmury punktów na dane skanu laserowego Wykorzystanie techniki SLAM z systemem ROS i sensorem Kinect Pytania Podsumowanie Spis treści 119 120 122 123 126 130 131 134 137 140 141 143 143 144 149 152 152 154 156 159 164 165 166 169 170 174 175 176 176 177 182 182 183 185 186 186 5 Poleć książkęKup książkę Spis treści Rozdział 8. Rozpoznawanie i synteza mowy z wykorzystaniem systemu ROS i języka Python Rozpoznawanie mowy Schemat blokowy systemu rozpoznawania mowy Biblioteki rozpoznawania mowy Windows Speech SDK Synteza mowy Biblioteki syntezy mowy Rozpoznawanie i synteza mowy w systemie Ubuntu 14.04.2 z wykorzystaniem języka Python Konfiguracja biblioteki Pocket Sphinx i jej wrapperów dla języka Python w systemie Ubuntu 14.04.2 Wykorzystanie wrappera biblioteki Pocket Sphinx do języka Python w systemie Ubuntu 14.04.2 Wyjście Rozpoznawanie mowy w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem biblioteki Pocket Sphinx, frameworka GStreamer i języka Python w systemie Ubuntu 14.04.2 Rozpoznawanie mowy za pomocą narzędzia Julius i języka Python w systemie Ubuntu 14.04.2 Instalacja narzędzia rozpoznawania mowy Julius i modułu języka Python Kod klienta Python-Julius Poprawianie dokładności rozpoznawania mowy w Pocket Sphinx i Julius Konfiguracja syntezatorów eSpeak i Festival w systemie Ubuntu 14.04.2 Rozpoznawanie i synteza mowy z wykorzystaniem języka Python w systemie Windows Instalacja pakietu Speech SDK Rozpoznawanie mowy w systemie ROS Indigo z wykorzystaniem języka Python Instalacja pakietu pocketsphinx w systemie ROS Indigo Synteza mowy w systemie ROS Indigo z wykorzystaniem języka Python Pytania Podsumowanie Rozdział 9. Zastosowanie mechanizmów sztucznej inteligencji w robocie ChefBot za pośrednictwem języka Python Schemat blokowy systemu komunikacji w robocie ChefBot Wprowadzenie do AIML Wprowadzenie do znaczników AIML Wprowadzenie do PyAIML Instalacja modułu PyAIML w systemie Ubuntu 14.04.2 Instalacja modułu PyAIML z kodu źródłowego Przetwarzanie formatu AIML z poziomu języka Python Załadowanie pojedynczego pliku AIML za pośrednictwem argumentu wiersza polecenia Wykorzystanie plików AIML robota A.L.I.C.E. Ładowanie plików AIML do pamięci Ładowanie plików AIML i zapisywanie ich do plików .brn Ładowanie plików AIML i plików .brn za pomocą metody bootstrap 187 188 188 189 190 190 191 192 192 193 194 195 198 198 199 200 201 202 202 203 203 204 206 206 207 208 209 209 212 213 213 213 215 216 216 217 218 6 Poleć książkęKup książkę Spis treści Integracja biblioteki PyAIML z systemem ROS aiml_server.py aiml_client.py aiml_tts_client.py aiml_speech_recog_client.py start_chat.launch start_tts_chat.launch start_speech_chat.launch Pytania Podsumowanie Rozdział 10. Integracja sprzętu i programowanie robota ChefBot z wykorzystaniem języka Python Budowa sprzętu robota ChefBot Konfiguracja komputera PC robota ChefBot i ustawienie pakietów systemu ROS Interfejs sensorów robota ChefBot z kontrolerem Tiva C LaunchPad Wbudowany kod robota ChefBot Sterownik systemu ROS dla robota ChefBot w języku Python Pliki startowe systemu ROS dla robota ChefBot Korzystanie z plików startowych i węzłów robota ChefBot z poziomu języka Python Wykorzystanie algorytmu SLAM w systemie ROS do zbudowania mapy pomieszczenia Lokalizacja i nawigacja w systemie ROS Pytania Podsumowanie Rozdział 11. Projektowanie GUI dla robota za pomocą biblioteki Qt oraz języka Python Instalacja frameworka Qt w systemie Ubuntu 14.04.2 LTS Korzystanie z wrappera frameworka Qt dla języka Python PyQt PySide Korzystanie z wrapperów PyQt oraz PySide Wprowadzenie do programu Qt Designer Sygnały i gniazda Qt Konwersja pliku UI na kod w języku Python Dodawanie definicji gniazda do kodu PyQt Uruchomienie aplikacji GUI Witaj świecie Interfejs GUI sterowania robotem ChefBot Instalacja i korzystanie z narzędzia rqt w systemie Ubuntu 14.04.2 LTS Pytania Podsumowanie 219 219 220 221 221 223 223 223 225 225 227 228 232 233 234 236 241 242 248 250 251 251 253 254 254 255 255 256 256 258 260 260 262 263 269 271 271 7 Poleć książkęKup książkę Spis treści Rozdział 12. Kalibracja i testowanie robota ChefBot Kalibrowanie sensora Xbox Kinect z wykorzystaniem systemu ROS Kalibracja kamery RGB sensora Kinect Kalibracja kamery podczerwieni sensora Kinect Kalibracja odometrii kół Analiza błędów odometrii kół Korekcja błędów Kalibracja sensora MPU 6050 Testowanie robota za pomocą interfejsu GUI Zalety i wady nawigacji w systemie ROS Pytania Podsumowanie Skorowidz 273 273 274 277 279 279 280 281 282 285 285 285 287 8 Poleć książkęKup książkę 2 Projekt mechaniki robota usługowego Dzięki tej książce nauczysz się robotyki poprzez projektowanie i budowanie robotów, a także programowanie ich za pomocą języka Python. Zastanówmy się, w jaki sposób od podstaw opracować projekt mechaniczny robota. Robot, którego zamierzamy zbudować, będzie wykorzy- stany jako robot usługowy do podawania żywności i napojów w hotelach i restauracjach. W rozdziale tym zapoznamy się z różnymi komponentami mechanicznymi robota, ponadto nauczymy się montowania tych komponentów. Możemy zaprojektować i zestawić ze sobą komponenty składowe, używając narzędzia CAD, a także zbudować model 3D w celu symulacji robota. Faktyczny robot, który mógłby być zastosowany w hotelu, może być duży, ale w tej książce skupimy się na zbudowaniu jego miniaturowej wersji, wyłącznie do testowania naszej technologii. Jeżeli jesteś zainteresowany budowaniem robotów od podstaw, to ten rozdział jest dla Ciebie. Jeśli nie jesteś zainteresowany budowaniem robotów od zera, to aby pracować z tą książką, możesz wybrać jakąś gotową platformę robota dostępną na rynku. Aby zbudować ciało robota, trzeba najpierw poznać wymagania projektowania robotów. Po zebraniu tych wymagań możemy przy użyciu narzędzia CAD zaprojektować i narysować model 2D, który będzie potrzebny do produkcji części robota. Przydatny może być także model 3D wymagany do symulacji robota, czym zajmiemy się w następnym rozdziale. Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python Wymagania dla robota usługowego Aby zaprojektować dowolnego robota, najpierw należy zidentyfikować dla niego wymagania. Oto zbiór wymagań sprzętowych, jakie powinien spełnić robot, którego budujemy:  Robot musi mieć zdolność przenoszenia żywności.  Robot powinien być w stanie unieść maksymalnie 5 kg.  Robot powinien poruszać się z szybkością pomiędzy 0,25 m/s a 1 m/s.  Odległość podwozia robota od podłoża powinna być większa niż 3 cm.  Robot musi być w stanie pracować nieprzerwanie przez 2 godziny.  Robot powinien być w stanie poruszać się i dostarczać żywność do każdego stołu, omijając przeszkody.  Wzrost robota powinien mieścić się w przedziale od 40 cm do 1 metra.  Robot powinien być tani. Teraz możemy rozpoznać wymagania projektu mechanicznego robota, takie jak ładowność, prędkość poruszania się, wysokość podwozia, wzrost i koszty. Zaprojektujemy ciało robota i od- powiednio wybierzemy komponenty. Spróbujmy omówić mechanizm robota, który można wykorzystać, aby spełnić te wymagania. Mechanizm napędowy robota Jednym ze skutecznych rozwiązań dla mobilnej nawigacji robotem są systemy sterowania bazujące na mechanizmie różnicowym. To jeden z najprostszych mechanizmów poruszania się mobilnego robota, który ma się przemieszczać głównie wewnątrz pomieszczeń. Napęd robota bazujący na przekładni różnicowej składa się z dwóch kół zamontowanych na wspólnej osi sterowanej przez dwa oddzielne silniki. Jest wyposażony w dwa koła pomocnicze nazywane kołami kastora (ang. caster wheels). Koła te zapewniają stabilność i równomierne rozłożenie wagi robota. Typowy mechanizm napędowy bazujący na przekładni różnicowej pokazano na rysunku na następnej stronie. Kolejnym krokiem jest wybór komponentów mechanicznych dla systemu napędowego robota, tzn. silników, kół i podwozia. Bazując na wymaganiach, najpierw omówimy sposób wyboru silnika. Wybór silników i kół Silniki wybiera się po zapoznaniu się z ich specyfikacjami. Do najważniejszych parametrów decydujących o wyborze silnika należą moment obrotowy i liczba obrotów na minutę (rpm). Wartości te możemy obliczyć na podstawie podanych wymagań. 36 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Mechaniczny napęd różnicowy Określenie liczby obrotów na minutę silników Załóżmy, że robot ma się poruszać z prędkością 0,35 m/s. Z wymagań wynika, że szybkość robota musi mieścić się w przedziale od 0,25 m/s do 1 m/s. Przyjmijmy, że średnica koła wynosi 9 cm, ponieważ według wymagań wysokość podwozia powinna być większa niż 3 cm. Korzystając z po- niższego wzoru, możemy obliczyć obroty na minutę dla silnika: rpm = 60 × prędkość / (3,14 × średnica koła) rpm = (60 × 0,35) / (3,14 × 0,09) = 21 / 0,2826 = 74 rpm Aby zapoznać się z obliczeniami dla robota, można wejść na stronę http://www.robotshop.com/blog/en/ vehicle-speed-rpm-and-wheel-diameterfinder-9786. Przy średnicy koła 9 cm i prędkości 0,35 m/s mamy 74 obroty na minutę. Możemy zaokrąglić tę liczbę do standardowej wartości 80 obrotów na minutę. Obliczanie momentu obrotowego silnika Pora obliczyć moment obrotowy potrzebny do poruszania się robota: 1. Liczba kół = 4 koła włącznie z 2 kołami pomocniczymi. 2. Liczba silników = 2. 3. Załóżmy, że współczynnik tarcia wynosi 0,6, a promień koła wynosi 4,5 cm. 4. Całkowita waga robota = waga robota + ładunek = (W = mg) = (~100 N + ~50 N) W = ~150 N, natomiast całkowita masa = 15 kg. 5. Nacisk na cztery koła można zapisać jako 2 × N1 + 2 × N2 = W, czyli N1 oznacza ciężar oddziałujący na każde koło pomocnicze, a N2 na każde koło napędowe. 37 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python 6. Załóżmy, że robot jest stacjonarny. Maksymalny moment obrotowy jest wymagany w chwili, gdy robot zaczyna się poruszać. Musi on także pokonać tarcie. 7. Dla nieporuszającego się robota możemy zapisać siłę tarcia jako moment obrotowy = 0. Jeśli obliczymy moment obrotowy robota w takim stanie, to możemy uzyskać maksymalny moment obrotowy z następującego wzoru: μ × N × r – T = 0, gdzie μ jest współczynnikiem tarcia, N to średnia wartość siły działającej na każde koło, r oznacza promień koła, a T jego moment obrotowy. N = W / 4 (zakładając, że waga robota jest rozłożona równo na wszystkie cztery koła). W związku z tym otrzymujemy: 0,6 × (150/4) × 0,045 – T = 0 Stąd T = 1,0125 Nm lub 10,32 kg-cm. Podsumowanie projektu Wykonując projekt, obliczyliśmy następujące wartości:  liczba obrotów silnika na minutę (rpm) = 80;  moment obrotowy silnika = 10,32 kg-cm;  średnica koła = 9 cm. Projekt podwozia robota Po obliczeniu parametrów silnika robota i kół możemy zaprojektować jego podwozie (czyli ciało). Zgodnie z wymaganiami robot powinien mieć możliwość przenoszenia żywności, powinien móc podnieść ładunek do 5 kg, wysokość podwozia robota od podłoża powinna być większa niż 3 cm i robot powinien być tani. Oprócz tego robot musi zapewniać możliwość montażu komponentów elektronicznych, na przykład komputera PC, sensorów i akumulatora. Jednym z najprostszych projektów, który pozwala spełnić te wymagania, jest konstrukcja „stoło- podobna”. Przykład konstrukcji stołopodobnej można znaleźć na stronie projektu TurtleBot (http://www.turtlebot.com/). W projekcie tym ciało robota składa się z trzech warstw. Platforma o nazwie Roomba jest mechanizmem napędowym. Platforma Roomba posiada wbudowane silniki i sensory, dzięki czemu nie musimy się martwić o projekt osprzętu robota. Projekt podwozia robota TurtleBot pokazano na rysunku na następnej stronie. 38 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Robot TurtleBot Zaprojektujemy robota podobnego do TurtleBota, z własną platformą jezdną i własnymi kompo- nentami. W naszym projekcie również zastosujemy architekturę trójwarstwową. Przed przystą- pieniem do projektowania, spróbujmy się zastanowić, jakich narzędzi będziemy potrzebowali. Przed rozpoczęciem projektowania podwozia robota musimy zapoznać się z narzędziami do komputerowego wspomagania projektowania (ang. Computer-aided design — CAD). Do popular- nych narzędzi CAD należą:  SolidWorks (http://www.solidworks.com/default.htm),  AutoCAD (http://www.autodesk.com/products/autocad/overview),  Maya (http://www.autodesk.com/products/maya/overview),  Inventor (http://www.autodesk.com/products/inventor/overview),  Google SketchUp (http://www.sketchup.com/),  Blender (http://www.blender.org/download/),  LibreCAD (http://librecad.org/cms/home.html). Podwozie robota może zostać zaprojektowane przy użyciu dowolnego programu CAD. W tej książce model 2D zademonstrujemy za pomocą programu LibreCAD, a model 3D za pomocą programu Blender. Zaletą tych aplikacji jest to, że są one darmowe i dostępne dla wszystkich platform systemów operacyjnych. Do przeglądania i sprawdzania modelu 3D będziemy używać narzędzia podglądu siatki 3D MeshLab, a naszym głównym systemem operacyjnym będzie Ubuntu. Aby rozpocząć proces projektowania, zapoznamy się z procedurą instalacji tych aplikacji w systemie Ubuntu 14.04.2. Zostaną podane również linki do przewodników instalacji aplikacji na innych platformach. 39 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python Instalacja oprogramowania LibreCAD, Blender i MeshLab LibreCAD to darmowa aplikacja CAD 2D typu open source dostępna dla systemów Windows, OS X i Linux. Blender to darmowe oprogramowanie open source do tworzenia komputerowej grafiki 3D (modeli 3D, animacji i gier wideo), dostępne na licencji GPL, zgodnie z którą użytkownicy mają prawo do współdzielenia, modyfikowania i dystrybucji aplikacji. MeshLab to przenośny i rozszerzalny program open source pozwalający na przetwarzanie i edytowanie trójkątnych i pozbawionych struktury siatek 3D. Poniżej zamieszczono linki do instalacji programu LibreCAD w systemach Windows, Linux i OS X:  Odwiedź stronę http://librecad.org/cms/home.html, aby pobrać oprogramowanie LibreCAD.  Odwiedź stronę http://librecad.org/cms/home/fromsource/linux.html, by zbudować oprogramowanie LibreCAD z kodu źródłowego.  Odwiedź stronę http://librecad.org/cms/home/installation/linux.html, aby zainstalować oprogramowanie LibreCAD w systemie Debian (Ubuntu).  Odwiedź stronę http://librecad.org/cms/home/installation/rpmpackages.html, aby zainstalować oprogramowanie LibreCAD w systemie Fedora.  Odwiedź stronę http://librecad.org/cms/home/installation/osx.html, aby zainstalować oprogramowanie LibreCAD w systemie OS X.  Odwiedź stronę http://librecad.org/cms/home/installation/windows.html, aby zainstalować LibreCAD w systemie Windows. Dokumentacja oprogramowania LibreCAD jest dostępna pod adresem: http://wiki.librecad.org/index.php/ Main_Page. Instalacja programu LibreCAD W tym podrozdziale zamieszczono procedurę instalacji dla wszystkich systemów operacyjnych. Użytkownicy systemu Ubuntu mogą zainstalować LibreCAD także za pośrednictwem systemu Ubuntu Software Centre. Instalacja programu Blender Aby zainstalować najnowszą wersję Blendera dla wybranej platformy OS, należy odwiedzić stronę http://www.blender.org/download/. Najnowszą wersję dokumentacji Blendera można pobrać pod adresem http://wiki.blender.org/. 40 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Użytkownicy systemów Ubuntu (Linux) mogą zainstalować program Blender za pośrednictwem systemu Ubuntu Software Centre. Instalacja programu MeshLab MeshLab jest dostępny dla wszystkich platform OS. Pod adresem http://meshlab.sourceforge.net/ dostępne są łącza pobierania skompilowanych binariów i kodu źródłowego programu MeshLab. Użytkownicy systemu Ubuntu mogą zainstalować program MeshLab za pośrednictwem mene- dżera pakietów apt, korzystając z następującego polecenia: $sudo apt-get install meshlab Tworzenie rysunku CAD 2D robota z wykorzystaniem programu LibreCAD Przyjrzyjmy się podstawowemu interfejsowi programu LibreCAD. Zaprezentowano go na poniż- szym zrzucie ekranu: 41 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python Pasek narzędzi CAD ma komponenty niezbędne do narysowania modelu. Szczegółowy widok paska narzędzi CAD zamieszczono na poniższym zrzucie ekranu: Szczegółowy opis narzędzi LibreCAD jest dostępny pod adresem http://wiki.librecad.org/index. php/LibreCAD_users_Manual.  Ramka poleceń (ang. Command) — służy do rysowania figur wyłącznie za pomocą rozkazów. Możemy rysować wykresy bez klikania pasków narzędzi. Szczegółowy opis wykorzystania ramki poleceń można znaleźć pod adresem http://wiki.librecad.org/index.php/A_short_manual_for_use_from_the_command_line.  Lista warstw (ang. Layer list) — zawiera warstwy używane na bieżącym rysunku. Podstawową operacją w rysowaniu wspomaganym komputerowo jest wykorzystywanie warstw do organizowania rysunku. Szczegółowy opis warstw można znaleźć pod adresem http://wiki.librecad.org/index.php/Layers.  Bloki (ang. Blocks) — to grupa encji, które można wstawić na tym samym rysunku więcej niż raz z różnymi atrybutami, w różnych miejscach, dla różnej skali i pod różnymi kątami obrotu. Szczegółowy opis zastosowania bloków można znaleźć pod adresem http://wiki.librecad.org/index.php/Blocks.  Zero absolutne — początek układu współrzędnych rysunku, punkt (0,0). Teraz możemy zacząć szkicowanie. Najpierw ustawimy jednostki dla rysunku. W naszym przykładzie wykorzystamy centymetry. Otwórz program LibreCAD, wybierz polecenie Edycja/Preferencje aplikacji. Ustaw opcję Jednostka na Centymetr, jak pokazano na zrzucie ekranu na następnej stronej. 42 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Rozpocznijmy od projektu płyty bazowej. Płyta bazowa będzie służyć do zamontowania silników, akumulatora oraz płyty sterującej. Projekt płyty bazowej Płytę bazową robota zaprezentowano na poniższym rysunku. Zawiera ona miejsce do zamonto- wania dwóch silników, napędu różnicowego oraz kółek pomocniczych na jej przedniej i tylnej stronie. Silniki na wykresie oznaczono jako M1 i M2, natomiast kółka pomocnicze są reprezento- wane jako C1 i C2. Płyta zawiera także cztery bieguny umożliwiające podłączenie do kolejnych płyt. Bieguny są reprezentowane jako P1-1, P1-2, P1-3 i P1-4. Śruby oznaczono literą S. W pro- jekcie tym zastosujemy takie same śruby. W centralnej części płyty znajduje się otwór pozwalający na przeprowadzenie przewodów od silnika do jej górnej części. Płyta jest ścięta po lewej i po prawej stronie tak, aby można było przymocować koła do silnika. Odległość od środka do kółek pomocniczych wynosi 12,5 cm, natomiast odległość od środka do silników wynosi 5,5 cm. Środki biegunów są oddalone od środka płyty o 9 cm w długości i 9 cm w wysokości. Otwory we wszystkich płytach mają identyczne wymiary (patrz rysunek na następnej stronie). 43 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python Na diagramie nie podano wymiarów; wymieniono je w poniższej tabeli: Części M1 i M2 C1 i C2 S (Śruba) P1-1, P1-2, P1-3, P1-4 Sekcje lewego i prawego koła Płyta bazowa Wymiar (cm) (długość · wysokość) (promień) 5 × 4 Promień = 1,5 0,15 Zewnętrzny promień 0,7; wysokość 3,5 2,5 × 10 Promień = 15 Więcej informacji na temat wymiarów silnika i zacisków będzie później. Projekt biegunów płyty bazowej Płyta bazowa ma cztery bieguny pozwalające na zamontowanie następnej płyty. Bieguny mają 3,5 cm długości i promień 0,7 cm. Rozszerzenie do następnej płyty można zrealizować poprzez przymocowywanie do biegunów tulejek. Na szczycie tulejki umieścimy twardy plastik, w którym wykonamy otwór na śrubę. Otwór ten będzie potrzebny do rozszerzenia do płyty górnej. Bie- gun płyty bazowej i tulejkę pokazano na poniższym rysunku. Każda tulejka ma promień 0,75 cm i długość 15 cm: 44 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Projekt kół, silnika i uchwytów silnika Musimy podjąć decyzję dotyczącą średnicy kół i obliczyć wymagania dla silnika. W naszym przykładzie użyjemy typowego silnika i koła, których będzie można użyć w przypadku wykonania odpowiedniego projektu. Projekt silnika może być różny w zależności od doboru silnika. Jeśli zajdzie taka konieczność, dobrany silnik można zmienić po wykonaniu symulacji. Wartość X na rysunku silnika może być różna w zależności od szybkości i momentu obrotowego. Jest to mechanizm napędowy silnika. Na pierwszym rysunku na następnej stronie pokazano typowe koło, które można zastosować. Ma ono średnicę 90 cm. Koło o średnicy 86,5 mm po zamontowaniu pierścienia również będzie miało średnicę 90 mm. Silnik trzeba zamontować na płycie bazowej. Aby można było to zrobić, potrzebujemy uchwytu, który można przykręcić do płyty, a także sposobu połączenia silnika z uchwytem. Na drugim ry- sunku na następnej stronie zaprezentowano typowy uchwyt, który można wykorzystać do tego celu. Jest to łącznik w kształcie litery L. Jedna część łącznika pozwala na przymocowanie do silnika, natomiast druga do płyty. 45 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python 46 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Projekt kół kastora Koła kastora nie wymagają specjalnego projektu. Możemy użyć dowolnych kółek, które będą mogły toczyć się po podłożu. Listę pomocniczych kółek, które można wykorzystać na potrzeby tego projektu, można znaleźć pod adresem http://www.pololu.com/category/45/pololu-ball-casters. Projekt płyty środkowej Wymiary tej płyty są takie same jak wymiary płyty bazowej. Wielkość śruby także jest podobna. Płyta środkowa jest montowana nad tulejkami przymocowanymi na płycie bazowej. Konstrukcja ta jest połączona za pomocą innej tulejki wyprowadzonej z płyty środkowej. Tulejka z płyty środkowej będzie wyposażona w śrubę na spodzie w celu przymocowania tulejki z płyty bazowej do środkowej oraz otwór pozwalający na zamontowanie płyty górnej. Widok tulejki wychodzącej z płyty środkowej z góry i z boku pokazano na poniższym rysunku: 47 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python Tulejka ta łączy płytę środkową z bazową i równocześnie zapewnia możliwość zamontowania płyty górnej. Projekt płyty górnej Płyta górna jest podobna do innych płyt. Ma cztery niewielkie bieguny o średnicy 3 cm, podobne do tych na płycie bazowej. Bieguny te będą zamontowane na tulejkach wyprowadzonych z płyty środkowej. Cztery bieguny są podłączone do płyty w sposób pokazany poniżej. Po zaprojektowaniu płyty górnej projekt szkieletu robota jest prawie skończony. Spróbujmy przyjrzeć się modelowi 3D tego robota zbudowanego z wykorzystaniem programu Blender. Model 3D został zbudowany w celu symulacji, natomiast projekt 2D, który opracowaliśmy, jest podstawą produkcji. Praca z modelem 3D robota z wykorzystaniem programu Blender W tym podrozdziale wykonamy projekt 3D modelu robota. Model 3D służy głównie do symulacji. Modelowanie wykonamy za pomocą programu Blender. Należy zaopatrzyć się w wersję programu nowszą niż 2.6. Przewodniki były testowane tylko dla tych wersji. 48 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Na poniższym zrzucie ekranu pokazano przestrzeń roboczą programu Blender oraz narzędzia, które można wykorzystać do pracy z modelami 3D. Głównym powodem, dla którego skorzystaliśmy tu z Blendera, jest możliwość modelowania robota za pomocą skryptów w Pythonie. Blender jest wyposażony we wbudowany interpreter Pythona oraz edytor skryptów umożliwiający programowanie. Nie będziemy tu omawiać interfejsu użytkownika. Dobry opis Blendera można znaleźć na wymienionej poniżej witrynie internetowej. Aby zapoznać się z interfejsem użytkownika programu Blender, skorzystaj z poniższego linku: http://www.blender.org/support/tutorials/. Zacznijmy programować w programie Blender, używając Pythona. Wykorzystanie skryptów Pythona w programie Blender Blender napisano głównie w językach C, C++ i Python. Użytkownicy mogą pisać własne skrypty Pythona i korzystać ze wszystkich funkcjonalności programu Blender. Jeżeli jesteś 49 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python ekspertem w API Pythona programu Blender, możesz zamodelować całego robota za pomocą skryptów Pythona, zamiast robić to ręcznie. Blender korzysta z Pythona 3.x. API Pythona programu Blender, ogólnie rzecz biorąc, jest stabilne, choć nadal są dodawane i usprawniane niektóre funkcjonalności. Dokumentacja API Pythona programu Blender jest dostępna pod adresem http://www.blender.org/documentation/ blender_python_api_2_69_7/. Spróbujmy omówić interfejs API Pythona programu Blender, który wykorzystamy do utworzenia skryptu na potrzeby modelu naszego robota. Wprowadzenie do API Pythona programu Blender API Pythona w programie Blender pozwala na uruchomienie większości funkcji programu. Oto najważniejsze zadania, które mogą być zrealizowane za pośrednictwem tego API:  Edycja dowolnych danych w Blenderze, na przykład scen, siatek, fragmentów itp.  Modyfikowanie preferencji użytkownika, map klawiszy i motywów.  Tworzenie nowych narzędzi programu Blender.  Rysowanie widoku 3D z wykorzystaniem poleceń OpenGL za pośrednictwem Pythona. Blender dostarcza interpreterowi Pythona moduł bpy. Wystarczy zaimportować ten moduł w skrypcie, aby uzyskać dostęp do danych Blendera oraz klas i funkcji. Skrypty korzystające z danych Blendera muszą zaimportować ten moduł. Oto typowe zadania wykonywane za pomocą bpy:  Dostęp do kontekstu — zapewnia dostęp do funkcji interfejsu użytkownika programu Blender za pośrednictwem skryptu (bpy.context).  Dostęp do danych — zapewnia dostęp do wewnętrznych danych programu Blender (bpy.data).  Operatory — dostęp z poziomu Pythona do wywoływania operatorów, w tym operatorów napisanych w C, Pythonie albo za pomocą makr (bpy.ops). Aby skorzystać ze skryptów w Blenderze, należy zmodyfikować układ ekranu programu. Na zrzu- cie na następnej stronie pokazano opcję, która pomaga w przełączeniu się do układu Scripting. Po wybraniu zakładki Scripting wyświetla się edytor tekstowy oraz konsola Pythona. W edytorze tekstowym możemy programować, używając API Blendera. Możemy także korzystać z poleceń Pythona za pośrednictwem jego konsoli. Kliknij przycisk New, aby utworzyć nowy skrypt Pythona; nadaj mu nazwę robot.py. Teraz możemy zaprojektować model 3D robota, używając wyłącznie skryptów Pythona. W następnym podrozdziale zamieszczono kompletny skrypt po- zwalający zaprojektować model naszego robota. Omówimy ten kod przed próbą jego uruchomie- nia. Oczekujemy, że Czytelnik zapoznał się z opisem API Pythona dla programu Blender. 50 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Wspomniany kod podzielono na sześć funkcji Pythona. Funkcje te są odpowiedzialne za naryso- wanie trzech płyt robota, silników i kół, narysowanie czterech tulejek wspierających oraz wyeksportowanie modelu do formatu 3D STL (ang. STereoLithography) w celu symulacji. Skrypt modelu robota w Pythonie Poniżej zamieszczono skrypt w Pythonie modelu projektowanego robota: 1. Zanim zaczniemy pisanie skryptu Pythona w programie Blender, musimy zaimportować moduł bpy. Moduł bpy zawiera wszystkie funkcjonalności Blendera; dostęp do niego można uzyskać tylko za pośrednictwem Blendera: import bpy 2. Poniższa funkcja narysuje płytę bazową robota. Funkcja narysuje cylinder o promieniu 5 cm i przytnie części po obu stronach tak, aby można było zamocować silniki. Do tego celu zostanie wykorzystany w Blenderze modyfikator Boolean: #Ta funkcja narysuje płytę bazową def Draw_Base_Plate(): 51 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python 3. Poniższe dwie komendy utworzą dwa sześciany o promieniu 0,05 metra po obu stronach płyty bazowej. Celem tych komend jest utworzenie modyfikatora, który wycina fragmenty z płyty bazowej. Tak więc uzyskamy płytę bazową z dwoma wcięciami. Po wykonaniu wcięć z obu stron usuwamy sześciany: bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(radius=0.05,location=(0.175,0,0.09)) bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(radius=0.05,location=(-0.175,0,0.09)) #################################################### #################################################### #Dodanie płyty bazowej bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.15,depth=0.005, location=(0,0,0.09)) #Dodanie modyfikatora różnicy Boolean na podstawie pierwszego sześcianu bpy.ops.object.modifier_add(type= BOOLEAN ) bpy.context.object.modifiers[ Boolean ].operation = DIFFERENCE bpy.context.object.modifiers[ Boolean ].object = bpy.data.objects[ Cube ] bpy.ops.object.modifier_apply(modifier= Boolean ) ###################################################### ###################################################### #Dodanie modyfikatora różnicy Boolean na podstawie drugiego sześcianu bpy.ops.object.modifier_add(type= BOOLEAN ) bpy.context.object.modifiers[ Boolean ].operation = DIFFERENCE bpy.context.object.modifiers[ Boolean ].object = bpy.data.objects[ Cube.001 ] bpy.ops.object.modifier_apply(modifier= Boolean ) ####################################################### ####################################################### #Anulowanie zaznaczenia cylindra i usunięcie sześcianów bpy.ops.object.select_pattern(pattern= Cube ) bpy.ops.object.select_pattern(pattern= Cube.001 ) bpy.data.objects[ Cylinder ].select = False bpy.ops.object.delete(use_global=False) 4. Poniższa funkcja narysuje silniki i koła przymocowane do płyty bazowej: #Ta funkcja narysuje silniki i koła def Draw_Motors_Wheels(): 5. Poniższe polecenia narysują cylinder o promieniu 0,045 metra i głębokości 0,01 metra tworzący koła. Utworzone koła zostaną obrócone i przesunięte do wyciętego fragmentu płyty bazowej: 52 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego # Utworzenie pierwszego koła bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.045, depth=0.01, location=(0,0,0.07)) # Obrót bpy.context.object.rotation_euler[1] = 1.5708 # Przesunięcie bpy.context.object.location[0] = 0.135 # Utworzenie drugiego koła bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.045, depth=0.01, location=(0,0,0.07)) # Obrót bpy.context.object.rotation_euler[1] = 1.5708 # Przesunięcie bpy.context.object.location[0] = -0.135 6. Poniższy kod doda dwie atrapy silników do płyty bazowej. Wymiary silników zostały podane w projekcie 2D. Silnik jest w zasadzie cylindrem, który zostanie obrócony i zamontowany na płycie bazowej: # Dodanie silników bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.018, depth=0.06, location=(0.075,0,0.075)) bpy.context.object.rotation_euler[1] = 1.5708 bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.018, depth=0.06, location=(-0.075,0,0.075)) bpy.context.object.rotation_euler[1] = 1.5708 7. Poniższy kod, podobnie jak w przypadku modelu silnika, doda do silników wał. Wał także jest cylindrem, który zostanie obrócony i umieszczony wewnątrz modelu silnika: # Dodanie wału silnika bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.006, depth=0.04, location=(0.12,0,0.075)) bpy.context.object.rotation_euler[1] = 1.5708 bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.006, depth=0.04, location=(-0.12,0,0.075)) bpy.context.object.rotation_euler[1] = 1.5708 ####################################################### ####################################################### 8. Poniższy kod doda dwa koła kastora do płyty bazowej. W tym momencie dodajemy cylinder, który pełni funkcję koła. Podczas symulacji możemy go przypisać jako koło: # Dodawanie koła kastora bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.015, depth=0.05, location=(0,0.125,0.065)) 53 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.015, depth=0.05, location=(0,-0.125,0.065)) 9. Poniższy kod dodaje atrapę sensora Kinect: # Dodanie sensora Kinect bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(radius=0.04, location=(0,0,0.26)) 10. Ta funkcja narysuje płytę środkową robota: # Rysowanie płyty środkowej def Draw_Middle_Plate(): bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.15, depth=0.005, location=(0,0,0.22)) # Dodawanie płyty górnej def Draw_Top_Plate(): bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.15, depth=0.005, location=(0,0,0.37)) 11. Ta funkcja narysuje wszystkie cztery tulejki wspierające dla wszystkich trzech płyt: # Dodawanie tulejek wspierających def Draw_Support_Tubes(): ################################################################## ########################### # Cylindry bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.007, depth=0.30, location=(0.09,0.09,0.23)) bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.007, depth=0.30, location=(-0,09,0.09,0.23)) bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.007, depth=0.30, location=(-0.09,-0.09,0.23)) bpy.ops.mesh.primitive_cylinder_add(radius=0.007, depth=0.30, location=(0,09,-0.09,0.23)) 12. Ta funkcja wyeksportuje zaprojektowanego robota do formatu STL. Przed uruchomieniem skryptu trzeba zmienić ścieżkę pliku STL: # Eksport do STL def Save_to_STL(): bpy.ops.object.select_all(action= SELECT ) # Należy ustawić ścieżkę filepath na istniejący folder bpy.ops.export_mesh.stl(check_existing=True, filepath= /home/radoslaw/Desktop/exported.stl , filter_glob= *.stl , ascii=False, use_mesh_modifiers=True, axis_forward= Y , axis_up= Z , global_scale=1.0) # Główny kod 54 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego if __name__ == __main__ : Draw_Base_Plate() Draw_Motors_Wheels() Draw_Middle_Plate() Draw_Top_Plate() Draw_Support_Tubes() Save_to_STL() 13. Po wprowadzeniu kodu do edytora tekstu uruchamiamy skrypt poprzez kliknięcie przycisku Run Script, jak pokazano na poniższym zrzucie ekranu. Wynikowy model 3D będzie wyświetlony w widoku 3D w programie Blender. Jeśli zajrzymy na pulpit, to znajdziemy tam plik exported.stl, który wykorzystamy do symulacji: Plik exported.stl można otworzyć w programie MeshLab. Oto zrzut ekranu z programu MeshLab (patrz rysunek na następnej stronie). Pobieranie przykładowego kodu Przykładowe pliki kodu można pobrać z serwisu FTP wydawnictwa Helion: ftp://ftp.helion.pl/przyklady/ naropy.zip. Przykładowe pliki kodu dołączonego do oryginalnej wersji książki, a także pliki kodu do innych książek wy- danych przez Packt, które Czytelnicy kupili na portalu tego wydawnictwa, można pobrać, logując się na swoim koncie pod adresem http://www.packtpub.com/. Jeżeli nabyłeś tę książkę gdzie indziej, możesz zareje- strować się na witrynie http://www.packtpub.com/support. Pliki zostaną przesłane na Twój e-mail. 55 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python Pytania 1. Czym jest modelowanie robota i jakie przynosi korzyści? 2. Jaką rolę odgrywa model 2D robota? 3. Jaką rolę odgrywa model 3D robota? 4. Na czym polega wyższość stosowania skryptów Pythona nad projektowaniem ręcznym? Podsumowanie Niniejszy rozdział poświęcono projektowaniu mechaniki robota. Zawiera obliczenia parametrów robota i projekt jego szkieletu. Podczas projektowania najpierw należy określić wymagania wstępne. Gdy będą gotowe, możemy ustalić wymagania dla komponentów wykorzystywanych w robocie. Następnie projektujemy szkielet robota według określonych wymagań. Szkielet wymaga projektu 2D wszystkich części potrzebnych do budowy robota. Po wykonaniu projektu 2D pokazano, jak zbudować model 3D za pomocą programu Blender i skryptu w Pythonie. 56 Poleć książkęKup książkę Rozdział 2. • Projekt mechaniki robota usługowego Model 3D zbudowaliśmy z wykorzystaniem wymiarów, których użyliśmy w projekcie 2D. Omówiono także skrypt Pythona programu Blender do budowy całego modelu 3D. Opracowali- śmy projekt, który może zostać użyty do produkcji robota, a także utworzyliśmy model 3D dla celów symulacji. W następnym rozdziale zostanie omówiona symulacja utworzonego modelu robota oraz będą przedstawione wybrane popularne narzędzia do przeprowadzania symulacji. 57 Poleć książkęKup książkę Nauka robotyki z językiem Python 58 Poleć książkęKup książkę Skorowidz A B adres IP, 246 AI, 23, 207, 208 AIML, 208, 209 interpreter, 209 (cid:239)adowanie pliku, 215, 216, 217, 218 znacznik, 209 aiml, 209 category, 210 pattern, 210 srai, 212 star index, 211 template, 210 akcelerometr, 154 aktuator, 29, 119 algorytm Dynamixel, Patrz: Dynamixel fuzyjny, 154 nawigacji, 114 SLAM, Patrz: SLAM wyszukiwania A*, 28 Alicebot, 209 architektura, 31 Archytas z Tarentu, 25 Arduino, 109 artificial intelligence, Patrz: AI Artificial Intelligence Markup Language, Patrz: AIML Asimov Isaac, 26 Asus Xtion PRO, 167, 168, 182 biblioteka actionlib, 265 GTK+, 253 obs(cid:239)ugi wizji, 165 OpenCV, Patrz: OpenCV OpenNI, Patrz: OpenNI PCL, Patrz: PCL pydynamixel, 138 Qt, 253, 254, 258 rozpoznawania mowy, 189, 190 rqt, 269 syntezy mowy, 191 Blender, 39, 40, 48 API Pythona, 50 instalacja, 40 narz(cid:218)dzia, 49 skrypt Pythona, 49, 50, 51 bot, Patrz: robot programowy C (cid:111)apek Karel, 20, 25 Carmine, 167, 169 caster wheel, Patrz: ko(cid:239)o kastora chmura punktów, 113, 175, 182 generowanie, 182 konwersja na dane skanu laserowego, 183 CMU Sphinx, Patrz: Sphinx counts per revolution, Patrz: CPR Poleć książkęKup książkę Skorowidz CPR, 131 czujnik, Patrz: sensor Halla, 130 D da Vinci Leonardo, 25 dane odometryczne, 67, 104, 112, 152 analiza b(cid:239)(cid:218)dów, 279 kalibracja, 279 korekcja b(cid:239)(cid:218)dów, 280 de Vaucanson Jacques, 26 dead reckoning, Patrz: nawigacja zliczeniowa degrees of freedom, Patrz: DOF detektor kolizji, 27 DOF, 62 do(cid:258)wiadczenie u(cid:285)ytkownika, 174 Dynamixel, 137 programowanie, 138 uk(cid:239)ad szeregowy, 137 E efekt Halla, 130 efektor, 29, 31 Energia, 123, 281 enkoder, 104, 109, 117, 234, 279 dane, 131 ko(cid:239)a, 67 kwadraturowy, 105, 130 liczba impulsów na obrót, Patrz: liczba taktów na obrót, Patrz: CPR odleg(cid:239)o(cid:258)(cid:202) na takt, 279 rozdzielczo(cid:258)(cid:202), 131 schemat kodowania, 134 eSpeak, 191 instalowanie, 201 F Festival, 191, 204 instalowanie, 201 filtr spamu, 23 format .brn, 217, 218 AIML, 208, 209 PCM, 189 288 G Gazebo, 59, 61, 79 grafika 3D, 80 instalacja, 80 klient, 81 model robota, 80 plik chefbot_base.urdf.xacro, 94 chefbot_base_gazebo.urdf.xacro, 90 CMakeList.txt, 89 kinect.urdf.xacro, 93 package.xml, 89 (cid:258)wiata, 89 serwer, 81 symulacja chmury, 80 dynamiczna, 79 transport TCP/IP, 80 uruchamianie, 81 wiersz polecenia, 80 wsparcie dla sensorów, 80 wtyczka, 80 g(cid:239)o(cid:258)niki, 115, 230 Go(cid:239)(cid:200)b, Patrz: ptak mechaniczny grajek mechaniczny, 26 H Halla efekt, Patrz: efekt Halla H-bridge, Patrz: mostek typu H Herbert Simon, 27 Hidden Markov Model, Patrz: model HMM humanoid, 25 I ICC, 64 IDE Energia, Patrz: Energia IMU, 112, 117, 152, 154 Inertial Measurement Unit, Patrz: IMU Instantaneous Center of Curvature, Patrz: ICC inteligencja, 26 sztuczna, 27 interakcja naturalna, Patrz: NI interfejs GStreamer pocketsphinx, 203 GUI, 256, 263 sensorów, 233 Poleć książkęKup książkę IR, Patrz: sensor na podczerwie(cid:241) J jednostka pomiaru inercyjna, Patrz: IMU Julius, 190, 192, 198 instalowanie, 198 K kaczka trawi(cid:200)ca, 26 kamera, 166 internetowa, 166 rejestracja obrazu, 172 IR, 113 kalibracja, 277 RGB, 113 kalibracja, 274 telewizyjna, 27 TOF, 182 karta d(cid:283)wi(cid:218)kowa, 189 Kinect, 113, 117, 143, 167, 168, 176, 182, 183 kalibracja, 273 przetwarzanie chmur punktów, 182 wy(cid:258)wietlanie obrazów, 178 kod Graya, 132, 133 ko(cid:239)o kastora, 36, 47, 117, 122, 229 kompas, 280, 281 kompilator pyuic, 260 komputer, 232 adres IP, Patrz: adres IP kontroler, 30, 31 Tiva C, 147 konwerter poziomu, 117, 121 L M leksykon, 189 LibreCAD, 39, 40 instalacja, 40 interfejs, 41 narz(cid:218)dzia, 42 lokomocja, 30 makro CMake, 75 manipulacja, 30 instalowanie, 202 miernik zasi(cid:218)gu, 27 mikrofon, 115, 189, 230 wielozakresowy, 114 Minsky Marvin, 27 model akustyczny, 189, 200 HMM, 189, 190 j(cid:218)zyka, 189 nap(cid:218)dowy ró(cid:285)nicowy, Patrz: mechanizm ró(cid:285)nicowy ukryty Markowa, Patrz: model HMM modu(cid:239), Patrz te(cid:285): pakiet bpy, 50 PyQt, 255, 256 PySerial, 147 PySide, 255, 256 maksymalny, 38 obliczanie, 37 moment obrotowy, 36, 105 mostek typu H, 107, 109, 120 motoreduktor, 104 DC, 119, 120 mowa Skorowidz mapa (cid:258)rodowiska, 113, 185, 242, 248, 282 wspó(cid:239)rz(cid:218)dne, 265 Mataric Maja, 22 McCarthy John, 27 mechanizm ró(cid:285)nicowy, 36, 65, 104, 117, 122, 233 MeshLab, 39, 40 instalacja, 41 Microsoft Speech SDK, 190, 192 algorytm wyszukiwania, 189 model akustyczny, 189, 200 rozpoznawanie, 188, 189, 198, 202, 209 biblioteka, 189 w czasie rzeczywistym, 195 synteza, 190, 191, 209 wyodr(cid:218)bnianie cech, 189 N Natural Interaction, Patrz: NI nawigacja, 285 autonomiczna, 245 inercyjna, 152 zliczeniowa, 154 Newell Allan, 27 Next Unit of Computing, Patrz: NUC 289 Poleć książkęKup książkę O Qt Designer, 256 Q R Skorowidz NI, 174 NUC, 114 obraz 3D, 113 g(cid:239)(cid:218)bia, 166, 176, 277 OpenCV, 165, 170, 177 instalowanie, 171 wrapper, 171 OpenNI, 165, 174 instalowanie, 175 uruchamianie, 176 P pakiet, Patrz te(cid:285): modu(cid:239) chefbot_bringup, 239 chefbot_description, 86, 89 chefbot_gazebo, 87 pocketsphinx, 203 sound_play, 204 turtlebot_description, 86 turtlebot_gazebo, 86 reactive control, Patrz: sterowanie reaktywne RoboLogix, 62 robot, 20, 21, 22, 26, 28 A.L.I.C.E., 216 akumulator, 263 ChefBot, 103, 104, 115, 207 dane odometryczne, Patrz: dane kod, 234 sterowanie, 232 symulacja, 96 odometryczne dynamika, 62 fizyczny, 24, 29 historia, 25 kalibracja, 273, 279 kinematyka, 62, 86 odwrotna, 68 w przód, 63 komputer, Patrz: komputer model 3D, 48 modelowanie, 60 nieholonomiczny, 68 o(cid:258) obrotu, Patrz: ICC p(cid:239)yta bazowa, 43, 44 dolna, 228 górna, 48, 230 (cid:239)(cid:200)czenie, 229 (cid:258)rodkowa, 47, 229 podwozie, 38 pr(cid:218)dko(cid:258)(cid:202) k(cid:200)towa, 64, 280 programowy, 23 prototyp wirtualny, 60 Shakey, 27 stan, Patrz: stan stopnie swobody, Patrz: DOF symulacja, 59, 79, 96 system sterowania, Patrz: sterowanie (cid:258)rodowisko, 60 mapa, Patrz: mapa (cid:258)rodowiska testowanie, 273, 282 paradygmat, Patrz: architektura PCL, 165, 175 Pocket Sphinx, 190, 192, 200, 203 podwozie, 38 Point Cloud Library, Patrz: PCL pojazd powietrzny bezza(cid:239)ogowy, Patrz: UAV polecenie catkin_create_pkg, 75 roslaunch, 86 PPR, 131 prawo robotyki, 26 procesor NUC, Patrz: NUC ruchu, 154 projektor IR, 113 przek(cid:239)adnia ró(cid:285)nicowa, Patrz: mechanizm ró(cid:285)nicowy przestrze(cid:241) inercyjna, 152 ptak mechaniczny, 25 pulses per revolution, Patrz: PPR PyAIML, 208, 213 instalowanie, 213 integracja z ROS, 219 Python skrypty w Blenderze, 49, 50, 51 290 Poleć książkęKup książkę warto(cid:258)(cid:202) odometryczna, Patrz: dane TurtleBot, 38, 60 instalacja, 82 pakiet, Patrz: pakiet symulacja, 96 odometryczne wydawanie polece(cid:241), 264 zasilacz, 115 robotyka mobilna, 30 ROS, 69, 176, 177, 236 actionlib, 265 dystrybucja, 72 funkcje, 69 graf obliczeniowy, 70 Indigo, 83 instalacja, 72 komunikat, 70, 71, 76 lista mailingowa, 72 Master, 71 pakiet, 70, 75 plik manifestu, 70 plik startowy, 241, 242 repozytorium, 72 serwer parametrów, 71 stos nawigacyjny, 238 system plików, 70 torebka, 71 us(cid:239)uga, 70, 71 w(cid:218)ze(cid:239), 70, 71, 76 Wiki, 72 RViz, 247, 250, 265 S sensor, 24, 31 HC-SR04, 144, 145 IMU, 104 Kinect, Patrz: Kinect liczby obrotów, Patrz: enkoder MPU 6000, 154 na podczerwie(cid:241), 109, 149 sposób pomiaru, 150 odleg(cid:239)o(cid:258)ci, 143, 234 optyczny, 130 ping, Patrz: sensor ultrad(cid:283)wi(cid:218)kowy ultrad(cid:283)wi(cid:218)kowy, 104, 109, 110, 117, 143, 144, 145, 234 HC-SR04, 111 Skorowidz wizji 2D, Patrz: kamera wizji 3D, 113, 165, 166, 167, 168, 169 Shannon Robert, 60 siatka 3D, 39 silnik, 36, 233 kontroler, Patrz: sterownik liczba obrotów na minut(cid:218), 36 moment obrotowy, Patrz: moment obrotowy Pololu, 105 sterownik, Patrz: sterownik text to speech, Patrz: TTS si(cid:239)ownik, Patrz: aktuator, Patrz: aktuator Simultaneous Localization and Mapping, Patrz: SLAM skan laserowy, 247 imitowanie, 183 SLAM, 165, 185, 248 s(cid:239)ownik, Patrz: leksykon s(cid:239)owo kluczowe volatile, 134 Sphinx, 189 instalowanie, 192 stan, 29, 263 obserwowalny cz(cid:218)(cid:258)ciowo, 29 w pe(cid:239)ni, 29 sterowanie, 236, 238, 263 deliberatywne, Patrz: sterowanie hierarchiczne hierarchiczne, 31 hybrydowe, 32 reaktywne, 31 sterownik, 104, 107, 121 p(cid:239)yta, 109 system catkin, 75 nawigacji inercyjnej, 152 nieholonomiczny, 62 ROS, Patrz: ROS rozpoznawania mowy, Patrz: mowa rozpoznawanie sterowania, Patrz: sterowanie sztuczna inteligencja, Patrz: AI T Tesla Nikola, 26 text to speech, Patrz: TTS Tiva C LaunchPad, 109 TTS, 115 291 Poleć książkęKup książkę Skorowidz U W warto(cid:258)(cid:202) odometryczna, Patrz: dane odometryczne Webots, 61 wheel encoder, Patrz: enkoder ko(cid:239)a X Z (cid:191) Xacro, 88 zasilacz, 115 (cid:285)yroskop, 154, 280, 281 UAV, 152 uk(cid:239)ad DN2820FYKH, 114 GP2D12, 149 HC-SR04, 144, 145 inercyjnej jednostki pomiarowej, Patrz: IMU MPU 6000, 154 MPU 6050, 112, 154, 155, 159, 234 kalibracja, 281 nap(cid:218)dowy, 119 Unmanned Aerial Vehicles, Patrz: UAV URDF, 88, 91 V V-REP, 61 292 Poleć książkęKup książkę
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Nauka robotyki z językiem Python
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: