Размер: 12519719 байт.
Описание: 123 эксперимента по робототехнике / М. Предко; пер. с англ. В. П. Попова. - М.: НТ Пресс, 2007. 544 с: ил.
Предлагаемая вашему вниманию книга в занимательной форме знакомит с основами робототехники, радиоэлектроники и программирования микроконтроллеров для роботов шаг за шагом, практически с нуля. При этом автор, избегая сложных математических фор мул, на практике поясняет физику процессов, происходящих в роботах, включая электронные схемы, двигатели, датчики, источники питания и микроконтроллеры. Описаны способы механической сборки и монтажа электронных схем. К книге прилагается чертеж печатной платы, на которой удобно смонтировать схемы приведенных экспериментов, каждый эксперимент сопровождается перечнем необходимых деталей, которые легко найти в магазинах радиоэлектроники, а также перечнем нужных инструментов. Приведены листинги программ управления роботами с подробными комментариями. Материал книги дает возможность самостоятельно построить робот, находящий выход из лабиринта, робот, ориентирующийся на источник света й звука, ультразвуковой дальномер и компас.
Книга не только поможет организовать занимательный и интересный досуг подростка, реализовать его творческие способности, но и лучше усвоить школьный курс физики и информатики.
Предназначена для старшеклассников, учащихся колледжей и ПТУ.
Скачать: Depositfiles.com & Letitbit.net Книга: Введение в робототехнику. Накано Э., 1988
Книга известного японского специалиста посвящена принципам построения робототехнических систем. Излагаются новые научные и технические результаты, относящиеся к искусственному интеллекту, распознаванию образов, конструированию универсальных схватов и управлению ими.
Ссылка: http://depositfiles.com/files/h2mlce3fx Книга: Вентильные электродвигатели малой мощности для промышленных роботов. Косулин В.Д., 1988.Рассмотрены основы теории, конструкция и принципиальные схемы вентильных электродвигателей постоянного тока. Дан анализ путей повышения их энергетических показателей и расширения функциональных возможностей. Описаны схемы датчиков положения ротора и частоты вращения. Рассмотрены вопросы конструирования вентильных электродвигатёлей для электромеханических модулей. Приведены примеры расчета конкретных машин. Для инженерно-технических работников, занимающихся разработкой электроприводов роботов-манипуляторов, вентильных электродвигателей, может быть полезна студентам вузов.
Ссылка: http://depositfiles.com/files/4owigr4px Книга: Занимательная анатомия роботов. Мацкевич В.В., 1988.Описание:
В занимательной форме рассказано об исследованиях и разработках важнейших систем современных роботов. Показано, как можно самим выполнить ту или иную систему робота из простейших электронных схем. Приведены практические схемы отечественных и зарубежных любительских конструкций роботов. По сравнению с первым изданием (1980 г) материал значительно обновлен Для широкого круга читателей.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Как самому сделать робот. Хейзерман Д., 1979.Описание:
Книга продолжает серию книг по техническому творчеству начатую издательством в 1978 г. выпуском книги П. Эльштейна Конструктору моделей ракет. В ней рассмотрен круг вопросов, относящихся к разработке последовательно усложняющейся модели подвижного робота. Введение каждой новой функции робота начинается с теоретического описания. Затем поводится соответствующая блок-схема рассчитана на применение стандартных элементов, и даются рекомендации по реализации электронных схем. Проектирование и конструирование функционирующего робота - хорошая школа освоения достижений науки и техники. Рассчитана на читателей, увлекающихся самодеятельным техническим творчеством.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Кибернетика без математики. Шилейко А.В., Шилейко Т.И., 1973. Описание:
Книга популярно рассказывает о некоторых главных аспектах современной автоматики и рассчитана на широкий круг радиолюбителей, а также читателей, интересующихся проблемами современной автоматики.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Кибернетика без математики. Шилейко А.В., Шилейко Т.И., 1977. Описание:
В книге в популярной форме рассказано о некоторых главных аспектах современной автоматики. Первое издание книги вышло в 1973 г. Второе издание дополнено изложением новых вопросов, касающихся широко развивающейся в последние годы теории больших систем. Книга рассчитана на широкий круг радиолюбителей, а также читателей, интересующихся проблемами технической кибернетики и организации больших автоматических систем.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Кибернетика в самоделках. Игошев Б.М., 1978.Описание:
В книге в доступной широкому кругу читателей форме излагаются основы технической кибернетики. Приводятся схемы и описания простых кибернетических устройств, приборов и моделей, рекомендуемых для самостоятельного изготовления. Книга предназначена для широкого круга читателей, а также может быть полезна для руководителей технических кружков школ.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Мехатроника и робототехника. Системы микроперемещений с пьезоэлектрическими приводами. Смирнов А.Б.Описание:
Пособие соответствует действующему учебному плану для ММФ, дисциплинам "Проектирование мехатронных систем" и "Проектирование роботов и робототехнических систем" цикла специальных дисциплин, устанавливаемых Советом вуза, направлению подготовки инженеров 652000 "Мехатроника и робототехника" по специальностям 071800 "Мехатроника" и 210300 "Роботы и робототехнические системы". Рассмотрены системы микроперемещений, предназначенные для манипулирования миниатюрными объектами. Приведены и оценены структура и принципы построения мехатронных модулей систем, схемные решения модулей с пьезоэлектрическими приводами, имеющих несколько степеней свободы. Изложены основы теории и методы расчета упругих устройств с пьезоэлектрическими приводами. Предназначено для студентов пятого курса, обучающихся по специальностям "Мехатроника" и "Роботы и робототехнические системы", аспирантов, а также для научных и инженерно-технических работников.
Ссылка: depositfiles.com Файл: Настольная книга разработчика роботов.djvuРазмер: 59909738 байт.
Описание:
Бишоп О. Настольная книга разработчика роботов. - К.: "МК-Пресс", СПб.: "КОРОНА-ВЕК", 2010.-400с, ил.
Эта книга представляет собой справочное руководство для тех, кто хочет научиться проектировать и конструировать роботов. Благодаря представленным в ней пошаговым инструкциям, вы быстро освоите методики создания забавных и захватывающих роботов. На основании своего обширного практического опыта автор открывает важные аспекты программирования, электроники и механики, характерные для робототехники. Поскольку все проекты основаны на использовании всемирно популярных микроконтроллеров PIC, методики программирования осваиваются быстро и безболезненно.
Данное руководство - идеальный вариант для новичков в сфере робототехники. Оно будет также полезно тем опытным разработчикам, которые хотят расширить свои познания в обпасти программирования роботов. И безусловно, эта книга пригодится студентам, выполняющим практические задания по проектированию систем на основе микроконтроллеров.
Книга: Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы. Панфилов Ю.В., 1988.
Описание:
Изложены конструкции и принцип действия современного оборудования для производства интегральных микросхем (ИС), основы робототехники и гибких автоматизированных систем. Описаны принципы построения и вопросы эксплуатации промышленных роботов, систем управления с использованием ЭВМ и микропроцессоров. Приведены материалы по анализу конструкции сборочного, химико-технологнческого, фото-рентгено, электронно-литографического оборудования. Для учащихся техникумов.
Ссылка: depositfiles.com Файл: Основы робототехники.djvuРазмер: 5369991 байт.
Описание:
Юревич Е. И. Основы робототехники. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 416 с: ил.
Рассмотрены история становления робототехники как современной отрасли науки и техники от первых попыток создания "механических людей" до современных роботов и перспективы её дальнейшего развития. Описано устройство роботов и близких им средств робототехники, способы управления роботами от программного до интеллектуального, принципы проектирования. Широко представлено применение роботов в различных отраслях народного хозяйства и в других областях человеческой деятельности.
Для студентов технических вузов, разработчиков роботов и их пользователей.
Книга: Популярно о робототехнике. Боголюбов А.Н., 1989.
Описание:
Книга содержит краткие сведения о происхождении проблемы роботов и манипуляторов и ее развитии. Значительное внимание уделено современному состоянию проблемы и некоторым ее узловым вопросам, раскрыто содержание научных исследований и практических результатов не только в области робототехники, но и в смежных с ней областях науки. В популярной форме изложены фундаментальные основы робототехники, показана не только структура рабочих механизмов и агрегатов роботов и манипуляторов, но и пути их физического и математического моделирования. Для широкого круга научно-технических работников, а также всех интересующихся историей науки.
Ссылка: depositfiles.com Файл: Программируемые роботы. Создаем робота для своей домашней мастерской.djvuРазмер: 7425442 байт.
Описание:
Программируемые роботы. Создаем робота для своей домашней мастерской / Дж. Вильяме; пер. с англ. А. Ю. Карцева. - М.: НТ Пресс, 2006. -240 с.: ил.
В книге Джеффа Вильямса подробно рассматриваются элементы схем, используемые в устройствах числового программного управления: интегральные микросхемы, контроллеры шаговых двигателей и сами двигатели, мостовые драйверы и другие элементы. Описана технология изготовления печатных плат в домашних условиях методом термического переноса электрографического изображения с бумаги на поверхность фольгированного пластика. Приводятся различные схемы управления шаговыми двигателями, на основе которых предлагается конструкция самодельного универсального станка с числовым программным управлением для использования в домашней мастерской и соответствующее программное обеспечение. Описания сопровождаются большим количеством фотографий, соответствующих поэтапному изготовлению станка
Скачать: Depositfiles.com & Letitbit.netФайл: Программируемый робот, управляемый с КПК.djvu
Размер: 5439880 байт.
Описание:
Программируемый робот, управляемый с КПК / Д. Вильяме; пер. с англ. А. Ю. Карцева. - М.: НТ Пресс, 2006. - 224 с.: ил.
Вашему вниманию предлагается книга ведущего специалиста в области компьютерной и робототехники из Канады Дугласа Вильямса (Douglas H.Williams), посвященная новой теме - управлению роботами с помощью карманных персональных компьютеров (КПК) с установлением беспроводной связи по ИК-каналу между ними.
Автор систематизировал сведения по стандартам связи IrDA, элементной базе электроники роботов, необходимому прикладному программному обеспечению КПК. Книга позволит читателю провести все этапы работы по сборке, программированию и наладке дистанционно управляемого от КПК робота, созданного своими руками.
Книга будет полезна большой армии радиолюбителей и роботостроителей, студентам радиотехнических факультетов, факультетов вычислительной техники, робототехники, механотроники.
http://depositfiles.com/files/5w7ulay0g Книга: Проектирование шагового электропривода применительно к робототехнике. Садовский Л.А. (ред), 1985.
Описание:
Изложены основы проектирования шагового электропривода применительно к роботам и манипуляторам, гибким автоматизированным производствам. Приводятся рекомендации по выбору двигателя и системы управления, формулы для оценки качества переходных процессов, рабочего диапазона частот и скоростей, точности позиционирования. Рассмотрена методика проектирования инвертора.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Промышленные роботы. Справочник. Козырев Ю.Г., 1988.Описание:
Приведены конструкционно-технологические параметры современных промышленных роботов, систем и комплектующих узлов, рекомендации по их применению, а также по созданию и внедрению автоматизированных производственных систем с промышленными роботами. Второе издание (1-е изд. 1983 г.) переработано и дополнено сведениями о новых моделях промышленных роботов, комплектующих изделий к ним. Приведены материалы по передвижным роботам. Для инженерно-технических работников машиностроительных предприятий и проектно-технологических институтов.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Промышленные роботы агрегатно-модульного типа. Воробьев Е.И., 1988.Описание:
Обобщен отечественный и зарубежный опыт конструирования, расчета и проектирования промышленных роботов (ПР) агрегатно-модульного типа. Приведены примеры характерных конструкций, даны методы расчета и проектирования конструктивных модулей с приводами различных типов. Изложены методы кинематического и динамического расчета типовых компоновок, алгоритм автоматизированного проектирования модульных ПР. Описаны разработанные в последнее время динамические алгоритмы управления ПР, используемых на различных технологических операциях. Для инженерно-технических работников, занимающихся созданием средств автоматизации технологических процессов в различных отраслях народного хозяйства.
Ссылка: depositfiles.com Файл: Сборка и программирование мобильных роботов в домашних условиях.djvuРазмер: 11479839 байт.
Описание:
Сборка и программирование мобильных роботов в домашних условиях / Ф.Жимарши; пер. с фр. М.А.Комаров. - М.; НТ Пресс, 2007. - 288 с.: ил.
Вашему вниманию предлагается книга известного французского автора Фредерика Жимарши (Frederic Giamarchi). Книгу без преувеличения можно назвать энциклопедией мобильных роботов. В ней детально рассматривается элементная база роботов: микроконтроллеры, их архитектура и система команд, типы применяемых датчиков, силовых контроллеров и двигателей для роботов. Детально описаны конструкции нескольких роботов (, и др.), которые можно собрать своими руками: электронные схемы, чертежи печатных плат и размещения радиоэлементов, соединение составных частей; листинги программ, часть которых дана в Ассемблере, часть - на языках С и Basic. Изюминкой книги является рассмотрение специально разработанных языков для роботов - объектно-ориентированного языка, на основе которого создан язык LEGO одноименной фирмы, и улучшенного метода программирования при помощи ускоренного создания прототипа, который предлагает молодая французская фирма Controlord. В книге много ссылок на сайты по робототехнике.
Книга будет интересна студентам технических университетов й колледжей, а также всем энтузиастам, интересующимся проблематикой робототехники.
Книга рассчитана на самый широкий круг любителей радио с образованием в объеме средней школы, будет также полезна как справочное пособие начинающим инженерам и техникам
http://depositfiles.com/files/74c1ks8zm Книга: Системы искусственного интеллекта в машиностроении. Учебное пособие. Бровкова Б.В., 2004.
Описание:
Содержит материалы, посвященные интеллектуализации машиностроительного производства, в том числе общие сведения о методах искусственного интеллекта, определении параметров качества детали в механообработке на основе нейронных сетей, применении генетических алгоритмов для оптимизации управляющих воздействий. Предназначается для студентов специальностей 120200, 120100, 210200 и может быть рекомендовано студентам других специальностей при изучении курсов, содержащих разделы по системам искусственного интеллекта машиностроительного профиля.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов. Черпаков Б.И., 1989.Описание:
В пособии изложены требования к электроприводам станков и промышленных роботов, дается описание всех основных типов электроприводов, применяемых в ГПС. Большое внимание уделено технической характеристике электродвигателей, используемых для электроприводов. Книга предназначена для преподавателей и мастеров производственного обучения профессионально-технических училищ.
Ссылка: depositfiles.com Файл: Создание роботов в домашних условиях.djvuРазмер: 5451594 байт.
Описание:
Создание роботов в домашних условиях / Брага Ньютон; пер. с англ. Е. А. Добролежина. - М. : НТ Пресс, 2007. - 368 с. : ил.
Предлагаемая вашему вниманию книга в занимательной форме знакомит с основами робототехники, радиоэлектроники и программирования микроконтроллеров для роботов шаг за шагом, практически с нуля. При этом автор, избегая сложных математических формул, на практике поясняет физику процессов, происходящих в роботах, включая электронные схемы, двигатели, датчики, источники питания и микроконтроллеры. Описаны способы механической сборки и монтажа электронных схем. К книге прилагается чертеж печатной платы, на которой удобно смонтировать схемы приведенных экспериментов, каждый эксперимент сопровождается перечнем необходимых деталей, которые легко найти в магазинах радиоэлектроники, а также перечнем нужных инструментов. Приведены листинги программ управления роботами с подробными комментариями. Материал книги дает возможность самостоятельно построить робот, находящий выход из лабиринта, робот, ориентирующийся на источник света и звука, ультразвуковой дальномер и компас и многое другое.
Предназначена для радиолюбителей всех возрастов и любой квалификации
http://depositfiles.com/files/iwqoytktb Книга: Создаем робота-андроида своими руками. Ловин Д., 2007.
Описание:
Эта книга - отличный подарок для тех, кто собирается строить робота в первый раз, а также будет полезна и более опытным, которые хотят отточить свое мастерство. Базовых знаний в области радиоэлектроники окажется вполне достаточно, чтобы книга помогла вам осуществить 12 отличных робототехнических проектов с использованием как промышленных частей и деталей (полные списки прилагаются), так и различного домашнего хлама, вытащенного с антресолей. Издание окажется крайне полезным для всех любителей электроники и телемеханики как классическое руководство по функционально-блочному построению робототехнических устройств.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Техническая кибернетика. Крайзмер Л.П., 1958.Описание:
В брошюре популярно излагаются основные идеи кибернетики как науки об общих принципах управления. Приводятся основные сведения из теории информации, автоматического регулирования и электронных вычислительных машин. Рассматриваются возможности выполнения последними различных логических функций. Описывается значительное количество практических применений кибернетической техники как в области автоматизации управления, учета и планирования, так и в области моделирования физиологических процессов в живых организмах. Брошюра рассчитана на подготовленных радиолюбителей и на широкие круги лиц, знакомых с радиоэлектроникой и интересующихся вопросами кибернетики. Для усвоения материала книги вполне достаточна общая подготовка в объеме средней школы.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Техническая кибернетика. Крайзмер Л.П., 1964.Описание:
Популярно излагаются основные идеи кибернетики как науки об общих принципах управления. Основное внимание уделяется технической кибернетике, в которой рассматриваются вопросы управления техническими процессами и создания искусственных управляющих систем, включающих в себя устройства для восприятия, передачи, хранения и переработки информации. Приводятся элементарные сведения из теории информации, автоматического регулирования и электронных вычислительных машин. Рассматриваются возможности выполнения последними различных логических функций. Описывается значительное количество практических применений кибернетической техники как в области автоматизации управления, учета и планирования, так и в области моделирования физиологических процессов в живых организмах. Во втором издании шире представлены материалы об информационно-логических машинах, преобразователях информации, самоорганизующихся системах и бионических путях совершенствования кибернетической техники. Рассчитана на подготовленных радиолюбителей и на широкие круги лиц, знакомых с радиоэлектроникой и интересующихся вопросами кибернетики. Для усвоения материала книги вполне достаточна общая подготовка в объеме средней школы.
Ссылка: depositfiles.com Книга: Устройства управления роботами. Схемотехника и программирование. Предко М., 2004.Описание:
Цель книги заключается в том, чтобы снабдить проектировщика практическими методиками и надлежащим инструментом, которые смогут гарантировать работоспособность проектируемого автоматического устройства и облегчат его модификацию и модернизацию. Блок управления (контроллер) является важной частью любого автоматического устройства - по крайней мере, не менее важной, чем все другие его подсистемы, - и что проектировщик должен вспомнить о контроллере в самом начале своего проекта, еще до того, как тот примет свои окончательные очертания. Из данной книги вы узнаете, как программируются контроллеры для управления подвижными механизмами - роботами. При этом будет рассмотрена совместная работа всех подсистем: входных датчиков, выходных устройств, блоков управления и периферийного оборудования связующим звеном (как говорят, интерфейсом) между которыми служит микроконтроллер. Познакомившись с функциями, выполняемыми всеми этими подсистемами, можно выяснить необходимые подробности техники программирования микроконтроллеров, позволяющие связать все эти функции воедино и создать программу высокого уровня для управления роботом.
Ссылка:Первое российское образовательное робототехническое пособие «Лунная Одиссея». Пособие предназначено для учителей и учеников 5-9 классов. Такой проект — скорее исключение из правил. Отечественные учебные пособия о робототехнике пока — редкость.
По каким учебникам учатся сегодняшние школьники-робототехники? Какие материалы в соревновательной робототехнике используют лучшие тренеры? Какими книгами пользуются учителя на уроках информатики? Мы поговорили о настоящем и будущем российских учебников с практиками робототехники.
Какой учебной, методической, научной литературой по робототехнике вы пользуетесь или пользовались?
Сергей Косаченко , тренер команд ОГБОУ «Томский физико-технический лицей» :
В нашем Томском физико-техническом лицее первоначально на учебных занятиях мы использовали знаменитую книгу «Робототехника для детей и родителей» Сергея Александровича Филиппова. В этой книге хорошо описаны базовые алгоритмы, которые изучали на элективных занятиях по робототехнике.
Однако, структура данной книги не совсем подходит под школьные уроки, поэтому когда настал момент выбора УМК (учебно-методический комплекс — прим.ред. ) для введения обязательных учебных занятий по робототехники в рамках предмета «Технология» в 5 и 6 классах, мы остановили свой выбор на учебном пособии «Первый шаг в робототехнику. 5–6 классы: практикум» Дениса Геннадьевича Копосова.
Эта книга подходила нашему лицею и по рассматриваемому в ней робототехническому конструктору (LEGO Mindstorms NXT), которым были укомплектованы наши робоклассы.
Со временем мы ввели учебные занятия и по микроэлектронике на основе контроллера Arduino, поэтому при дефиците учебной литературы, структурированной под школьные учебные занятия, мы, используя и перерабатывая информационный материал из сети интернет, например, wiki компании Амперка, написали сначала поурочные разработки (карты уроков), которые позже оформились в книги, соавтором которых я также являюсь: «Основы программирования микроконтроллеров (часть 1)» и «Основы робототехники (часть 2)» . Это стало возможным благодаря сотрудничеству с компаниями Амперка и Экзамен-ТехноЛаб. В обеих книгах рассматривается Arduino-совместимый контроллер, имеются подробные примеры его программирования. Мне также известны замечательные книги по робототехнике Олега Горнова и семьи Овсяницких (Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий), которые мы не используем в лицее из-за их ориентации на не используемые у нас робототехнические наборы.
Сергей Мустафин , эксперт РАОР, тренер всероссийской сборной по робототехнике, тренер команд-чемпионов всероссийских и всемирных состязаний роботов :
На мой взгляд, к сожалению, литературы, позволяющей ребятам заниматься, готовиться к соревнованиям, практически нет. Либо ВУЗовские учебники, либо относительно простые методички. Преимущественно используются интернет-ресурсы.
Виктор Тарапата , учитель информатики ГБОУ Школа №283, ведущий методист по образовательной робототехнике издательства Лаборатория знаний (Пилот) :
Насколько сильно дифференцированы учебники по возрастам на ваш взгляд?
Сергей Косаченко : Учебные пособия Д.Г.Копосова хорошо дифференцированы по возрастам, что отражается в их названиях. Книга С.А.Филиппова, выдержавшая уже третье издание, является, на мой взгляд, универсальной.
Сергей Мустафин : Либо простые методички либо очень сложные учебники высшей школы. Безусловно, есть несколько исключений (Филиппов, Овсяницкий…).
Виктор Тарапата : Для строгости, мы не можем говорить об учебниках, так как учебник бывает только по предмету, который есть в учебной программе. Поэтому сегодня приходится говорить, в общем, только об учебных пособиях. Их дифференцированность по возрастам имеет явный крен на пользователей робототехнических комплексов компании LEGO, а это 5-6 класс (в большинстве). В иноязычном сегменте также есть достаточно много литературы и ресурсов по платформе Arduino, и всё это потихоньку локализуется или создаётся своё в русскоязычном сегменте. Arduino — это платформа, которой дети могут начинаться заниматься с 8 классе — это оптимально, так как будет создана корреляция со школьной программой по физике, информатике, математике.
Лидия Белиовская : Я знакома с учебниками для средней школы. А вот учебников для старшеклассников, на мой взгляд, нет. Можно посоветовать книгу “Программируем микрокомпьютер NXT в Lab VIEW” + DVD.
Как по вашему мнению, в образовательной робототехнике в России достаточно учебных материалов для учащихся?
Сергей Косаченко : Я не ощущаю избытка в русскоязычных учебных материалах по робототехнике для учащихся, скорее наблюдается дефицит. Иными словами, есть темы, которые многократно повторяются в разных книгах, и есть темы, которые либо слабо освещены, либо вообще никак не адаптированы для российских школьников.
Переводы и издания интересных зарубежных книг появляются на нашем рынке на три-четыре года позже.
Сергей Мустафин : Безусловно недостаточно.
Виктор Тарапата : Несмотря на то, что издательство Лаборатория знаний сегодня является лидером по количеству выпускаемых учебных материалов по робототехнике и другие издания и интернет-ресурсы стремятся предложить всё больше материалов, всё-таки ощущается очень сильная нехватка, неинформированность об этих материалах педагогов, которые в школах ведут робототехнику.
Если в среднем образовании ситуация уже меняется, то на высшем уровне, в педагогических вузах, нет ни одного широкоформатного учебного пособия по методике обучения робототехнике, что можно было бы сделать для студентов математических, физических и информационно-технических направленностей. Отсюда явная нехватка квалифицированных кадров.
С другой стороны, систематизировать преподавание робототехники или средствами робототехники довольно проблематично из-за сменяемости платформ, разрозненности развития этого направления на уровне регионов. Но радует то, что эти проблемы уже осознаны и поступательно решаются сообществом.
Лидия Белиовская : Образовательных материалов для учащихся достаточно. Для педагогов желательно разработать дополнительно методические пособия.
Сейчас в робототехнике довольно сложная ситуация с кадрами. Педагоги-профи сложно входят в робототехнику, а грамотная технически молодежь может работать со школьниками и родителями с большими трудностями.
Нужен ли единый учебник по робототехнике? Нужна ли единая учебная программа?
Сергей Косаченко : На мой взгляд, единый учебник по робототехнике, будет скорее очень вреден для перспективного развития образовательной робототехники в России. Основная причина кроется в невозможности написания единого учебника таким образом, чтобы в нем описывались практические задания под разнообразные робототехнические наборы. Это вынудит авторов такого учебника пойти на компромисс и выбрать в качестве базового какой-то один робототехнический набор. К сожалению, сегодня идеального робототехнического набора для учебных занятий в школе по робототехнике на рынке не существует.
Напротив, единая учебная программа по робототехнике в статусе рекомендованной с подробным учебно-тематическим планированием, без упоминаний в названиях тем конкретных брендов и робототехнических наборов в настоящий момент очень необходима для школьных педагогов, и, по моему, она оказала бы значимую помощь при введении учебных занятий робототехники в российских школах.
Сергей Мустафин : На мой взгляд это невозможно. Робототехника — собирательная наука с множеством разделов и направлений. Изучение сильно завязано на оборудовании, которое невозможно и не нужно стандартизировать.
Виктор Тарапата : Как я уже говорил ранее, единый учебник возможен при появлении такого предмета как Робототехника. Поэтому вопрос, скорее, а нужен ли такой предмет, прежде всего, в школе? Ответ здесь не может быть однозначным. Так как сетка часов в школе и так довольно загружена, а значит, придется пожертвовать урочными часами каких-то предметов. Сделать это непросто, начиная с центральной линии государства и минобрнауки, заканчивая нагрузкой педагогов-предметников. Добавлять такой предмет без потерь, а с увлечением учебной нагрузки — снова проблема, родители будут против, да и квалифицированных педагогов, опять же, нет.
Когда-то, в 80-ых, подобная полемика была и с Информатикой. Теперь, как видно, это полноценный развитый предмет, имеющий большую популярность среди выпускников.
Лидия Белиовская : Единый учебник не нужен, нужны вариативные курсы. Числом поболее, содержанием поразнообразнее. Вместо программы — перечень компетенций (решений задач по робототехнике).
Нужна бальная шкала оценки успехов ребят и возможность учитывать высокие результаты школьника при поступлении в ВУЗ.
Что прочесть/изучить какой материал должен каждый, кто хочет добиться успеха в робототехнике?
Сергей Косаченко : Если определить успех, как некоторую сумму знаний, необходимых для понимания основ робототехники (механика, электроника, программирование), то можно изучить книги, упомянутые выше, и изучить дополнительные источники информации, например, специализированные форумы, wiki робототехнических сообществ и т.д. Если же для человека успех - это интерес для профессионального становления, как практическое создание и эксплуатация роботов, то в этом случае советую читать учебники, ориентированные на студентов ВУЗов, читать материалы, желательно на английском языке, современных научных конференций и форумов, посвященных робототехнике.
Сергей Мустафин : Успех в робототехнике очень субъективное понятие. Если говорить о создании проектов, то читать скорее необходимо физику, изучать программирование и математику. В спортивной робототехнике тоже есть свои особенности: приходится детальнее погружаться в особенности работы сенсоров, контролеров, протоколов, разбираться в механике и мехатронике.
Виктор Тарапата : Успех возможен только если пройти три уровня: делай, как я; делай с моей помощью, делай сам.
На первом уровне — серия РОБОФИШКИ, она полностью отвечает потребностям данного уровня, а также уже сейчас есть издания, дающие выход и на второй уровень.
Для второго уровня нашим издательством готовится принципиально новая серия, которая расширит границы робототехники и покажет, что это не просто создание работающих механизмов, а целые ответвления в различные области деятельности и наук, которые необходимо изучить и ими овладеть. Плюс для этого уровня сеть Интернет — в ней можно найти различные сообщества и видеоматериалы, которые позволят робототехнику «прокачать скиллы» в робототехнике.
Для третьего уровня — уже сам человек, который достаточно знает на прикладном уровне и готов претворять в жизнь свои самые смелые фантазии как на ступени индивидуального интереса, так и на ступени профессиональной жизни.
Лидия Белиовская : Чтобы добиться успехов, нужен классный педагог и команда единомышленников. Одному в робототехнике трудно добиваться успехов. Советую изучать различные проекты в интернете, работать на форумах — и вам помогут.
Заключение
В результате работы были решены следующие задачи:
1. Определена роль искусственного интеллекта в научно-техническом прогрессе. При помощи ИИ отдельно взятые люди смогут получить в свое распоряжение такие колоссальные материальные и интеллектуальные возможности, о которых до этого не могли мечтать целые государства. ИИ станет достойным преемником физической причины прогресса и сможет двигать его вперед намного эффективнее своей предшественницы. При этом поле его деятельности не ограничится Землей. Опираясь на вновь сгенерированные и уже известные изобретения он очень скоро выйдет за ее пределы.
2. Рассмотрено использование интеллектуальных информационных систем в различных прикладных областях. Экспертная система в отличие от других интеллектуальных систем, экспертная система имеет три главные особенности:
адаптирована для любого пользователя;
позволяет получать не только новые знания, но и профессиональные умения и навыки, связанные с данными знаниями, т.е. не только даёт знать что., но и знать как.;
передаёт не только знания, но и пояснения и разъяснения, т.е. обладает обучающей функцией.
3. Рассмотрена история развития роботов. Идея роботов зародилась в глубокой древности, в Древнем Египте в 3 тыс. до н.э. Робототехника развивалась по мере того, как развивались такие науки, как физика (в т. ч. механика), логика, математика. Первый человеко-робот (андроид) был создан в 16 веке.
4. Определенно современное состояние роботизации. Роботы еще не обладают многими важнейшими качествами, присущими человеку, например не способны к разумному реагированию на непредвиденную обстановку и изменение рабочей среды, к самообучению на основе собственного опыта. Любой робот, приобретенный в процессе роботизации, несмотря на то, что является простым техническим механизмом, работает не непрерывно в течение трудового дня. Перерывы обусловлены необходимостью в уборке, профилактическом контроле, перебоями с энергоснабжением и т.д. Однако, тем не менее, эти временные затраты на перерывы значительно ниже, по сравнению с работой людей. Именно поэтому будущее промышленности за роботизацией.
5. Проанализирована роль робототехники в геологоразведывательной и космической промышленности. Вместе с тем, говоря о сегодняшних достижениях космической и геологоразведывательной робототехники, нужно понимать, что мы находимся лишь в начале пути. Возрастание состава задач, выполняемых с использованием робототехнических систем космического и геологоразведывательного назначения, а также повышение требований к качеству их решения делает необходимым формирование адекватной концепции их развития.
Список литературы
1. Афонин, В.Л. Интеллектуальные робототехнические системы [Текст]: курс лекций / В.Л. Афонин, В.А. Макушкин. - М.: Интернет-Ун-т Информ. Технологий, 2009. - 199 c.
2. Григорченков, Н.И. Состояние и перспективы развития робототехники на Барнаульском заводе механических прессов [Текст] / Н.И. Григорченков // Кузнеч. - штамповоч. пр-во. 1992. - N 11/12. - С.89.
3. Гилмор, Ч. Введение в микропроцессорную технику [Текст] / Ч. Гилмор. - М.: Мир, 1984. - 314 с.
4. Ивановский, Александр Владимирович. Начала робототехники: материал технической информации [Текст] / А.В. Ивановский. Минск: Вышэйш. шк., 1988. - 219 с.
5. Интеллектуальные роботы: учеб. пособие по направлению "Мехатроника и робототехника" [Текст] / И.А. Каляев [и др.]; под общ. ред.Е.И. Юревича. М.: Машиностроение, 2007. - 360 с.
6. Соловьёв, А.В. Когнитивная психология и искусственный интеллект: науч. аналит. обзор [Текст] / А.В. Соловьев; Рос. акад. наук, Ин-т науч. информ. по обществ. наукам. М.: [б. и.], 1992. - 77 с.
7. Конюх, Владимир Леонидович. Основы робототехники: учеб. пособие для вузов по направлениям подготовки 220300 "Автоматизация технол. процессов и пр-в" и 220400 "Мехатроника и робототехника" [Текст] / В.Л. Конюх - Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 282 с.
8. Маслов, В.А. Робототехника берет старт [Текст] / В.А. Маслов, Ш.С. Муладжанов. - М.: Политиздат, 1986. - 109 с.
9. Мацкевич, В.В. Занимательная анатомия роботов [Текст] / В.В. Мацкевич. - М.: Сов. радио, 1980. - 159 с.
10. Подураев, Юрий Викторович. Мехатроника: основы, методы, применение: учеб. пособие по специальности "Мехатроника" направления подготовки "Мехатроника и робототехника" [Текст] / Ю.В. Подураев.2-е изд., стер. - М.: Машиностроение, 2007. - 255 с.
11. Попов, Е.П. Роботы и ЭВМ [Текст] / Е.П. Попов, В.С. Медведев. М.: Знание, 1985. - 190 с.
12. Попов, Е.П., Робототехника [Текст] / Е.П. Попов, Е.И. Юревич. - М.: Машиностроение, 1984. - 288 с.
13. Попов, Е.П. Управляющие системы промышленных роботов [Текст] / Е.П. Попов, И.М. Макаров, В.А. Чиганов. - М.: Машиностроение, 1984. - 168 с.
14. Робототехника, прогноз, программирование [Текст] / Ю.М. Баяковский [и др.]; предисл. чл. - кор. РАН Ю.П. Попова и проф.Г. Г. Малинецкого; Ин-т прикладной математики им. М.В. Келдыша Рос. акад. наук. - М.: URSS: Изд-во ЛКИ, 2008. - 202 с.
15. Робототехника и автоматизация производственных процессов: тез. докл. к всесоюзной конф. [Текст] / Науч. сов. АН СССР по проблеме "Роботы и робототехнические системы". Ч.2. - Барнаул, 1983. - 178 с.
16. Робототехника и автоматизация производственных процессов: тез. докл. к всесоюзной конф. [Текст] / Науч. сов. АН СССР по проблеме "Роботы и робототехнические системы". Ч.4. - Барнаул, 1983. - 184 с.
17. Тихонов, Анатолий Федорович. Автоматизация и роботизация технологических процессов и машин в строительстве: учеб. пособие для вузов по специальности "Механизация и автоматизация в стр-ве" [Текст] / А.Ф. Тихонов. - М.: Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2005. - 460 с.
18. Цыганков, Владимир Дмитриевич. Нейрокомпьютер и мозг [Текст] / В.Д. Цыганков; Междунар. ин-т теорет. и прикладной физики РАЕН. - М.: СИНТЕГ, 2001. - 241с.
19. Шахинпур, Мозен. Курс робототехники: материал технической информации [Текст] / М. Шахинпур; пер. с англ.С. С. Дмитриева; под ред. С.Л. Зенкевича. - М.: Мир, 1990. - 527 с.
20. Ямпольский, Л.С. Промышленная робототехника [Текст] / Л.С. Ямпольский. - Киев: Техника, 1984. - 264 с.
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Институт проблем машиноведения
Серия «Шаги в кибернетику»
С. А. Филиппов
Робототехника для детей и родителей
Под редакцией д-ра техн. наук, проф. А. Л. Фрадкова
Издание 3-е, дополненное и исправленное
Санкт-Петербург «НАУКА»
УДК 621.86/.87 ББК 32.816
Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2013. 319 с.
ISBN 978-5-02-038-200-8
Уже много лет мы читаем в книгах и газетах, слышим по радио и из телевизора, что скоро нас будут окружать умные, добрые и интересные роботы. Однако в реальной жизни роботов все нет и нет. Лишь несколько лет назад знаменитая датская компания Lego сделала роскошный подарок любителям мехатроники, роботов и других кибернетических игр и игрушек: выпустила робототехнический конструктор Lego Mindstorms NXT, который с успехом используется как дома, так и в учебе.
Эта книга одна из первых на русском языке поможет не только самому строить и программировать разнообразных роботов из Lego, но и научить этому других школьников, студентов. В ней рассматриваются основы конструирования, программирования на языках NXT-G, Robolab и RobotC, а также элементы теории автоматического управления.
В третьем издании добавлены описания усовершенствованых конструкций роботов, а также рассмотрены новые задачи: прохождение лабиринта, роботыманипуляторы, инверсная линия и др. По-прежнему большое внимание уделено алгоритмам управления: от П- и ПД-регулятора для движения по линии до ПИДрегулятора для балансирующего робота-сигвея.
Предназначена для преподавателей кружков робототехники школ и вузов, для широкого круга читателей.
Рецензент д-р техн. наук, проф. Б. Р. Андриевский
Предисловие.............................................................................................................. | |
Глава 1. Знакомство с конструктором................................................................ | |
Как он может попасть к Вам в руки..................................................................... | |
Наборы для школы и дома................................................................................... | |
Основной состав набора: что мы купили?........................................................... | |
Электроника................................................................................................................ | |
Детали для конструирования..................................................................................... | |
Что потребуется еще? ................................................................................................. | |
Обзор дополнительных возможностей................................................................ | |
Программное обеспечение................................................................................... | |
Зарубежные разработки.............................................................................................. | |
Отечественные разработки......................................................................................... | |
Глава 2. Конструирование.................................................................................... | |
Способы крепления деталей................................................................................ | |
Различия принципов конструирования RIS и NXT.................................................. | |
Первая игра: фантастическое животное.................................................................... | |
Высокая башня............................................................................................................ | |
Механический манипулятор...................................................................................... | |
Механическая передача....................................................................................... | |
Передаточное отношение........................................................................................... | |
Волчок.......................................................................................................................... | |
Редуктор....................................................................................................................... | |
Глава 3. Первые модели........................................................................................ | |
Моторы вперед!.................................................................................................... | |
NXT Program................................................................................................................ | |
NXT-G.......................................................................................................................... | |
Robolab 2.9................................................................................................................... | |
RobotC .......................................................................................................................... | |
Тележки................................................................................................................ | |
Одномоторная тележка............................................................................................... | |
Полноприводная тележка........................................................................................... | |
Тележка с автономным управлением........................................................................ | |
Тележка с изменением передаточного отношения................................................... | |
Робот-тягач.................................................................................................................. |
Шагающие роботы............................................................................................... | |
......... | |
Четвероногий пешеход............................................................................................... | |
Универсальный ходок для NXT 2.0........................................................................... | |
Маятник Капицы.................................................................................................. | |
Двухмоторная тележка......................................................................................... | |
Трехточечная схема.................................................................................................... | |
Простейшая тележка................................................................................................... | |
Программирование без компьютера.......................................................................... | |
Компактная тележка................................................................................................... | |
Полный привод............................................................................................................ | |
Глава 4. Программирование в NXT-G ................................................................ | |
Введение............................................................................................................... | |
Знакомство с NXT-G............................................................................................ | |
Новая программа......................................................................................................... | |
Интерфейс NXT-G ...................................................................................................... | |
Ветвления..................................................................................................................... | |
Циклы........................................................................................................................... | |
Переменные................................................................................................................. | |
Robo Center........................................................................................................... | |
TriBot.......................................................................................................................... | |
RoboArm..................................................................................................................... | |
Spike ........................................................................................................................... | |
Alpha Rex ................................................................................................................... | |
Глава 5. Программирование в Robolab............................................................. | |
Введение............................................................................................................. | |
Режим «Администратор» ................................................................................... | |
Режим «Программист»....................................................................................... | |
Основные окна.......................................................................................................... | |
Готовые примеры программ..................................................................................... | |
Взаимодействие с NXT............................................................................................. | |
Типы команд...................................................................................................... | |
Команды действия.............................................................................................. | |
Базовые команды....................................................................................................... | |
Продвинутое управление моторами........................................................................ | |
Моторы NXT ............................................................................................................. | |
Команды ожидания............................................................................................ | |
Ожидание интервала времени.................................................................................. | |
Ожидание показаний датчика.................................................................................. | |
Ожидание значения контейнера.............................................................................. | |
Ожидание значения таймера.................................................................................... |
Управляющие структуры................................................................................... | |
Задачи и подпрограммы........................................................................................... | |
Ветвления................................................................................................................... | |
Прыжки...................................................................................................................... | |
Циклы......................................................................................................................... | |
События..................................................................................................................... | |
Модификаторы................................................................................................... | |
Модификаторы-константы....................................................................................... | |
Контейнеры........................................................................................................ | |
Операции с выражениями........................................................................................ | |
Интерфейс NXT.................................................................................................. | |
Библиотеки пользователя................................................................................... | |
Глава 6. Программирование в RobotC.............................................................. | |
Введение............................................................................................................. | |
Firmware..................................................................................................................... | |
Hello, world!............................................................................................................... | |
Структура программы............................................................................................... | |
Управление моторами........................................................................................ | |
Состояние моторов................................................................................................... | |
Встроенный датчик оборотов.................................................................................. | |
Режим импульсной модуляции................................................................................ | |
Зеркальное направление........................................................................................... | |
Датчики.............................................................................................................. | |
Настройка моторов и датчиков................................................................................ | |
Тип датчика............................................................................................................... | |
Задержки и таймеры........................................................................................... | |
Задержки.................................................................................................................... | |
Таймеры..................................................................................................................... | |
Параллельные задачи......................................................................................... | |
Управление задачами................................................................................................ | |
Работа с датчиком в параллельных задачах............................................................ | |
Параллельное управление моторами....................................................................... | |
Графика на экране NXT............................................................................................ | |
Массивы..................................................................................................................... | |
Операции с файлами................................................................................................. | |
Глава 7. Алгоритмы управления....................................................................... | |
Релейный регулятор........................................................................................... | |
Движение с одним датчиком освещенности........................................................... | |
Движение с двумя датчиками освещенности......................................................... | |
Пропорциональный регулятор........................................................................... | |
Описание.................................................................................................................... | |
Управление мотором................................................................................................ | |
Синхронизация моторов........................................................................................... | |
Взять азимут.............................................................................................................. | |
Следование за инфракрасным мячом...................................................................... | |
Движение по линии с двумя датчиками.................................................................. | |
Движение вдоль стенки............................................................................................ | |
Пропорционально-дифференциальный регулятор............................................ | |
Движение вдоль стенки на ПД-регуляторе............................................................. | |
Движение по линии................................................................................................... | |
Кубическая составляющая................................................................................. | |
Плавающий коэффициент.................................................................................. | |
ПИД-регулятор................................................................................................... | |
Формат RAW............................................................................................................. | |
Элементы теории автоматического управления в школе.................................. | |
Глава 8. Задачи для робота................................................................................. | |
Управление без обратной связи......................................................................... | |
Движение в течение заданного времени вперед и назад....................................... | |
Повороты................................................................................................................... | |
Движение по квадрату.............................................................................................. | |
Управление с обратной связью.......................................................................... | |
Обратная связь........................................................................................................... | |
Точные перемещения................................................................................................ | |
Кегельринг.......................................................................................................... | |
Танец в круге............................................................................................................. | |
Не упасть со стола..................................................................................................... | |
Вытолкнуть все банки............................................................................................... | |
Не делать лишних движений.................................................................................... | |
Движение по спирали............................................................................................... | |
Движение вдоль линии....................................................................................... | |
Один датчик............................................................................................................... | |
Два датчика................................................................................................................ | |
Слалом........................................................................................................................ | |
Инверсная линия....................................................................................................... | |
Путешествие по комнате.................................................................................... | |
Маленький исследователь........................................................................................ | |
Защита от застреваний.............................................................................................. | |
Дополнительный датчик........................................................................................... | |
Объезд предметов.............................................................................................. | |
Новая конструкция.................................................................................................... | |
Поворот за угол......................................................................................................... | |
Фильтрация данных.................................................................................................. |
Роботы-барабанщики......................................................................................... | ||
Предыстория.............................................................................................................. | ||
Калибровка и удар..................................................................................................... | ||
Управление с помощью датчика.............................................................................. | ||
Создаем свой ритм.................................................................................................... | ||
Барабанщик с двумя палочками............................................................................... | ||
Барабанщик на П-регуляторе................................................................................... | ||
Запоминание ритма................................................................................................... | ||
Лабиринт............................................................................................................ | ||
Виртуальные исполнители....................................................................................... | ||
Полигон...................................................................................................................... | ||
Робот для лабиринта................................................................................................. | ||
Известный лабиринт................................................................................................. | ||
Правило правой руки................................................................................................ | ||
Удаленное управление....................................................................................... | ||
Передача данных....................................................................................................... | ||
Кодирование при передаче....................................................................................... | ||
Дополнительный режим джойстика........................................................................ | ||
Передача данных в RobotC....................................................................................... | ||
Роботы-манипуляторы....................................................................................... | ||
Стрела манипулятора................................................................................................ | ||
Манипулятор с захватом.......................................................................................... | ||
Три степени свободы................................................................................................ | ||
Шестиногий робот............................................................................................. | ||
Заключение........................................................................................................... | ||
Литература............................................................................................................ | ||
Приложения.......................................................................................................... | ||
Названия деталей...................................................................................... | ||
Правила состязаний.................................................................................. | ||
Регламент соревнований роботов «Кегельринг».................................................... | ||
П.3. Интернет-ресурсы по Lego Mindstorms NXT............................................ | ||
Языки и среды программирования для Lego Mindstorms NXT............................. | ||
Правила состязаний роботов.................................................................................... | ||
Неофициальный гид изобретателя Lego Mindstorms NXT.................................... | ||
Предисловие
Уже много лет мы читаем в книгах и газетах, слышим по радио и из телевизора, что скоро нас будут окружать умные, добрые и интересные роботы. Однако в реальной жизни роботов все нет и нет. И так же часто в научно-технических журналах мы читаем о мехатронике - удивительной науке на стыке механики, электроники, компьютеров и теории управления (кибернетики). Однако и мехатронными устройствами ученые тоже что-то не торопятся нас окружить.
И вот несколько лет назад знаменитая датская компания Lego сделала роскошный подарок любителям мехатроники, роботов и других кибернетических игр и игрушек: выпустила робототехнический конструктор Lego Mindstorms. Из него можно собрать не только фантастические человекоподобные и другие роботы, не только разнообразные мехатронные устройства, но и приборы для измерения, связи, контроля и т.п. Главное же, этот конструктор позволяет легко и с удовольствием научиться самому строить такие штуковины и учить этому молодежь, начиная с возраста 8-10 лет. Следующее поколение киберконструктора, Lego Mindstorms NXT, обладает новыми возможностями: общение по протоколу Bluetooth, богатый набор бортовых датчиков, включая видеокамеры. Неужели скоро мы сами сможем окружить себя кибернетическими помощниками?
Проблема только в одном: нет пока на русском языке подходящих учебников для такого обучения. Однако предлагаемая вниманию читателя книга позволяет, кажется, решить и эту проблему. Из ее названия как раз и ясно, что она предназначена научить практической робототехнике детей и родителей. Причем учить этому, пользуясь советами опытного наставника, который сам прошел все этапы кибертворчества.
Сергей Александрович Филиппов имеет опыт руководства кружками робототехники в нескольких школах Санкт-Петербурга. Ведет семинары и мастер-классы для школьных учителей, методистов, для членов команд города на олимпиадах по роботам. Сам ездит на олимпиады и конференции со своими замечательными учениками1 . Наверное, поэтому книга получилась и увлекательной, и поучительной, и доступной. Поучительной не только для детей и родителей, купивших конструктор, но и для учителей школ, руководителей кружков и преподавателей вузов, стремящихся помочь своим ученикам сделать первые шаги в мир техники будущего, в мир робототехники и мехатроники.
1 В ноябре 2012 г. команда из Санкт-Петербурга Hand-Friend под руководством С. А. Филиппова в составе сборной России завоевала золотую медаль на Всемирной олимпиаде роботов в г. Куала-Лумпур, Малайзия, с проектом «Грета играет в ладушки». Вот имена чемпионов: Мария Муретова, Денис Никитин, Андрей Свечинский.
Удовольствие от чтения получат даже те, у кого еще пока нет киберконструктора: книга, как золотой ключик, откроет дверь в фантастическую страну кибернетических игр и игрушек, удивительно похожих на многие серьезные автоматические приборы и системы.
Мне особенно приятно, что часть описанных в книге идей и приемов родилась в ходе нашего совместного проекта «Киберфизическая лаборатория», начатого в 2008 г. физико-математическим лицеем №239
и кафедрой теоретической кибернетики математико-механического факультета СПбГУ под эгидой института проблем машиноведения Российской академии наук (ИПМаш РАН) и поддержанного программой президиума РАН «Поддержка молодых ученых» и федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России».
Среди других проектов отмечу Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике, проводимые с 1999 г. ведущими вузами города под эгидой ИПМаш РАН. Дальнейшую информацию об олимпиадах, книгах
и других наших проектах можно найти на сайте www.cyber-net.spb.ru .
Желая книге С. А. Филиппова успеха у читателей, отмечу и то, что за ней должны последовать другие, поскольку она открывает серию на- учно-популярных книг и учебных пособий «Шаги в кибернетику», предназначенную как для школьников и студентов, так и для родителей и преподавателей. Книги серии помогут выбрать будущую профессию, а тем, кто уже сделал свой выбор, помогут сделать первые шаги на пути к профессионализму, познакомиться «изнутри» с современной кибернетикой: роботами и киборгами, оптимизацией и адаптацией, искусственным интеллектом и управлением хаосом. Девиз серии «Учись играя» означает, что книги будут нацелены не только на обучение, но и на развлечение, на воспитание новых поклонников и фанатов увлекательной науки кибернетики, которой так много предстоит сделать в XXI веке.
В серии « Шаги в кибернетику» в 2011- 2013 гг. вышли следующие книги:
¾ В. Г. Быков «От маятника к роботу. Введение в компьютерное моделирование управляемых механических систем»,
¾ Р. М. Лучин «Программирование встроенных систем. От модели к
¾ С. А. Филиппов «Робототехника для детей и родителей», 2-е и 3-е
¾ «Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике 1999-2012».
Зав. лабораторией «Управление сложными системами» Института проблем машиноведения РАН доктор технических наук, профессор А. Л. Фрадков
Во третьем издании книги добавлено несколько тем, которые могут быть полезны начинающим робототехникам, улучшены иллюстрации, добавлены примеры на RobotC, а также исправлен ряд опечаток и ошибок.
Из нового отмечу следующие темы: улучшенная модель одномоторной тележки, робот для лабиринта, скоростной робот для движения по линии, робот-манипулятор, шестиногий шагающий робот, массивы и файлы в RobotC. Самые интересные алгоритмические примеры сосредоточены в главах «Алгоритмы управления» и «Задачи для робота».
Благодарю всех коллег и учеников, которые так или иначе приняли участие в работе над третьим изданием. Особенно рад выделить помощь Евгения Михайловича Сырова, благодаря содействию которого были выявлены многие неточности и опечатки.
Надеюсь, чтение этой книги будет интересным, а более всего принесут пользы практические опыты с роботами.
Пожелания и замечания прошу присылать по следующему адресу: [email protected] .
Прежде чем начать создавать качественных функциональных роботов, важно освоить теоретическую часть роботостроения. А где ещё можно найти полезную информацию, как не в книгах, написанных ведущими специалистами данной области. Ниже представлено 15 источников знаний о конструировании .
1. Дуглас Вильямс, «Программируемый робот, управляемый с КПК»
Книга будет интересна не только специалистам в области робототехники, но и программистам. Автор раскрывает тонкости работы с , посвящает отдельную главу изготовлению аппаратной части, а также сопровождает теорию создания ПО исходным кодом.
2. Майк Предко, «Устройства управления роботами: схемотехника и программирование»
В книге подробно расписывается, как программировать робототехнику на основе микроконтроллеров PIC компании Microchip. Автор понятно объясняет основы программирования на языке C и постепенно переходит от простых вещей к сложным, в конце рассказывая про дистанционное управление с помощью различных команд.
3. Оуэн Бишоп, «Настольная книга разработчика роботов»
Эта книга является практическим руководством для людей, которые хотят самостоятельно научиться проектировать роботов и прочие автоматизированные системы. Пошаговые инструкции идеально подойдут для новичков, тем более что книга дополняется CD-диском с исходными кодами.
4. Евгений Юревич, «Основы робототехники»
5. Егоров О.Д., Подураев Ю.В., Буйнов М.А, «Робототехнические мехатронные системы»
В книге изложена теория конструирования и автоматизированных систем, которые используются в различных непромышленных сферах.
6. Булгаков А.Г., Воробьев В.А., «Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление»
Книга-монография посвящена строительного процесса. Авторы описывают различные манипуляционные системы и рассказывают об особенностях управления механическими строителями.
7. В.Ф. Филаретов, А.В. Лебедев, Д.А. Юхимец, «Устройства и системы управления подводных роботов»
В этой книге описываются тонкости разработки роботов, которые вынуждены действовать в условиях неопределённости и воздействия вязкой окружающей среды.
8. Брага Ньютон, «Создание роботов в домашних условиях»
Книга учит новичков и любителей . Автор простым языком на практике описывает физику всех процессов, избегая сложных формул и непонятных научных трактовок. Благодаря подробной информации можно самостоятельно сконструировать несколько функциональных роботов, купив необходимые детали в магазине радиоэлектроники. Список деталей автор также прилагает.
9. Анатолий Корендясев, «Теоретические основы робототехники»
В монографии из двух томов подробно изложены теория и практика создания роботов. Кроме того, автор приводит множество примеров наиболее интересных реализованных проектов, которые поспособствовали развитию всей сферы роботостроения. Книга понравится инженерам, исследователям, а также преподавателям профильных специальностей.
10. Александр Лукинов, «Проектирование мехатронных и робототехнических устройств»
Кандидат технических наук и доцент кафедры «Робототехника и мехатроника» создал учебное пособие для подготовки квалифицированных специалистов в области робототехники. Книга не только подробно рассказывает о разработке автоматизированных систем, но и содержит CD-диск с полезными примерами практических инструментов проектирования.
11. Анатолий Иванов, «Основы робототехники»
Учебное пособие для студентов профильных специальностей содержит все базовые понятия устройства робототехники. Материалы ориентированы на проектировку промышленных роботов, поэтому здесь приводится большое количество промышленных автоматизированных систем в различных ситуациях.
12. Владимир Гололобов, «С чего начинаются роботы?»
13. Вадим Мацкевич, «Занимательная анатомия роботов»
Известный советский инженер-изобретатель в доступной форме объясняет, как разрабатывать современных роботов, а также раскрывает секреты создания . Книга предназначена в основном для учеников старших классов, но будет также интересна всем любителям радиоэлектроники.
14. Денис Копосов, «Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов»
Учебник для школьников позволяет развить в детях конструкторские и инженерные навыки, а также подготовить их к более серьёзному материалу по роботостроению. Практикум может использоваться для занятий в школе и для самостоятельного изучения.
