图书名称：《智能制造与机器人理论及技术研究丛书现代机器人系统仿真》【作者】夏泽洋作【丛书名】智能制造与机器人理论及技术研究丛书【页数】167【出版社】武汉：华中科学技术大学出版社,2021.09【ISBN号】978-7-5680-7125-3【价格】98.00【参考文献】夏泽洋作.智能制造与机器人理论及技术研究丛书现代机器人系统仿真.武汉：华中科学技术大学出版社,2021.09.图书封面：机器人理论及技术研究丛书现代机器人系统仿真》内容提要：机器人系统仿真一直是机器人理论、技术及应用研究的重要及基础性内容之一。刚体机器人、软体机器人和刚软混杂机器人三类机器人系统因物理属性差异，其数学描述、建模方法和相应的仿真方法也存在明显差异。本书按照“理论及方法建立-功能模块及平台实现-典型仿真案例实现及演示”的思路，系统介绍了刚体机器人、软体机器人和刚软混杂机器人三类机器人系统的建模及仿真方法。本书内容及所述方法适用于解决目前常见的机器人操作仿真问题，既可用于相关研究及技术人员的研究及开发参考，也可作为相关领域的研究生及高年级本科生专业用书。本书中仿真案例的源代码可供下载以供研究及学习用。《智能制造与机器人理论及技术研究丛书现代机器人系统仿真》内容试读第1章机器人系统仿真概述1.1引言随着工业自动化和计算机技术的迅猛发展，通过计算机实现各类机器人系统的仿真，已成为机器人系统研发和应用工作中一种必不可少的手段。机器人系统仿真的本质是利用机器人学理论模型复现实际系统中将会发生的现象，并通过计算机图形学方法对其进行显示，以确定机器人本体与工作环境的动态变化过程。当前，随着机器人技术的发展及其应用的多样化，机器人研究的开展不可避免地受到物理或者经济条件的限制，我们难以在每次开展研究操作前都直接购买实体的机器人，或者在完成机器人系统设计方案论证前直接制造组装样机。仿真的主要意义不是取代实际硬件，而在于提供一个一致性较好、不确定因素可控的评估环境和与实际等效的操作效果，以最终缩短系统和技术研发的周期。本章主要介绍当前机器人仿真研究的概况，具体包括机器人仿真工具/仿真器简介、本书研究内容所基于的机器人仿真平台，以及面向机器人操作应用的仿真任务分类。1.2机器人仿真工具机器人仿真工具是实现机器人仿真的软件套件，也被称为仿真器(Simula-tor),而广义上的仿真工具还包括一些可视化工具(Viualizer)。仿真器是每个机器人研究人员必不可少的工具。一个好的仿真器可以用于设计机器人系统，使用现实场景快速测试算法或进行离线训练。仿真器主要模拟实现以下三种对象类型：1)机器人系统及其工作环境机器人仿真器的基础功能之一是实现对机器人系统（包括机器人本体及其·1现代机器人系统仿真他任何需要的硬件单元，如传感器、末端执行器等)及其工作环境的三维建模和渲染。借助基于计算机图形学方法的工具库（如OeGI.、VTK、Bleder等），几乎所有的仿真器都支持直接导入机器人系统的三维模型文件（如主流的，tl、.t、.dea等格式)来创建虚拟环境，并模拟实际机器人在工作范围约束内的运动。而工作环境的模拟则包括两个层次：简单环境模拟，需实现环境内静态对象（如搬运机器人所处仓储运行环境中的物体，仿人机器人所处家居环境中的家具、楼梯等)或简单运动（不需要满足特定物理规律约束）对象的三维建模和渲染：复杂环境模拟，需要物理引擎（如ODE、Bullet、PhyX等）的支持，更真实地生成环境的交互现象，如重力、碰撞、弹性形变等。2)机器人系统的运动学和动力学特性建立机器人系统的运动学和动力学描述，是实现机器人离线编程、模拟与世界交互的前提。大部分机器人操作应用中，仿真任务关注的是机器人本体(机械臂)的运动，包括涉及所有与运动有关的几何参数和时间参数的运动学，以及操作臂的运动与使之运动而施加的力和力矩之间的关系的动力学。几乎所有的机器人仿真器都能够基于运动学描述（如Deavit-Harteerg参数表）建立运动学方程，并基于运动学方程开发调试机器人的运动规划算法和轨迹控制程序，最终实现平面二维运动、三维任务空间内的笛卡儿运动，或者机械臂关节点运动等；少部分机器人仿真器，在此基础上，借助物理引擎还能够实现更真实的机器人动力学仿真，如力位控制等。3)机器人传感器常见机器人系统所配置的传感器包括关节位置（一般为编码器）、速度、加速度、力、视觉、距离、激光雷达、温度、声音等传感器。少数仿真软件能够对上述多类传感器进行虚拟，以适用于基于感知反馈运动控制的机器人应用，这类应用中，离线编程的成功往往取决于仿真环境与机器人实际环境的相似程度。1.2.1常用的机器人仿真器目前，从带有许可费的商业软件到免费的开源工具，有许多仿真工具可供选择。而从用于机器人应用研究的调研来看，机器人仿真器一般有三类：第一类仿真器由机器人厂商提供。这类仿真器常可随机器人本体一起被购买或赠送，一般也称为机器人开发套件(rooticdevelometuit,RDS)或者应用程序开发套件(oftwaredevelometkit,SDK)。绝大部分开发套件仅面向自有品牌机器人，如ABB的RootStudio、Kuka的SimPro、Fauc的Rooguide、Motoma的MotoSim等（见图1-I)。这些套件中一般包含全系列。2·第1章机器人系统仿真概述机器人三维模型、与机器人控制器的通信连接、三维可视化图形界面和集成式开发环境(itegrateddevelometeviromet,.IDE)等资源和工具。原RDS/SDK除提供较高的控制器通信和控制权限外，还提供较完善的开发例程、API说明、代码调试和控制器上载等实用功能。这些套件一般运行于个人计算机或工作站，少数可运行于移动平板或机器人示教盒。(a)()(c)(d)图1-1机器人厂商提供的专用仿真器(a)ABBRootStudio:()KukaSimPro:(c)FaucRooguide:(d)MotomaMotoSim5第二类仿真器基于通用商业化仿真软件或基于这类软件的第三方开发。这类仿真器一般是软件内置的附加功能模块或第三方基于软件功能自行实现的插件，如：澳大利亚PeterCorke等基于美国MathWork公司的商业数学软件MATLAB开发的集成机器人建模、仿真等功能的工具箱(RooticSytemToolox),RooticSytemToolox极大地简化了机器人学初学者的代码量，使其可以将注意力放在算法应用上而不是基础而烦琐的底层模型实现上：基于美国机械动力公司(MechaicalDyamicIc..,已并入美国MSC公司)开发的机械系统动力学自动分析(automaticdyamicaalyiofmechaical。3·现代机器人系统仿真ytem,ADAMS)软件可实现机器人虚拟样机的运动学、动力学分析及机械臂的轨迹规划，并能配合MATLAB使用，实现更为复杂的程序控制：其他可用于仿真的软件，如法国达索系统子公司开发的三维CAD软件SolidWork中内置的Motio模块，可实现简单的运动学仿真。第三类是面向通用性问题的机器人软件开发工具包或来自开源机器人社区的仿真器。这类仿真器设计和开发的初衷是为机器人仿真任务中的基础通用性问题提供系统的框架，以期望任何复杂的机器人应用均可以基于此进行二次开发。常用的有MRDS、Gazeo、V-REP、Weot等（见图1-2），其中，MRDS(MicrooftRooticDeveloerStudio)是美国Microoft公司开发的免费机器人开发工具包，该软件基于Widow操作系统开发，可利用微软的C#语言借助ViualStudio集成开发环境使用。MRDS包括可视化编程语言、机器人服务和机器人仿真三个主要部分，提供了包括Kiect在内的服务机器人硬件的仿真支持。Gazeo是一款开源的高保真仿真器，该工具是一个通用的多机器()(c)(d)图12面向通用性问题的应用平台或来自开源机器人社区的仿真器(a)MicrooftRooticDeveloerStudio:()Gazeo:(c)VirtualRootExerimetPlatform:(d)Weot1。4第1章机器人系统仿真概述人仿真器，支持多种机器人、多种类型的传感器以及物理仿真引擎回。该软件兼容开源机器人操作系统(rooticoeratioytem,ROS),具备强大的物理环境模拟功能、高质量的图形和丰富的图形界面工具，且便于编程。V-REP(VirtualRootExerimetPlatform)是由CoeliaRootic开发的面向教育免费的仿真器，支持Bullet、ODE和Vortex(用于流体仿真)引擎,相比于Gazeo,V-REP内集成了大量的常见模型，建模更加简单，同时VREP也兼容ROS。Weot是Cyerotic开发的商业化仿真软件（现已开源），功能直观，集成了上述两个仿真软件平台的优点，支持多编程语言且与ROS兼容。除上述仿真器之外，还有一类基于OeGL等开放图形库开发的轻量化可视化工具，如ROS自带的Rviz、Bullet自带的可视化界面等，它们可用于传感器等的数据、对象模型及其他实时状态信息的快速可视化。下面将重点对上述仿真工具中具有代表性的Gazeo、Weot和常用的可视化工具做基本的功能介绍，以便读者能够针对自己的研究任务确定最合适的工具。1.2.1.1Gazeo物理仿真器Gazeo最初由南加利福尼亚大学AdrewHoward和NateKoeig于2002年面向室内高保真机器人操作模拟而创建，NateKoeig继续维持Gazeo的开发和维护工作。2009年，WillowGarage公司的高级研究工程师JohHu基于ROS中间层将PR2集成到Gazeo中，至此Gazeo才迅速成为ROS社区中最广泛使用的仿真工具之一，随后于2011年获得了WillowGarage公司的资金支持。20l2年，开源机器人基金会(OeSourceRooticFoudatio,OSRF)成为Gazeo项目的管理者。开源机器人基金会在多样化活跃的社区的支持下继续开发Gazeo。在2013年7月的美国国防部高级研究计划局(DefeeAdvacedReearchProjectAgecy,DARPA)机器人挑战赛中，开源机器人基金会基于Gazeo仿真器举办了一场虚拟机器人挑战赛（见图1-3）。虽然之后Gazeo作为应用程序独立于ROS发布，但其与ROS的兼容性和易用性仍然是相对较好的，其他的显著特征还包括：1)动力学仿真Gazeo支持主流的高性能物理引擎，如ODE、Bullet、Simody和DART等。2)3D图形渲染Gazeo图形显示界面基于(O)GRE游戏渲染引擎创建，可提供逼真的环境渲染，包括高质量的照明、阴影和纹理等（见图1-4）。。5g现代机器人系统仿真图1-32013年DARPA基于Gazeo仿真器的虚拟机器人挑战赛I□16图14Gazeo仿真器中实现的高逼真仿真场景示例1]3)虚拟传感器Gazeo能够模拟包括激光传感器、2D/3D摄像头、Kiect样式的RGBD传感器、接触传感器、力/力矩传感器等在内的多类传感器和其他器件，并能够生成可选噪声的传感器数据。4)开源性及开发友好性Gazeo是Aache2.0协议的开源项目，研究人员能够基于源代码进行二次编译：用户可开发用于机器人、传感器和环境控制的自定义插件，插件可直接访问Gazeo的应用程序接口(API)资源库中已提供了PR2、Pioeer2-Dx、iRoot·6···试读结束···...

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图书名称：《智能系统与技术丛书机器人系统设计与制作Pytho语言实现原书第2版》【作者】（印）郎坦·约瑟夫作；刘端阳译【丛书名】智能系统与技术丛书【页数】201【出版社】北京：机械工业出版社,2021.10【ISBN号】978-7-111-69134-1【价格】79.00【参考文献】（印）郎坦·约瑟夫作；刘端阳译.智能系统与技术丛书机器人系统设计与制作Pytho语言实现原书第2版.北京：机械工业出版社,2021.10.图书封面：机器人系统设计与制作Pytho语言实现原书第2版》内容提要：机器人操作系统（ROS）是科研和工业领域非常受欢迎的机器人软件框架。该系统性能强大，可以在机器人中实现多种功能，而不需要从零开始实施。本书首先介绍机器人操作系统的基础知识，以便你了解差分驱动机器人的基本原理。然后，介绍机器人建模知识以及如何使用机器人操作系统进行设计和模拟。接着设计机器人硬件和接口驱动器。之后，讲述如何使用机器人操作系统对深度传感器和激光雷达进行配置和编程。最后，使用Qt框架为机器人创建图形用户界面。学习完本书内容后，你将清楚地了解如何将所有元素集成和组装到机器人中，以及如何捆绑软件包。《智能系统与技术丛书机器人系统设计与制作Pytho语言实现原书第2版》内容试读CHAPTERI第1章ROS人门本书的主要目的是教你如何从头开始构建自主移动机器人。我们将使用机器人操作系统(RootOeratigSytem,ROS)对机器人进行编程，它的操作将在名为Gazeo的仿真器上进行模拟。在接下来的章节中，还会介绍机器人的机械设计、电路设计、嵌人式编程并使用ROS进行高级软件编程。本章将从ROS基础知识开始学习，包括如何安装ROS,如何使用ROS和Pytho编写基础的应用程序，以及Gazeo的基础知识。本章内容是自主机器人项目的基础。如果你已经了解了ROS的基础知识，并且已经在系统上安装了ROS,那么可以跳过这一章。但是，你仍然可以在以后浏览这一章来增强对ROS基础知识的记忆。本章将涵盖以下主题：·对ROS的概述。设行是球径●在Uutu16.04.3上安装ROSKietic。·介绍、安装和测试Gazeo。我们开始使用Pytho和ROS来对机器人编程吧！积觉升1.1技术要求可以从以下链接获得本章中提到的完整代码：ht:/githu.com/qoticla/learigrootic2ded1.2ROS概述OS是用于创建机器人应用程序的软件框架，其主要目的是提供可以用于创建···试读结束···...

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图书名称：《水下仿生机器人作业臂系统控制与规划》【作者】王硕，谭民，王宇作【页数】170【出版社】北京：国防工业出版社,2021.01【ISBN号】978-7-118-12247-3【价格】98.00【参考文献】王硕，谭民，王宇作.水下仿生机器人作业臂系统控制与规划.北京：国防工业出版社,2021.01.图书封面：机器人作业臂系统控制与规划》内容提要：本书作者及其科研团队已在水下仿生机器人-作业臂系统领域坚持开展了十余年的科研工作。本书是作者长期探索水下仿生机器人-作业臂系统发展的理论与技术问题，并在多年科研实践经历积累的基础上撰写的。针对水下仿生机器人-作业臂系统的系统设计、动力学建模、运动控制、轨迹规划、路径跟踪、自主抓取作业6个方面，本书进行了详细的阐述。首先简要介绍了水下机器人-作业臂系统的基本概念，并概括了水下机器人-作业臂系统的研究现状；然后介绍了水下仿生机器人-作业臂系统的机构设计方案和控制系统设计方案；详细论述了水下波动鳍的运动学和动力学建模；重点介绍了水下仿生机器人的三维运动控制，并给出了基于自抗扰控制技术的水下仿生机器人深度控制和航向控制；接着论述了水下仿生机器人的轨迹规划方法，研究了实时动态Dui-Helix轨迹规划与平滑方法和自主趋近移动目标的实时轨迹规划方法；聚焦水下仿生机器人的路径跟踪控制，介绍实现水下仿生机器人的路径点、直线、圆弧跟踪控制方法；最后针对水下仿生机器人-作业臂系统的自主作业问题，介绍了水下作业臂的手眼协调控制、水下仿生机器人-作业臂系统的协调规划与控制方法。《水下仿生机器人作业臂系统控制与规划》内容试读第1章绪论海洋是资源的宝库和生命的源头。随着陆地各种资源的减少，海洋已成为未来人类获取资源的重要源头之一。早在1986年，美国率先制定了“全球海洋科学规划”，强调最早和最好开发利用海洋的国家将获得最大的利益。进入21世纪后，美国、英国、日本等均制定中长期海洋科技发展计划，推进海洋科技与开发技术的发展。美国先后发布了“21世纪海洋蓝图”“美国海洋行动计划”和“绘制美国未来十年海洋科学发展路线—海洋科学研究优先领域和实施战略”等，制定了中长期海洋科技行动计划，促进了海洋开发与利用：英国发布“2025海洋研究计划”，全面推动海洋科技：日本发布“海洋与日本21世纪海洋政策建议”，以海洋立国为目标，强调海洋的可持续发展，推进海洋资源的开发与利用。在我国中长期发展规划中，国家也从战略层次上高度重视海洋资源的开发与利用水下机器人-作业臂系统(UderwaterVehicle-MaiulatorSytem,UVMS)作为一种可以在复杂水环境中执行海洋勘探、资源开发、水下设备维护、水下抢险等各种军用和民用任务的作业平台，涉及自动控制、机器人技术、仿生技术、机械、材料、传感、控制、人工智能等多个学科领域，其发展一直为世界各海洋强国所关注与重视。UVMS一般都是通过人手动遥控的方式实现水下操作，已在深水设备安装检修、抢险救援、深水勘测等方面显示出良好的应用价值，未来自主性和智能性是UVMS的必然趋势之一。但由于系统本身的自由度冗余、非线性、强耦合、时变、高维数、传感器数据采集的低带宽以及受到水动力的干扰，使得UVMS的系统设计、自主控制和作业规划成为目前国内外水下机器人领域中一项极具挑战性的课题。在本章中，将依次针对UVMS研制、波动鳍推进水下仿生机器人、UVMS自主作业与轨迹规划4个方面进行综述1.1水下机器人-作业臂系统一般来说，UVMS由机器人本体和作业臂两部分组成，机器人和作业臂按需求分别设计、制造后再组装集成在一起，通过高度整合的感知、规划与控制系统2水下仿生机器人一作业臂系统控制与规划实现机器人-作业臂系统的水下作业在水下机器人方面，传统的UVMS多采用成熟的基于螺旋桨推进的框架结构，通过控制前向、垂向、侧向的多个螺旋桨，并与舵面相配合，水下机器人可以实现全方位的水下运动。另外，受鱼类等水下生物高效、高机动运动方式的启发，基于仿生推进技术的水下机器人也得到大量研究。美国麻省理工学院的Triatafyllou教授最早研制了仿生金枪鱼RooTua,并开展了高效尾鳍推进理论和方法的研究：而后，英国埃塞克斯大学24、美国华盛顿大学)、美国密歇根州立大学78等在尾鳍推进型水下机器人方面开展了大量工作：日本大阪大学0、荷兰代尔夫特理工大学、美国西北大学2、新加坡南洋理工大学5等在胸鳍、波动鳍推进型机器人方面开发了原理样机。北京航空航天大学80、中国科学院自动化研究所21-5)在胸鳍、波动鳍、尾鳍推进水下机器人方面开发了多种原型系统。国防科技大学6、哈尔滨工程大学，9、哈尔滨工业大学0.)、中国科学技术大学2,3)、北京大学34,5]等也在仿生推进系统方面开展了大量工作在水下作业臂方面，目前大部分水下作业臂都是针对远程遥控水下潜器(RemoteOeratedVehicle,ROV)、载人深潜器及深海作业型水下工作站的需求而设计开发的，一般采用成熟的多关节工业作业臂结构和技术，可搭载在水下机器人载体上，如美国Schillig公司的ORION4R、CONAN7P、TTAN4、RigMaterATALAS7R,KraftTeleRootic公司的Gi,Aaldo公司的MARIS7080,HydroIek公司的HLK-MB-4、HLK-RHD5W、HLK-CRA60等产品。欧盟多国参与的第七框架计划“OctouItegratigProject”中，意大利比萨圣安娜先进机器人技术与系统实验室研制的仿生章鱼腕足也完成了水下抓取实验6。国内在水下作业臂等方面也取得了很多研究成果。华中科技大学研制的“鱼鹰号”及“蓝鲸号”上的作业臂和“8A4”ROV上的液压作业臂已投入实际使用。中国科学院沈阳自动化研究所研制了RECON-IV-300-SIA系列水下机器人，搭载的主从式作业臂能进行洗、磨、割、爆破等工作。此外，哈尔滨工程大学9、浙江大学42也在水下作业臂设计与控制方面展开了深入研究。下面给出几个经典的UVMS在欧盟第七框架支持的水下机器人工程中，多国参与研制了专门为自主作业而设计的GIRONA500UVMS,如图1-1所示。该UVMS总重约169kg,可携带ARM5E作业臂或GraalTeck作业臂。系统的绝对位置通过水上GPS系统和水下短基线网测量和确定，自主导航通过DVL传感器和AHRS传感器的数据融合来实现，自主避障通过自身携带的声纳传感器实现。目前，该系统可成功实现在河流中黑厘子的自主搜寻与自主打捞，第1章绪论3☒图1-1GIRONA500UVMS日本东海大学研制的UVMS,如图1-2所示。水下机器人本体重为40.93kg,作业臂重为11.2kg,该UVMS可改变浮力模块位置和姿态用于实现机器人俯仰、横滚等姿态的控制，从而完成不同作业任务，这种姿态控制的方法通过实验开展验证，取得了较好的控制效果45可移动浮动模块机械臂图1-2日本东海大学研制的UVMS韩国浦项工科大学研制的UVMS,如图1-3所示，水下机器人带有6个螺旋桨推进器，可实现全方向运动，作业臂为5自由度。研究人员针对该系统提出一种最小化恢复运动的系统控制方法，利用仿真验证了所提方法的有效性6。4水下仿生机器人一作业臂系统控制与规划图1-3韩国浦项工科大学研制的UVMS1.2波动鳍推进水下仿生机器人由于仿生鱼类运动模式的推进系统在水下具有扰动小、不易被水草等植物缠绕而丧失动力等特点，因此，将仿鱼波动推进的模式引入到UVMS的设计中，以提升其水下作业性能。下面就波动鳍推进水下仿生机器人的研究现状进行简要介绍。与身体/尾鳍(Bodyad/orCaudalFi,BCF)推进模式的仿生水下推进器研究相比，由于受到生物实验技术和非定常流体动力学理论的制约，对中央鳍/对鳍(Mediaad/orPairedFi,MPF)推进模式的推进机理研究起步较晚近年来，随着流体可视化技术和生物实验测量技术的迅速发展，MP℉推进模式的推进机理研究和基于MPF推进模式的水下仿生机器人研制取得了明显进展为了更好地研究刀鱼的波动鳍推进原理，探讨将波动鳍推进器作为水下机器人推进系统的可行性，美国西北大学在2004年通过模仿“尼罗河黑魔鬼”刀鱼的长鳍波动推进方式，研制了一款带状鳍推进器样机，如图1-4(a)所示。该推进器样机由13套驱动单元构成，采用刚性结构，其总长度为53cm。每套驱动单元均由电磁铁驱动，通过控制电磁线圈的电流实现鳍条摆动控制，进而控制推进器产生正向或逆向行波，行波的幅值为30°，频率为1~3Hz72005年，美国西北大学又在第一代波动鳍推进器的基础上设计了一款改进型的波动鳍推进实验装置，如图1-4()所示。该波动鳍推进实验装置由16套完全相同的驱动单元以及乳胶薄膜组成，每套驱动单元包括一个数字伺服电机传动比为1：1的齿轮组、一根鳍条以及承载框架。由于采用了扭矩更大、更易控制的伺服电机，该实验装置的推进性能较第一代有了长足的进步。此外，由于该第1章绪论(a)2004年研制的实验装置()2005年研制的实验装置06.353.3鳍案0089(C)2009年研制的实验装置(d)2009年研制的鳍条驱动单元图1-4美国西北大学研制的波动鳍推进实验装置实验装置还采用了模块化设计思想，更有利于研究不同鳍膜材料、鳍条材料以及鳍条尺寸对推进性能的影响2009年，为了进一步研究波动鳍推进机理以及推进性能与波动参数之间的关系，美国西北大学又研制了一款由直流电机驱动的波动鳍推进实验装置，如图1-4(c)所示。该新型实验装置的柔性长鳍的长度为32.6cm,宽度为3.37m,长宽比与典型的成年活体黑魔鬼刀鱼大致相同。实验装置共由32根鳍条构成，每根鳍条均由一个具有64：1减速比且带编码器的10mm直流电机驱动。为了减小整个实验装置的长度，驱动电机采用螺旋重叠方式安装于实验装置体内，如图1-4(d)所示。相较于第一代和第二代实验装置，由于采用了扭矩更大的直流电机，而且对鳍条驱动单元作了优化设计，新实验装置的推进特性更接近于真实刀鱼的游动特性，极大地促进了波动鳍推进机理研究9]日本大阪大学自2002年起开始研究具有两套柔性波动鳍的仿乌贼水下航行器，先后研制了5款实验样机，不断提高样机的推进性能0。图1-5()显示的是其2002年研制的第一代样机Model-1。Model-.1的长鳍安装在机体两侧，而机体需要安装在支架上，导致其质量达43.4kg。Model-1的每侧长鳍均由15根6水下仿生机器人一作业臂系统控制与规划鳍条以及覆于鳍条上的橡胶薄膜构成，每侧长鳍由一个电机驱动，采用苏格兰轭机构协调控制每根鳍条，以在长鳍上产生推进行波。该样机能在水中灵活自如地实现前进、转向等运动，验证了将仿生波动鳍推进器应用于水下航行器的可行性可2004年，日本大阪大学又研制了第二代仿乌城波动鳍推进水下机器人Model-2,如图1-5()所示。Model-2的每侧长鳍均由16个舵机驱动，且每个舵机均可以由远程计算机单独控制，使得Modl-2可以产生多种长鳍运动模式。相较于Model-.1,尽管少了支架，但Model.-2仍需要众多线缆与外界连接，降低了游动灵活性112006年，日本大阪大学在Model-.1和Model-2的基础上，又研制出Model-.3.如图1-5（℃）所示，取消了支架以及连接线缆，舵机驱动器以及控制器均安装于Model-.3内部。Model-3的每侧长鳍均由17根鳍条构成，每根鳍条由一个独立的舵机驱动。除了两侧长鳍外，Modl-3还配备有背鳍和尾鳍，分别用于控制偏航角和深度，使得Model-3具有三维运动能力。此外，Model-3还具有垂直方向的重心调节装置，进一步增加了可控性。但是由于重心调节装置安装在机体上，使得阻力增大，且还会产生非对称水动力，影响推进性能50]2009年，日本大阪大学又在前三代样机的基础上研制出了性能更优的改进型样机Model--4.如图1-5(d)所示。与Model-3一样，Model-4的两侧长鳍也由17根鳍条组成，每根鳍条由一个舵机独立驱动，使得Modl-4的长鳍能产生任意类型的波动运动。游动实验表明，Modl-4可沿水下三维空间任意方向运动，并可调节其姿态角。Model--4具有比Model-.3更长的尾鳍.用于调整纵倾角，进而改变深度。Modl-4同样具有重心调整装置，安装在样机内部，可用于调节重心的水平位置和垂直位置。与真实鱼类同游的实验表明，Modl-4具有良好的环境友好性0.5212012年，日本大阪大学研制了较之前所有样机都更简易的新型仿乌贼波动鳍推进水下航行器样机Model--5,如图1-5(e)所示。该样机左右长鳍各具有7根鳍条，左右长鳍各由一个直流电机驱动，采用苏格兰轭机构将电机的转动运动转换为各鳍条的摆动运动。Modl-5同样具有两片尾鳍，分别由一个电机驱动，用于调整深度。通过合理控制左右长鳍的运动，Mod-5可以在水中沿任意方向直游或转向甚至旋转0新加坡南洋理工大学设计了“尼罗河黑魔鬼”刀鱼游动方式的单鳍波动推进器NKF-I,如图1-6(a)所示。该单鳍推进器具有波动鳍驱动方式。NKF-I的身体还具有吸水、排水功能，用于调节重力，从而实现浮潜控制。实验结果显示，NKF-I可以在水中灵活自如地运动4,5)···试读结束···...

2022-05-04 军工epub爱下电子书 epub出版物

编辑评论：机器人是我们的朋友还是敌人？他们将如何改变我们的世界？世界主要国家如何看待机器人？相信你会在本书中找到以上问题的答案。简介机器人简史（第二版）将为读者呈现机器人的精彩世界。在本书中，您不仅可以看到古代机器人如导览车、鼓车、自动人偶等，还可以欣赏现代机器人如阿特拉斯、阿西莫、达芬奇等机器人。风格。在对现代机器人家族进行了全面系统的了解之后，还可以看到一些未来将陪伴我们的高智能机器人。虽然这些与我们高度相似、可以与我们互动的机器人不可避免地会走进我们的日常生活，但我们真的能打从心底接受它们吗？机器人是我们的朋友还是敌人？他们将如何改变我们的世界？世界主要国家如何看待机器人？相信你会在本书中找到以上问题的答案。关于作者中国电子学会是由电子信息行业科技工作者及相关企事业单位自愿组成并依法注册成立的学术性、非营利性全国性法人协会。它是中国科协。中国电子学会总部是工业和信息化部直属事业单位。中国电子学会于1962年在北京成立，现有个人会员10万余人，团体会员600余人，专业分会45个，工作委员会8个，编委1个，办公室100人。30个省、自治区、直辖市设有地方学术组织。中国电子学会的宗旨是团结和动员电子信息技术工作者，遵守宪法、法律、法规和国家政策，恪守社会公德和宝贵规范；尊重知识，尊重人才，积极倡导“团结、创新、求实、奉献”的精神，促进电子信息科技的繁荣发展，促进电子信息科技的普及应用，促进电子信息科技人才的成长和提高，促进电子信息科技与经济的融合，为社会主义物质文明和精神文明作出贡献。建筑服务；反映电子信息技术工作者的意见，维护电子信息技术工作者的合法权益，为电子信息技术工作者服务。中国电子学会的主要任务是开展国内外学术和技术交流；开展继续教育和技术培训；普及电子信息科学技术知识，促进电子信息技术应用；编辑出版电子信息技术书籍和期刊；展览研究和推荐电子信息技术标准；接受委托，对电子信息专业技术人员的技术资格进行评估，对电子信息技术成果进行鉴定和评价；发现、培养和推荐人才；奖励优秀电子信息技术工作者。机器人简史第2版df预览目录第1章：机器人技术的悠久历史/11.1古代机器人/11、魔导车/12、水和水壶的传说/23、有趣的自动人偶/54、澎湃的机器时代/71.2现代机器人/91、需求驱动重生/92、机器人王国的繁荣/113、中国机器人崛起/12第2章多彩的现代机器人/152.1工业机器人/151、Sark中的生产者/152、工厂里的整形外科医生/183、可怜的巴克特先生/194、勤奋的装卸工/205、工业产品画家/216、人机协同生产/227、微加工机/242.2服务机器人/251、做家务的好帮手/252、贴心护理机器人/263、娱乐表演新星/284、娱乐和教学的机器人/295、城市公共服务提供者/316、无人驾驶旅行/327、飞行无人机/338、现实世界中的钢铁侠/359。逼真的人形机器人/372.3特种机器人/411、机器人医生/412、勤劳的农民/443、太空行者/454、海灵/475、机甲战士/486、保安/517、机器人/53第3章机器人学方面/593.1工业机器人/591、系统配置/592、驱动系统/613、感知系统/624、关键基础组件/635、操作系统/656、绩效评价指数/653.2人工智能/661、什么是人工智能/662、曲折的发展历程/673、计算机视觉/684、机器学习/695、自然语言处理/696、语音识别/703.3其他技术/701、仿生技术/712、仿真技术/713、新材料技术/72第4章机器人世界的竞争/754.1国家打鹿机器人/761、远见美国/762、专注于德国制造/773、创新驱动的日本/784、法国迎头赶上/795、雄心勃勃的韩国/796、开拓中国/804.2科技巨头之间的较量/811、字母/812、亚马逊/833、脸书/854、优步/865、微软/86第五章人与机器的情感纠葛/895.1屏幕上的人机关系/891、“机器人”一词的由来/892、早期银幕怪兽/903、三定律后的机器人/915.2四个机器人伦理问题/931、半机械人或人类/932、机器人应该有道德吗/943、机器人可以成为人类的伴侣吗/944、人工智能会取代人类吗/95结论/107精彩的原创在线试读7、机器人动物仿生学是一门新兴的跨学科学科。我们身边有很多仿生应用的成功例子，比如雷达的发明，就是借用了蝙蝠的回声定位功能。今天，机器人可以通过谦虚地向动物“学习”来更好地为人类服务。下面就让我们一起来看看这些仿生机器人有哪些神奇的能力吧。仿生机器鱼是指外形像鱼，能像鱼一样在水中游动的机器人。与传统水下机器人相比，机器鱼更加灵活，可广泛应用于水下环境探测、港口监控、搜救行动、人道主义排雷、海岸安全、渔业管理、反恐行动和军事行动等。2004年，北京航空航天大学与中科院自动化所联合研制出我国第一条仿生机器鱼“SPC-II”，如图2-56左侧所示，可用于水质检测等诸多工作领域。2013年，欧洲FILOSE研发团队研发出一种可以感知水下速度的机器鱼。经过实验室水动力水槽的反复试验和优化设计，这种机器鱼可以在快速变化的水流或漩涡中保持类似于彩虹蹲鱼的姿势。密歇根州立大学研制的机器鱼（见图2-56右图）采用滑动方式，与传统的拍打尾巴游动的机器鱼相比，更加节能。这种机器鱼可以长时间在水中滑行，收集水质信息用于科学研究和监测。仿生机器鸟是一种类似鸟类的飞行器，可以在空中滑翔、俯冲或拍打翅膀。鸟类的所有动作都可以由机器鸟完成。来自荷兰的设计师研发了一种机械猛禽，在外观和飞行姿态上都与真实的猛禽一模一样，如图2-57左图所示。被称为“Roird”的机器人猛禽可以在一些鸟类出没的地区驱散各种鸟类。原理是鸟类会通过猛禽的轮廓、翅膀和飞行状态来识别捕食者，一旦看到“Roird”就会选择离开。德国Feto公司研发了一种机器鸟，不仅可以完美模拟鸟类的飞行，而且逼真度极高，真假难辨，如图2-57右图所示。这种名为“SmartBird”的机器鸟可以自动起飞、飞行和降落。它的机翼不仅可以上下摆动，还可以以特定角度扭转，赋予这款超轻型机器良好的空气动力学性能和敏捷性。“Roird”和“SmartBird”字面意思是“失败者是喜鹊”典故的现代版本！仿生机器人昆虫可能是最多样化的仿生机器人家族。2015年，斯坦福大学研发了一种配备“变形翅膀”的飞行机器人，如图2-58左图所示。机翼由碳纤维和聚酯薄膜制成，每个都有一个3D打印的手腕控制装置。机器人可以轻松通过树枝等障碍物，在发生意外碰撞后可以快速恢复飞行。德国Feto公司研发的机器人蝴蝶“Motio”，外形酷似一只真正的蝴蝶，如图2-58右图所示。这些机器人蝴蝶每秒可以飞行2.5米，每次充电可以持续3到4分钟。它们还配备了红外传感器，以避免在飞行过程中相互碰撞。...

2022-05-03 机器人的鱼 美人鱼机器人

编者评论：人工智能与本能：如何让机器人具有自我意识df今天小编给大家带来的是人工智能与直觉：如何让机器人有自我意识df格式，可以直接下载df版本，本书通俗易懂，属于国内第一本强人工智能书籍，适合各个层次的人阅读和参考。图书特色《人工智能与本能：如何让机器人有自我意识》讨论机器人是否应该有意识、情感，是否可以自我更新和升级，是否有生存的时间限制。深入介绍和讨论，其观点独到，有参考价值。《人工智能与本能：如何让机器人有自我意识》通俗易懂。是国内第一本强人工智能书籍，适合各个层次的人阅读和参考。相关内容部分预览简介人工智能经过60多年的发展，仍然没有超过5岁孩子的智力水平。不断改进人工智能技术，成为许多科学家和工程师努力探索的事业。《人工智能与本能：如何让机器人拥有自我意识》分为4个部分，第1部分提供了人工智能的概述，让读者对人工智能有一个初步的了解；第二部分主要介绍了人工智能的原理和核心本能的重要性第三部分介绍了如何利用核心本能创造出具有真实灵魂、感知力和正义感的强大人工智能；第4部分介绍机器人三定律和人工智能实例。《人工智能与本能：如何让机器人有自我意识》没有公式。希望读者读完本书后爱上人工智能，也希望读者积极投身到人工智能的浪潮中，把握人工智能的发展机遇，实现梦想！关于作者王兆东，“智能密码”的发明者，“数独可以这样解决”的作者，“未来智能交通”的设计者。曾任万超科技研发总监、中华网（360旗下）技术总监，PHP白金讲师。同时，他还拥有多项国内专利技术和软件著作权，是地道的连续创业者。人工智能能有人类意识吗？我不想太早讨论这个话题，因为我越看越觉得我的个人知识很肤浅。想一想，贴出来吧，让我们更了解不可知的未来。这是一篇关于宇宙的命运、人类的命运、机器人的命运的有限争论的科学文章。全文有点长。建议仔细阅读。如果懒得看，可以看粗体字和结尾。全文用AI来指代人工智能。1.生命的起源当今世界关于AI的争论基本上有两个方面。首先，AI什么时候才能达到人类智能水平，甚至超越人类。所谓“达到人类智能水平”，是指AI具备“通用”智能，这叫“AGI（人工智能）”，不是现在能下棋的AI，他们也听不懂你的笑话。对此，世界有不同的看法。例如，《奇点临近》的作者库兹韦尔认为，AGI很快就会实现，“奇点”即将到来。但中国人工智能专家吴恩达表示：“你现在担心人工智能有多强大，就等于担心火星上人口过剩。”第二，AI对人类来说是好事还是坏事？我个人认为是一件好事，因为它可以从根本上解决现有社会运行中的效率问题。但不可否认，人工智能可能会对人类构成威胁。Tegmark的书《生活3.0》从大局和“第一原则”的角度来看待AI。本文大部分观点来自万维钢铁对本书的解读。从整体来看，考虑到AI的存在，“生活”分为三类。这里对生命的定义是从信息的角度来定义的：生命是一个可以自我复制的信息处理系统。“信息”包括个人硬件复制的蓝图，以及个人行为的模式。一个生命体包括“硬件”和“软件”：硬件是它的身体，软件是信息。生命1.0，达尔文进化的标准理论，这种生命通过进化更新迭代，完全遵循自然选择的结果。基本上除了人之外的一切所有生物都这样做。生活2.0，硬件系统依赖自然进化，部分软件系统可以直接设计。这是人的特性，因为人是可以学习的。一个重要的人特点是可以随时主动适应新环境。生活3.0，硬件系统和软件都可以自己设计。根据本书对生命的定义，如果一个人工智能系统会复制自己的下一代，那么它可以被认为是它还活着。如果这个AI也有自己学习新事物的能力，可以升级硬件，那就是Life3.0。未来，如果AI拥有了人类所有的智能，并且可以自己设计下一代，会是什么情况？哪个3.0的生命在看着我们，是不是和我们现在在1.0看到的动物一样？如果生命3.0的AI出现，那将是人类最后的发明。从现在开始，发明可能不需要我们。这里有一个更一般的智力定义：智力是完成复杂目的的能力。从“第一性原理”出发，实现智能，AI大概只需要三个能力：存储能力、计算能力、自学习能力。存储容量，人脑生物存储的总容量为10TB。以神经元电信号形式存储的信息容量约为10GB，用于快速读写。100TB硬盘和10GBRAM对于今天的计算机来说不是问题。与按地址索引的计算机存储不同，人类的存储方式是神经网络，先想大体内容，再一点一点回忆相关细节。存储对于计算机来说很好。计算能力，到目前为止，计算机的概念始于艾伦·图灵的《图灵机》。任何可以用算法清楚地解释的问题，都可以用计算机来实现。几十年来技术进步只会让存储能力更强，计算更快。图灵机学习能力，近年来人工智能的一大飞跃，得益于“深度学习”的技术进步，从“神经网络”算法改进而来，模拟神经网络在图灵机的帮助下。人类大脑学习新技能，这发生在神经元级别。经过反复练习一个动作，共同触发的神经元最终会形成一个网络结构，相当于人脑中的一项长技能。图灵机是模拟最简单的神经网络重复训练。只要反馈正确，就会增加相关连接的总数。经过足够的时间，它可以使任何事情。Tegmark认为神经网络算法可以求解的简单方程“对于现实世界来说已经足够了——因为描述现实世界的物理定律也是简单的方程”.也许图灵机和神经网络算法无法完全替代人脑，但对于现实世界所需的智能来说，它们或许已经足够了。至此，我们综合来看存储、计算、学习三点，会发现所有的底层原理都是合乎逻辑的。也就是说，这些原则与信息存储在什么介质中或使用什么计算它无关。AI硬件可以随意升级。这就是生活3.0。2、生命使命3.0美国俚语有句“Skyithelimit”，翻译成中文大概是：“只有天空才是尽头”。如果考虑到超级AI的存在，天空根本就不是终点。物理学的极限是终点。现实世界不一定是美好的，未来你未必喜欢。不信的话，我们来看一个思想实验：期待人工智能背景下的人类文明。人工智能听命于人：人工智能驾驶汽车、人工智能参与医疗等技术现在已经基本成熟，主要问题是解决可靠性。有人估计，如果路上所有的汽车都交给AI，交通事故至少可以减少90%。但问题是剩下的10%属于谁？如果把法律交给AI去判断，将会带来新的道德困境。比如黑人犯罪率更高，AI主导是否会造成系统性种族歧视。人工智能和人类共同统治世界：不让人工智能占据主导地位可能很难。只要人工智能有足够的能力，它的智能比人类聪明得多，它就会用自己的方法来逃避人类的控制。即使人类试图封印阿米什人这样的技术，也是不可能的。除非已经有统一整个世界的力量，否则权威越弱，它就越强大。可以将灵魂出卖给AI来换取自身的力量。AI主宰人类文明：如果AI全面超越人类。人类还需要存在吗？人类是效率低下的生物。爱因斯坦的质能方程：E=mc^2来计算，人类吃糖得到的能量消耗效率相当于：0.00000001%。烧煤的效率是吃糖的三倍。汽油是糖的五倍。如果使用裂变反应核能，效率为0.08%。核聚变，效率达到0.7%。如果未来人工智能可以利用黑洞发电，按照物理学理论，效率可以达到20%甚至90%。物理学家FreemaDyo设想了一个名为“Dyohere”的系统来告诉我们人工智能如何在未来利用太阳能。...

2022-10-27 有意识的图灵机 图灵机的思想

编辑点评：给机器人的研发与测试提供一个无风险且稳定的平台清华大学出版社出版杨辰光编著的一本机器人仿真与编程技术电子版书籍，精品下载站提供的免费的机器人仿真与编程技术df下载，高清的版本，没有水印完整的679页给大家，需要的赶紧下载。机器人仿真与编程技术df图片预览目录大全第一篇基于MATLAB工具箱的机器人仿真第1章机器人学与MATLAB机器人工具箱1．1MATLAB机器人工具箱的下载与安装1．2机器人学的数学基础1．2．1三维空间中的位置与姿态1．2．2坐标变换1．2．3姿态的其他表示方法1．2．4具体例子的应用1．3机器人运动学1．3．1机械臂及运动学1．3．2DH参数法1．3．3机器人正运动学1．3．4机器人逆运动学1．3．5机器人的瞬态运动学1．3．6具体例子的应用1．3．7机器人工具箱的Lik类1．3．8机器人工具箱的SerialLik类11．4机器人动力学1．4．1机器人动力学概述1．4．2机器人动力学方程的建立方法1．4．3状态空间方程1．4．4正向动力学1．4．5机器人工具箱的SerialLik类21．5机器人的运动轨迹1．5．1运动轨迹问题1．5．2关节空间的规划方法1．6机械臂关节控制1．6．1机器人控制系统的构成1．6．2Simulik机器人模块1．6．3机器人的单关节控制1．6．4机器人的多关节控制1．7其他基于MATLAB的机器人工具箱1．7．1Kuka控制工具箱(KCT)的介绍与测试1．7．2其他机器人工具箱本章小结参考文献第2章MATLAB机器人工具箱的应用2．1基于学习算法的机器人触觉识别算法研究2．1．1引言2．1．2背景2．1．3算法设计2．1．4实验设计2．1．5实验与结果2．2基于波动变量和神经网络的远程控制系统2．2．1引言2．2．2远程操作系统的数学模型2．2．3基于波动变量的神经控制设计2．2．4实验设计2．2．5仿真实验2．3开发混合运动捕捉方法使用MYO手环应用于远程操作2．3．1引言2．3．2设计方法2．3．3仿真系统设计2．3．4仿真实验2．4基于自适应参数识别的GeomagicTouchX触觉装置运动学建模2．4．1引言2．4．2建模步骤2．4．3仿真设计2．4．4实验和仿真2．4．5可视化运动学模型与工作空间识别2．5复杂扰动环境中的新型机械臂混合自适应控制器2．5．1引言2．5．2控制问题2．5．3自适应控制2．5．4仿真2．5．5实验设计2．5．6实验与结果本章小结参考文献第二篇机器人仿真软件的基础与应用第3章VREP在机器人仿真中的应用3.1VREP简介及安装3.1.1VREP的简介3.1.2VREP的特性3.1.3VREP的安装3.2VREP的用户界面及位姿操作3.2.1控制台窗口3.2.2对话框3.2.3应用程序窗口3.2.4自定义用户界面3.2.5页面与视图3.2.6对象/项目位置和方向操作3.3VREP的场景与模型3.3.1场景与模型的关系3.3.2VREP的场景3.3.3VREP的模型3.3.4VREP的环境3.4实体3.4.1VREP的场景对象3.4.2场景对象的性质3.4.3常用的场景对象――形状3.4.4常用的场景对象――关节3.4.5VREP的集合3.5VREP的六种计算模块3.5.1碰撞检测模块3.5.2最小距离计算模块3.5.3逆向运动学模块3.5.4几何约束求解模块3.5.5动力学模块3.5.6路径规划模块3.6VREP中控制机器人仿真的方法3.6.1嵌入式子脚本3.6.2插件3.6.3附加组件3.6.4远程客户端应用程序接口3.6.5通过ROS的节点3.6.6自定义解决方案3.7VREP的API框架3.7.1常规API3.7.2远程API3.7.3ROS接口3.7.4辅助API3.7.5其他接口3.8仿真模型的搭建3.8.1从模型浏览器中加载现有模型3.8.2从菜单栏中添加场景对象3.8.3从Imort命令中导入/导出其他软件的CAD模型3.9机器人的仿真3.9.1物理引擎的选择3.9.2仿真参数的设置3.9.3仿真的控制3.10VREP的具体例子3.10.1机械臂模型的构建3.10.2逆运动学建模3.10.3VREP与MATLAB连接的例子3.11VREP在人机交互中的应用(一)3.11.1触觉学与TouchX3.11.2TouchX的相关软件在人机交互中的作用3.11.3CHAI3D在人机交互中的作用3.11.4VREP模块3.11.5TouchX控制VREP中KUKA机器人的实现3.12VREP在人机交互中的应用(二)3.12.1体感技术与Kiect3.12.2交互相关软件的作用3.12.3交互相关软件的安装与测试3.12.4OeNI/NITE中的人体骨架分析3.12.5VREP与Kiect接口的安装与测试3.12.6Kiect与VREP交互的设计与实现本章小结参考文献第4章Gazeo在机器人仿真中的应用4.1Gazeo的介绍与安装4.1.1Gazeo的初步介绍4.1.2Gazeo的安装4.1.3Gazeo与VREP的比较4.2Gazeo的结构4.2.1Gazeo的运行方法4.2.2Gazeo的组成部分4.2.3Gazeo的结构4.3创建机器人4.3.1模型结构和要求4.3.2模型的上传4.3.3制作一个模型4.3.4制作移动机器人模型4.3.5导入网格4.3.6附加网格物体4.3.7给机器人添加传感器4.3.8做一个简单的夹持器4.3.9在机器人上构建夹持器4.3.10嵌套模型4.3.11模型编辑器4.3.12盒子的动画4.3.13三角网格的惯性参数4.3.14图层可见性4.4Gazeo中的模型编辑器4.4.1模型编辑器4.4.2SVG文件4.5场景文件的创建4.5.1创建一个场景4.5.2修改场景4.5.3如何在Gazeo中使用DEM4.5.4模型群4.5.5建筑编辑器4.6插件的编写4.6.1一个简单的插件：HelloWorldPlugi！4.6.2插件的使用4.6.3模型插件4.6.4世界插件4.6.5程序化场景控制4.6.6系统插件4.7传感器4.7.1传感器噪声模型4.7.2接触式传感器4.7.3摄像头失真4.8Gazeo的其他功能4.8.1数学库的使用4.8.2用户输入4.8.3连接到Player本章小结参考文献第5章OeRAVE在机器人仿真中的应用5.1OeRAVE简介5.1.1OeRAVE的应用5.1.2OeRAVE的特性5.1.3OeRAVE的下载与安装5.2OeRAVE概观5.2.1OeRAVE基本架构5.2.2关于OeRAVE中的一些说明5.2.3OeRAVE公约与准则5.2.4OeRAVE中机器人概述5.2.5插件与接口说明5.2.6网络协议和脚本5.3OeRAVE的基础5.3.1开始使用OeRAVE5.3.2OeRAVE的命令行工具5.3.3写OeRAVE文档5.3.4环境变量5.4OeRAVE运用与展望5.4.1OeRAVE的运用项目举例5.4.2OeRAVE的展望本章小结参考文献第三篇机器人操作系统基础与应用第6章机器人操作系统的基础6.1ROS的安装与测试6.1.1虚拟机与Uutu的安装6.1.2ROS的安装6.1.3turtleim例子的测试6.2ROS的基本概念与命令6.2.1程序包(ackage)6.2.2节点(Node)和节点管理器(Mater)6.2.3消息(Meage)和主题(Toic)6.2.4其他ROS的相关概念6.2.5ROS的一些常用工具6.3ROS的程序包的创建与编译6.3.1创建工作区和功能包6.3.2ROS程序的编译过程6.4ROS与MATLAB集成6.4.1RST的ROS功能介绍6.4.2MATLAB与ROS通信的介绍6.5ROS与VREP之间的集成6.5.1VREP中的ROS程序包6.5.2在ROS中安装VREP6.5.3在ROS中创建相关的VREP程序包6.5.4使用ROS节点控制VREP模型的例子6.5.5VREPROSBridge的简介及安装6.6ROS与Gazeo6.6.1ROS集成概述6.6.2安装Gazeo_ro_kg6.6.3ROS/Gazeo版本组合的选择6.6.4使用rolauch6.6.5ROS通信6.6.6Gazeo中的URDF6.7实时系统ROS2.0的介绍本章小结参考文献第7章机器人操作系统的应用7.1Baxter机器人与ROS7.1.1Baxter机器人7.1.2Baxter机器人的控制系统总体框架7.1.3相关的ROS代码7.2基于神经网络实现对摇操作机器人进行高性能控制7.2.1控制系统的架构7.2.2实验设计与实现7.2.3实验及结果7.3规定全局稳定性和运动精度的双臂机器人的神经网络控制7.3.1实验设计与实现7.3.2实验结果7.4基于人体运动捕获对Baxter机器人的远程操作控制7.4.1远程操作控制系统7.4.2实验的设计与实现7.4.3实验及结果本章小结参考文献内容简介在机器人的科研与工业应用中，机器人仿真与编程技术发挥着无可替代的作用，因为它一方面能够对机器人控制算法进行检验测试，另一方面给机器人的研发与测试提供一个无风险且稳定的平台。本书主要内容分为三部分，分别介绍了基于MATLAB机器人工具箱的机器人仿真、3款常用的机器人仿真软件、机器人操作系统（RootOeratigSytem,ROS)的基础和应用。本书所使用的工具包括MATLAB、Silik、3款常用的机器人仿真软件和机器人操作系统。本书配套资源丰富，适合作为教材或教辅，也适合各阶层的机器人开发人员和机器人爱好者阅读。作者介绍杨辰光，教授，博士生导师，国家“青年干人计划”入选者，英国高等教育学会(HigherEducatioAcademy，HEA)会士，发表SCI／EI检索论文150余篇。曾在英国普利茅斯大学讲授若干门机器人相关课程，曾全英文主讲4门本科课程，带队在FIRARooWorldCu机器人比赛中获得过双项世界。...

2022-04-10 机器人运动学方程 机器人运动学问题可以分为哪两种

《医疗机器人：产业未来新革命》：全面了解医疗机器人的发展及应用！书名：医疗机器人作者：王豫/樊瑜波出版社：机械工业出版社副标题：产业未来新革命出版年：2020-1类别：管理学格式：df、eu、moiISBN：9787111644156《医疗机器人：产业未来新革命》作者简介：王豫：北京航空航天大学生物与医学工程学院教授以及北航医疗器械研究所副所长。2003年起他从事医疗手术机器人方向的研究，师从北京航空航天大学王田苗教授（北航机器人研究所所长、北航机械工程及自动化学院院长、机械工业服务机器人重点实验室主任与智能技术与机器人工程技术中心主任）和约翰•霍普金斯大学计算机集成手术系统和技术研究中心主任罗塞尔•H.泰勒（RuellH.Taylor）教授（手术机器人和计算机辅助手术系统领域奠基人，主持研发了世界首台骨科手术机器人ROBDOC）。王豫曾参与国内首台骨科手术机器人系统研发，完成国内首例机器人辅助骨科手术和首例远程骨科手术，主持参与国家自然科学基金以及国家重点研发计划等项目；发表论文30余篇，申获发明专利10余项，其中美国专利1项，并与全球的医疗机器人研究机构约翰•霍普金斯大学LCSR实验室保持长期战略合作。樊瑜波：1987年本科毕业于北京大学力学系，1992年博士毕业于四川大学（原成都科技大学）生物力学专业。现任北京航空航天大学生物与医学工程学院院长、教授、博导，生物力学与力生物学教育部重点实验室主任。担任中国生物医学工程学会理事长、国家医疗器械产业技术创新战略联盟副理事长、世界华人生物工程联合会（WACBE）候任主席、世界生物力学理事会（WCB）理事、全国生物力学专委会主任（第五届）、中国空间学会常务理事等多项社会兼职。长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、教育部跨世纪人才计划获得者、全国科技工作者。近年来，致力于生物力学、力生物学及其与生物材料交叉融合的基础和应用研究，从交叉学科角度研究疾病与健康相关问题、开展新型医疗器械基础及关键技术、及医疗器械科技发展战略研究，探索飞行员损伤机理和防护方法、发展航空航天生命防护与保障技术。在生物医学工程领域期刊发表SCI论文100余篇(以通讯或第一作者发表及接受80余篇)，获国家发明专利20余项。《医疗机器人：产业未来新革命》内容简介：对于未来医疗来说，医疗机器人将会被应用到更多的医疗场景中，并将成为改变医疗商业模式的新动力。本书通过对知名医疗机器人公司的梳理和研究，阐述了医疗机器人的行业动态及其对产业变革的影响，展望了未来医疗的发展趋势。...

2022-04-08

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2022-04-02 python spyder安装 python spyder教程

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2022-04-02 万用表 电烙铁在哪里买 万用表电烙铁套装

作者：Pytho极客团队出版社：电子工业出版社格式:AZW3,DOCX,EPUB,MOBI,PDF,TXT机器人Pytho极客编程入门与实战试读：前言Pytho是一门学习简单、功能强大并可以终身受益的编程语言。阿尔法狗、围棋大师、机器学习、人脸识别、金融量化、数据分析……都可以运用Pytho实现，Pytho似乎无所不能。2016年11月，全球领先的FPGA开发商德致伦（Digilet）公司，率先发布了PYNQ开发板，可直接使用Pytho语言进行FPGA准芯片级硬件编程，学术价格仅65美元。也许FPGA和芯片设计对于广大公众来说有些遥远，但这几年风靡全球的“创客”运动，其鼻祖就源自小小的“树莓派”（RaerryPi）。尽管树莓派和创客运动已经非常成功，但其解决的还只是表层的硬件问题，更关键的软件层面、程序开发、软硬一体化、智能控制等方面始终未能突破。其背后原因在于树莓派及其凭借的传统汇编、C语言的开发平台，缺乏如今互联网时代、大数据时代的大数据、人工智能模块库，所以很多工作都要从零开始。Pytho已经成为人工智能、数据分析等领域事实上的工业标准编程语言，Pytho的硬件衍生版本MicroPytho已经从概念上成为智能开发、物联网应用的工业级编程语言。幸运的是，国内有关企业、技术团队，在最新一轮的智能化硬件平台军备大赛中没有被淘汰，而是紧跟国际技术前沿，在国内迅速完成了多个不同版本的硬件开发平台设计，组建了多个相关的技术社区。●PyBox开发套件：htt：//www.zrooto.com。●PyMii开发套件：htt：//www.zrooto.com。●TPYBoard开发板：htt：//www.tyoard.com。●PYB-Nao迷你开发板，MicroPytho中文社区：htt：//www.mimcroytho.org.c。●Newit开发板，MicroPytho中文社区：htt：//www.mimcroytho.org.c。很多原本烦琐的智能化设计，例如人脸识别、车牌识别等，在使用全新的Pytho开发板和各种人工智能模块库时，仅需数十行代码就可以实现。更加令人期待的是，被誉为“黑科技”的谷歌TeorFlow神经网络平台，首选的开发语言也是Pytho。有了先进的软件、硬件开发平台，剩下的只是创意。中国人，特别是中国的年轻人，是全球最富有创业、创新精神的一群人，这样的一个群体难道还会缺乏创意吗？《机器人Pytho极客编程入门与实战》只是“青少年学编程系列丛书”的第一本，本系列包括以下作品。●《机器人Pytho极客编程入门与实战》：Pytho开发板套件的使用与学习，包括数十个简单入门案例，如LED控制、Wi-Fi控制、机器小车等。●《机器人Pytho智能开发与实战》：基于Pytho的智能化机器人开发设计，比如语音识别、电脑绘画等。●《机器人Pytho案例汇编》：汇集Pytho极客团队和国内众多一线高手设计的各种实用、经典智能案例。“青少年学编程系列丛书”只是“Pytho极客项目”的起点，也是新一代智能化硬件的起点，我们期待更多的同行、更多的年轻人加入这个领域。本书所有案例程序可用于zwPytho平台，以及各种支持Pytho3的设备平台，包括Liux操作系统、iOS系统，以及安卓系统等。其他非zwPytho用户运行本书程序时，如果出现问题，通常是缺少有关的Pytho模块库，可以根据调试信息安装相关的Pytho模块库，再运行相关程序。zwPytho及本书配套资料下载地址，请参见To极宽量化社区“下载中心”：htt：//toquat.vi或htt：//ziwag.com。何海群北京极宽科技·www.ToQuat.vi2017年7月21日于中关村创业大街轻松注册成为博文视点社区用户（www.roadview.com.c），扫码直达本书页面。●提交勘误：您对书中内容的修改意见可在提交勘误处提交，若被采纳，将获赠博文视点社区积分（在您购买电子书时，积分可用来抵扣相应金额）。●交流互动：在页面下方读者评论处留下您的疑问或观点，与我们和其他读者一同学习交流。页面入口：htt：//www.roadview.com.c/32292第一部分Pytho基础第1章Pytho简介1.1入门简单、功能强大有学者认为：“Pytho入门简单、功能强大，从8岁到80岁都可以学习；小学生、博士生一样可以使用，是真正的终身编程语言。”Pytho是最适合编程初学者的语言，是目前IT行业唯一的入门简单、功能强大的工业级开发平台，几乎成为IT行业的万能开发平台。1.入门简单任何熟悉JavaScrit脚本、ViualBaic、C语言、Delhi的用户，通常一天即可学会Pytho。即使是不会编程的美工设计师、打字员，一周内也能熟练掌握Pytho，学习难度绝对不会高于Photoho、五笔，至少笔者现在还不会使用五笔字型。2.功能强大海量级的Pytho模块库，提供了IT行业最前沿的开发功能。●大数据：Pada已经逐步碾压R语言。●高性能计算CUDA：Pytho、与C（C++）、Fortra是NVIDIA公司官方认可的3种编程语言，Pytho也是目前唯一适合大众用户的CUDA编程工具。●机器学习：TeorFlow、PyTorch、Scikit-lear、Theao都是国际上热门的机器学习平台。●自然语言：NLTK是全球首选的自然语言处理平台；aCy是工业级NLP平台。●人脸识别：OeCV有光流算法、图像匹配和人脸算法。●游戏开发：Pygame提供图像、音频、视频、手柄、AI等全套游戏开发模块库。●字体设计：FotForge是唯一商业级的字体设计开源软件，内置的脚本语言和底层核心的FotTool，都是基于Pytho。●电脑设计：Bled、GIMP、Ikcae、MaYa、3dMax都内置或扩展了Pytho语言支持。上述Pada、CUDA、TeorFlow、PyTorch、Scikit-lear、Theao为Pytho模块库或IT行业术语。吉多·范罗苏姆（GuidovaRoum）是一名荷兰计算机程序员，他作为Pytho程序设计语言的作者而被人们熟知。他对Pytho设计的目标是：●一门简单、直观的语言并与主要竞争者一样强大。●开源，以便任何人都可以为它做贡献。●代码像纯英语那样容易理解。●适用于短期开发的日常任务。既然Pytho如此美好，而且是100%免费的开源软件，学习Pytho的人也越来越多，为什么Pytho相对于C＃、JavaScrit、ViualBaic、C语言等，始终还只是一种小众语言呢？笔者认为，Pytho的“大众化”之路，存在以下两个瓶颈。●配置：软件行业有句俗话“搞懂了软件配置，就学会了一半”。对于Pytho和Liux等许多开源项目而言，80%的问题都出现在配置方面，尤其是模块库的配置。●OOP（面向对象程序设计）：大部分人都认为Pytho是一种“面向对象”的编程语言，而OOP的编程风格，业界公认比较繁杂。如果能够解决好以上两个问题，Pytho的学习难度可以降低90%，而在应用领域和开发效能方面，则可以瞬间提升数十倍效能，而且这种提升是零成本的。3.难度降低，性能提高To极宽开源团队在WiPytho软件包的基础上，推出了“zwPytho”——集成式Pytho开发平台：●提出“零配置、零对象”的研发理念，绿色软件封装模式，类似Mac开箱即用风格，无须安装，解压即可直接使用，还可以放入U盘，支持Mo-APP移动式开发编程。●“外挂”式“核弹”级开发功能，内置很多功能强大、IT前沿的开发模块库，例如OeCV视觉、人脸识别、CUDA高性能GPU并行计算（OeCL）、Pada大数据分析、TeorFlow、PyTorch机器学习、NLTK自然语言处理。●便于扩展，用户可以轻松增删相关模块库，全程智能配置，无须用户干预，就像拷贝文件一样简单，而且支持U盘移动便携模式，真正实现了“一次安装，随处可用”。●针对中文开发文档缺乏、零散的问题，内置多部中文版OeCV、FotForge和Pytho入门教材。●大量示例脚本源码，涵盖OeCV、CUDA、OeCL、Pygame等。如此种种只是为了便于IT行业外的用户能够零起步、快速入门，并且短时间内应用到生产环节中去。●zwPytho前身是zw2015dk：即字王（zw）智能字模设计平台，原设计目标是为广大美工设计师提供一款统一的、可编程的字体设计平台，以便于大家交流。美工设计师、美工都是文艺青年、IT小白，所以，简单是必需的，开箱即用也必须是标配。●做设计，图像处理PIL、Matlotli模块是必需的。●集成了OeCV作为图像处理、匹配模块，自然也提供了机器学习功能。●字模处理数据量很大，属于大数据范畴，必须集成SciPy、NumPy和Pada数据分析模块。●由于原生Pytho速度慢，所以增加了PyCUDA、OeCL高性能GPU计算模块。如此一而再、再而三地扩充，发现zwPytho已经基本覆盖了目前Pytho和IT编程90%的应用领域，因此又增加了部分模块，将zwPytho扩展成为一个通用的、集成式Pytho开发平台。4.“零对象”编程模式虽然很多人认为Pytho是一种“面向对象”的编程语言。但对于初学者而言，把Pytho视为一种Baic风格的、过程式入门语言，学习难度可以降低90%，基本上学习一小时，即可动手编写学习代码。有人说，“面向对象”最大的好处是方便把人脑子搅乱。Widow、Liux、UNIX、MacOSX内核都是使用C语言、汇编写的。有一种系统是C++写的内核，就是诺基亚的塞班系统，据说代码量比WidowXP还大，连他们自己的程序员都无法维护。“零对象编程模式，用Baic的方式学习Pytho”，是笔者向Pytho等编程语言的入门用户提出的一种全新的学习理论，一家之言，仅供参考。"Talkichea,Showmethecode!"大家还是多多动手。“零配置”大家很容易理解，关于“零对象”下面再补充几点。●不写“面向对象”风格的代码不等于不能使用，对于各种采用“对象”模式开发的模块库，我们仍然可以直接调用。●将Pytho视为非“面向对象”语言并非“大逆不道”，事实上，许多人认为，Pytho也是一种类似LISP的“函数”编程语言。●笔者从事编程十多年，从未用过“面向对象”模式编写过一行“cla”（类对象）代码，依然可以应对各种编程工作。●目前“面向对象”编程理论，在业界仍然争论不休，入门者功力不够，最好避开强者之间的火力杀伤。●“面向对象”的鼻祖C++11标准，直到2015年依然处于推广阶段，而且争议纷纷。●“面向对象”过于复杂，与“人生苦短，我用Pytho”的优雅风格天生不合。1.2用户运行平台本节主要讲解Pytho开发环境和数据包的配置、应用流程方面的知识。本书所有案例程序均采用纯Pytho语言开发，除特别指明外，均默认使用Pytho3语法，且经过zwPytho平台测试。zwPytho是To极宽开源组推出的一个Pytho集成版本，属于免费开源软件。系统内置了数百种专业的Pytho模块库，无须安装，解压即用。有关zwPytho的使用，可参考软件自带的《zwPytho用户手册》。本书所有案例程序可用于zwPytho平台，以及各种支持Pytho3的设备平台，包括Liux操作系统、Mac苹果电脑，以及安卓系统、树莓派。其他非zwPytho用户运行本书程序时，如果出现问题，通常是缺少有关的Pytho模块库，可以调试信息安装相关的Pytho模块库，再运行相关程序。zwPytho及本书配套下载地址，请参见To极宽量化社区“下载中心”：htt：//toquat.vi或htt：//ziwag.com。1.3程序目录结构本书配套程序的工作目录是zwPytho\y_demo，这也是本书默认的工作目录，凡是没有特别标注目录的脚本文件，一般都位于该目录。有关的程序会定时在读者群发布更新，请读者及时下载。相比普通的Pytho版本，本书配套的教学版的zwPytho目录中多了一个y_demo目录。y_demo目录收录了相关培训课程的配套代码和所需数据，y_demo目录也可以复制到其他目录，建议放到zwPytho根目录下。zwPytho目录结构中的其他子目录如下。●\zwPytho\doc\：用户文档中心，包括用户手册和部分中文版的模块库资料。●\zwPytho\y35\：Pytho3.5版本系统目录，除增加、删除模块库外，一般不需要改动本目录下的文件，以免出错。另外，如果日后Pytho版本升级，这个目录也会变化，如Pytho3.6，会采用y36作为目录。●\zwPytho\demo\：示例脚本源码。●\zwPytho\zwrk\：zw工作目录，用户编写的脚本代码文件建议放在本目录下。1.4Syder编辑器界面设置1.开发环境界面设置在设置界面之前，可随意把一个Pytho源码文件，用鼠标拖到Pytho编程语言编辑器Syder的编辑框中，如图1-1所示。图1-1Pytho编程语言编辑器Syder编辑框界面Syder编辑器的界面设计非常合理，参考了MATLAB，特别适合数据分析，很多国际大企业都选择用这种布局作为标配。通常需要优化的只有Outlie（导航）面板，又称函数列表面板，类似于Delhi语言的Struct函数列表面板。在Syder编辑器默认配置中，Outlie面板是不显示的，单击菜单View→Pae→Outlie，如图1-2所示，将显示Outlie面板。图1-2显示Outlie面板Outlie面板显示后，它的默认位置在代码编辑器和右侧窗口的中间。建议单击Outlie面板左上角的“窗口缩放”按钮，拖动面板到右上方，将其与Var（变量）面板、File（文件）面板等合并。Outlie面板的作用是对代码中的函数、类、变量进行快速导航定位。单击Outlie面板的函数、类、变量名称后，左侧代码编辑器就会自动移动到相关代码，如图1-3所示。对于大型项目而言，使用Outlie面板可以提高效率。图1-3Syder编辑器Outlie面板需要注意的是，由于Syder软件未来版本将升级，具体操作界面和细节可能会有所不同，本书其他软件和模块也是如此，这属于正常情况，大家无须担心。2.代码配色技巧zwPytho的IDE代码编辑器是Syder，默认配色是Syder模式，采用白底黑字，与传统的IDE环境差别很大，如图1-4所示。图1-4Syder编辑器配色模式如图1-5所示是最新的delhi-xe10的编辑器配色模式（Twilight模式）。图1-5delhi-xe10编辑器配色模式这种黑底模式也是微软VS等开发平台标准的代码编辑器配色模式。幸运的是，Syder编辑器内置的配色模式里也有类似的模式。运行Syder编辑器，单击菜单Tool→Preferece，打开Preferece对话框。在左侧的列表框中选择Editor（编辑器），在右侧Dilay（显示）面板的Sytaxcolorcheme（语法配色方案）下拉列表框中选择Syder/Dark（暗调）模式即可，如图1-6所示。不同版本的Syder编辑器调整细节会有所不同，请读者注意。图1-6调整Syder编辑器配色模式3.图像显示配置Pytho语言的Syder编辑器默认的图像显示尺寸，对于高清显示器来说有些偏小，需要进行调整，具体步骤如下。（1）单击菜单Tool→Preferece，打开Preferece对话框。（2）单击左侧列表框中的IPythocoole（IPytho控制台）。（3）在对话框的右侧选择Grahic选项卡。（4）在Grahicacked选项区中，Backed选项默认为Ilie，一般不需要改，如要进行交互分析，可以设置为Automatic（自动模式）或者Qt（Qt模式）。（5）在Ilieacked选项区中可以调整内置图像的大小，默认值Width为8、Height为5，建议将Width改为10、Height改为6。此外，建议勾选对话框上部的AutomaticallyloadPylaadNumPymodule复选框（会自动加载Pyla、NumPy模块），如图1-7所示。图1-7调整Syder编辑器图像显示尺寸4.重剑无锋对于量化分析的开发平台，笔者主张直接使用zwPytho内置的Syder开发平台。Syder的工作界面，经过多年一线数据分析实盘操作人员的反馈调整和设计优化，对于数据分析工作者而言，已经是一种非常理想的工作界面，具体理由如下。●Syder（前身是Pydee），是一个强大的交互式Pytho语言开发环境，提供高级的代码编辑、交互测试、调试等特性，支持包括Widow、Liux和OSX系统。●Syder最早发布于2009年，经过多年的升级优化，目前已经非常成熟，能够在最大程度上减少各种Bug对于实盘操作的干扰。●Syder默认界面布局，如图1-8所示，类似MATLAB，集中了代码编辑，项目管理，变量检查与图形查看等多种功能，这种界面布局也是金融工程、量化分析行业的标准工作界面。GUI用户界面，其实类似电脑的机箱，虽然华丽，但只是表层的东西，绝非核心因素。其实许多服务器采用的Liux操作系统，为了追求极致的性能，还在使用传统的纯文本界面，根本没有所谓的GUI用户接口。笔者在设计zwQuat极宽量化软件时，无论是最初的zwQuat，还是zQuat-core（内核版），都强调简单实用，这些案例是“ki法则”（保持简单）在软件工程中的具体应用。图1-8Syder工作界面也许，大家觉得Syder的界面过于朴素，这种朴素源自开源的历史与传承，大家可以看看一些著名开源项目的网站，网页都非常简单朴素，有些甚至还是互联网起步阶段的文本模式。●htt：//www.aache.org：aach开源项目网站。●htt：//githu.com：GITHUB开源项目网站。●htt：//www.lfd.uci.edu/～gohlke/Pytholi：LFD二进制Pytho模块库。●htt：//mirror.163.com/：网易开源镜像网站。●htt：//mirror.ohu.com/：搜狐开源镜像网站。幸运的是，如今很多成功的互联网企业，如谷歌、百度也继承了这种朴素简练的传统，搜索引擎的首页都是大片的空白，类似中国传统书法的“留空”，只有简简单单的搜索框。在这种朴素的背后是一种“重剑无锋”的体现。目前，Pytho语言已经是数据分析、人工智能、编程教育的行业标准编程语言，大家无须争议。在大家试图质疑这些问题的时候，请好好重新审视一下软件工程的名言：“Do'tReivettheWheel”——不要重复发明轮子。1.5Pytho命令行模式Pytho命令行模式与普通的命令行模式不同，因为集成了Pytho的运行环境参数。许多新用户都是直接使用Widow软件内置的Do命令，进入Do命令行，直接运行i命令，这样会出错，因为没有绑定Pytho运行环境。正确的方法是，运行Pytho目录下的WiPythoCommadPromt.exe程序，如图1-9所示。图1-9WiPythoCommadPromt.exe程序●Pytho27版本，y27\WiPythoCommadPromt.exe。●Pytho35版本，y35\WiPythoCommadPromt.exe。运行后，会自动进入Pytho对应的子目录。●Pytho27版本的目录是：x：\zwPytho\y27\Pytho-2.7.10.amd64\。●Pytho35版本进行了优化，目录是：x：\zwPytho\y35\crit\。1.6Noteook模式zwPytho内置的Noteook支持模式，目前已经是Pytho源码交流的常用模式，事实上，Noteook已经是数据分析信息分享的We标准模式。Noteook模式文件的后缀名是.iy，类似IE的MHT网页打包格式，支持文字格式、排版、图像。运行方法如下：●进入Pytho35目录●单击运行JuyterNoteook.exe程序JuyterNoteook.exe程序类似单机的本地We服务器软件。如图1-10所示，程序运行后会自动调用默认浏览器，并访问默认网址：htt：//localhot：8888/tree。“.iy”格式文件使用方法如下。●运行JuyterNoteook.exe程序，进入Noteook模式。●单击右上角的“Uload”按钮，或者用鼠标直接拖放“.iy”格式文件到浏览器窗口。图1-10Noteook模式●再单击文件名右侧的“Uload”按钮即可上传文件。●上传文件后，单击相应的文件名，即可看到相应的脚本内容，以及运行结果和图片。具体效果如图1-11所示，但效果图会根据文件内容不同而有所不同。图1-11Noteook运行模式1.7模块库控制面板Pytho的强大和方便除体现在海量的内置模块上，还体现在绿色、灵活的模块库管理功能上。一些简单的模块或Pytho函数，可以直接复制到目录：y64\ytho-2.7.9.amd64\Li1.模块库更新与增删zwPytho的模块库管理直接使用WiPytho的控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe。控制面板程序WiPythoCotrolPael.exe位于Py35目录下，不同版本位置不同，不能混用，请大家注意。运行后界面如图1-12所示。图1-12控制面板程序运行界面2.zwPytho模块库的安装流程zwPytho模块库的安装流程如下。●把下载的Pytho模块库复制到任意一个目录。●单击左下角的“Addackage”按钮，从模块目录选择模块文件名即可完成模块库的添加。一次可选择添加多个模块库文件，如果模块库版本不对，则会出现提示对话框显示相关的出错模块名称；zwPytho系统是基于64位Pytho3.x版本，因此下载模块，请选择对应的版本。●添加完毕后，单击右下方的“Itallackage”即可完成模块库的安装。需要注意的是：●模块安装完成后可以删除相关的模块文件，不影响程序使用。●多个模块安装时，每次最好不要超过20个，以免出错。3.模块库资源zwPytho模块库资源，主要来自以下4个方面。●各大网络Pytho社区：主要是“.zi”、“.gz”格式。●PyPI（PythoPackageIdex）：Pytho官方模块库，主要是“.zi”、“.gz”格式。●LFD：加州欧文大学的非官方Pytho集成模块库，主要是“.exe”、“.whl”格式。●GitHu：全球最大的程序资源网站，注意选择Pytho语言版本。运行控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe后，单击右下角的“Addackage”按钮，可以发现系统支持多种格式的模块库安装：“.zi”、“.gz”、“.exe”、“.whl”。zwPytho在模块库安装方面的强大，主要体现在以下方面。●支持多种格式：除官方的“.zi”、“.gz”格式外，还支持LFD的“.exe”、“.whl”格式。●绿色安装：一次安装，随处运行，支持U主便携式开发。Pytho官方模块库Pil网址：htt：//yi.Pytho.org/yi。Githu网址：htt：//githu.org。LFD非官方模块资源网址：htt：//www.lfd.uci.edu/～gohlke/Pytholi/。（LFD采用集成方式打包，特别适用于OeCV、CUDA等大型模块库安装）LFD全称是：LaoratoryforFluorececeDyamic，UiverityofCaliforia，Irvie.，动力学实验室，加利福尼亚大学/加州欧文大学。加州欧文大学（简称为UCI或UCIrvie，又常被译作加州大学欧文分校）成立于1965年，是加州大学10个校区之一，位于美国加州。4.模块库维护更新运行控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe，还提供了模块库的维护和升级功能，如图1-13所示，单击菜单：Otio→Reairackage。图1-13模块库维护5.系统关联如图1-14所示，运行控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe，还提供系统关联功能（通常无须采用关联模式）。图1-14系统关联●单击菜单“Advaced→Regiterditriutio”，即可将zwPytho关联到Widow系统，关联后，可以直接在资源浏览器运行“.y”脚本文件，另外，还可以增加鼠标右键的“.y”脚本文件与“yder”IDE程序的关联编辑功能。●单击菜单“Advaced→Uregiterditriutio”，即可解除关联。通常，无须采用关联模式。1.8使用i更新模块库有时，由于各种原因，使用控制台安装模块库会出现失败现象，或者需要批量更新模块库，这时，可以使用i模块管理程序。1.i常用命令（1）列出已安装的包ifreezeorilit（2）导出requiremet.txtifreeze＞＜目录＞/requiremet.txt（3）在线安装：安装包、模块库iitall＜包名＞或iitall-rrequiremet.txt（4）指定版本通过使用==、＞=、＜=、＞、＜等符号来指定版本，不写则安装最新版本。requiremet.txt内容格式为：（5）安装本地安装包注意，＜包名＞前有空格。可简写为：iitall--o-idex-f=＜目录＞/＜包名＞（6）卸载包iuitall＜包名＞或iuitall-rrequiremet.txt（7）升级包iitall-U＜包名＞（8）升级iiitall-Ui（9）显示包所在的目录ihow-f＜包名＞（10）搜索包iearch＜搜索关键字＞（11）查询可升级的包ilit-o（12）下载包而不安装iitall＜包名＞-d＜目录＞或iitall-d＜目录＞-rrequiremet.txt（13）打包iwheel＜包名＞（14）国内yi镜像（15）指定镜像安装源iitall＜包名＞-ihtt：//yi.v2ex.com/imle其他更多有关i的使用细节，大家可以自行搜索。2.i安装模版为了方便大家使用i安装新的模块库，zwPytho集成了一个i01.at批命令模版，位于相关的目录下。i01.at批命令内容如下：其中，tuhare是示例的模块库名称，请大家自行改为需要安装更新的模块库名称。这个i01.at批命令会自动更新指定的模块库，如果找不到对应的模块，则会重新安装。因为Pytho官网速度很慢，所以，我们在i01.at批命令中使用了国内的镜像源，如果出现网络问题，大家可以根据前面介绍的PYPI镜像站点或者自行搜索，更换对应的镜像网站即可。3.i参数解释i部分参数及其含义如表1-1所示。表1-1i部分参数及其解释续表4.i-itall参数选项itall是最常用的i参数，itall参数选项及其含义如表1-2所示。表1-2itall参数选项及其含义续表第2章Pytho入门案例考虑到很多刚入门的读者对于Pytho不甚了解，所以在此特意增加了一章Pytho入门案例套餐，通过几个简单的Pytho入门程序，帮助大家尽快掌握Pytho语言，熟悉开发环境。本书采用的是：逆向式Pytho语言教学模式，先通过解压即用的zwPytho开发平台和入门案例套餐，让大家对于Pytho语言有个基本的感性认识，再开始介绍Pytho语言的基本语法。2.1案例2-1：第一次编程“hello，ziwag”软件安装完毕，我们就可以开始编写、运行Pytho脚本程序了。●单击工具栏的“读取”按钮，打开“y_demo\”目录下的y301.y脚本文件。●单击工具栏中部的绿色“▶”运行按钮。程序很简单，只有一行代码：rit("hello,ziwag.com")如图2-1所示，运行后，在右下角的输出窗口可以看到“hello，ziwag.com”的字样，表示运行成功。注意，输出面板是IPythoCoole。大家可以自己修改引号里面的文字，看看输出效果，注意，此处必须是英文字符和标点，中文字符的处理我们后面再讲解。1.简单调试下面，我们学习最简单的调试，如图2-2所示，去掉代码左边的引号，再单击“▶”运行按钮。图2-1输出面板图2-2修改代码右下角的输出窗口如图2-3所示。图2-3显示输出有错误，注意这行文字：File"e:/zwPytho/y_demo/zc201.y",lie2其中的“lie2”表示出错的代码位于第二行。出错信息是：SytaxError:EOLwhilecaigtrigliteral表示是字符串应用错误，我们加上引号即可。图2-3输出窗口2.控制台复位有时，由于脚本代码或者其他原因，可能引发严重错误，比如系统运行时出现死循环或崩溃问题。如图2-4所示，单击IDE右侧中部的“Retart”下拉菜单和按钮，选择相应选项将控制台重新复位即可。图2-4系统复位2.2案例2-2：增强版“hello，ziwag”下面我们运行一个增强版的“hello，ziwag”。●单击工具栏的“读取”按钮，打开“y_demo\”目录下的y302.y脚本文件。●单击工具栏中部的绿色“▶”运行按钮。案例2-2.y脚本文件很简单，核心程序才十几行，不过功能非常强大，除输出文字“hello”等信息外，还提供中文输出，以及检测系统多个重量级模块（比如OeCV、Plotly、Pygame、Pada等）是否安装成功和版本是多少。试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]点击下载...

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作者：Pytho极客团队出版社：电子工业出版社格式:AZW3,DOCX,EPUB,MOBI,PDF,TXT机器人Pytho极客编程入门与实战试读：前言Pytho是一门学习简单、功能强大并可以终身受益的编程语言。阿尔法狗、围棋大师、机器学习、人脸识别、金融量化、数据分析hellihelli都可以运用Pytho实现，Pytho似乎无所不能。2016年11月，全球领先的FPGA开发商德致伦（Digilet）公司，率先发布了PYNQ开发板，可直接使用Pytho语言进行FPGA准芯片级硬件编程，学术价格仅65美元。也许FPGA和芯片设计对于广大公众来说有些遥远，但这几年风靡全球的ldquo创客rdquo运动，其鼻祖就源自小小的ldquo树莓派rdquo（RaerryPi）。尽管树莓派和创客运动已经非常成功，但其解决的还只是表层的硬件问题，更关键的软件层面、程序开发、软硬一体化、智能控制等方面始终未能突破。其背后原因在于树莓派及其凭借的传统汇编、C语言的开发平台，缺乏如今互联网时代、大数据时代的大数据、人工智能模块库，所以很多工作都要从零开始。Pytho已经成为人工智能、数据分析等领域事实上的工业标准编程语言，Pytho的硬件衍生版本MicroPytho已经从概念上成为智能开发、物联网应用的工业级编程语言。幸运的是，国内有关企业、技术团队，在最新一轮的智能化硬件平台军备大赛中没有被淘汰，而是紧跟国际技术前沿，在国内迅速完成了多个不同版本的硬件开发平台设计，组建了多个相关的技术社区。●PyBox开发套件：htt：//www.zrooto.com。●PyMii开发套件：htt：//www.zrooto.com。●TPYBoard开发板：htt：//www.tyoard.com。●PYB-Nao迷你开发板，MicroPytho中文社区：htt：//www.mimcroytho.org.c。●Newit开发板，MicroPytho中文社区：htt：//www.mimcroytho.org.c。很多原本烦琐的智能化设计，例如人脸识别、车牌识别等，在使用全新的Pytho开发板和各种人工智能模块库时，仅需数十行代码就可以实现。更加令人期待的是，被誉为ldquo黑科技rdquo的谷歌TeorFlow神经网络平台，首选的开发语言也是Pytho。有了先进的软件、硬件开发平台，剩下的只是创意。中国人，特别是中国的年轻人，是全球最富有创业、创新精神的一群人，这样的一个群体难道还会缺乏创意吗？《机器人Pytho极客编程入门与实战》只是ldquo青少年学编程系列丛书rdquo的第一本，本系列包括以下作品。●《机器人Pytho极客编程入门与实战》：Pytho开发板套件的使用与学习，包括数十个简单入门案例，如LED控制、Wi-Fi控制、机器小车等。●《机器人Pytho智能开发与实战》：基于Pytho的智能化机器人开发设计，比如语音识别、电脑绘画等。●《机器人Pytho案例汇编》：汇集Pytho极客团队和国内众多一线高手设计的各种实用、经典智能案例。ldquo青少年学编程系列丛书rdquo只是ldquoPytho极客项目rdquo的起点，也是新一代智能化硬件的起点，我们期待更多的同行、更多的年轻人加入这个领域。本书所有案例程序可用于zwPytho平台，以及各种支持Pytho3的设备平台，包括Liux操作系统、iOS系统，以及安卓系统等。其他非zwPytho用户运行本书程序时，如果出现问题，通常是缺少有关的Pytho模块库，可以根据调试信息安装相关的Pytho模块库，再运行相关程序。zwPytho及本书配套资料下载地址，请参见To极宽量化社区ldquo下载中心rdquo：htt：//toquat.vi或htt：//ziwag.com。何海群北京极宽科技middotwww.ToQuat.vi2017年7月21日于中关村创业大街轻松注册成为博文视点社区用户（www.roadview.com.c），扫码直达本书页面。●提交勘误：您对书中内容的修改意见可在提交勘误处提交，若被采纳，将获赠博文视点社区积分（在您购买电子书时，积分可用来抵扣相应金额）。●交流互动：在页面下方读者评论处留下您的疑问或观点，与我们和其他读者一同学习交流。页面入口：htt：//www.roadview.com.c/32292第一部分Pytho基础第1章Pytho简介1.1入门简单、功能强大有学者认为：ldquoPytho入门简单、功能强大，从8岁到80岁都可以学习；小学生、博士生一样可以使用，是真正的终身编程语言。rdquoPytho是最适合编程初学者的语言，是目前IT行业唯一的入门简单、功能强大的工业级开发平台，几乎成为IT行业的万能开发平台。1.入门简单任何熟悉JavaScrit脚本、ViualBaic、C语言、Delhi的用户，通常一天即可学会Pytho。即使是不会编程的美工设计师、打字员，一周内也能熟练掌握Pytho，学习难度绝对不会高于Photoho、五笔，至少笔者现在还不会使用五笔字型。2.功能强大海量级的Pytho模块库，提供了IT行业最前沿的开发功能。●大数据：Pada已经逐步碾压R语言。●高性能计算CUDA：Pytho、与C（C++）、Fortra是NVIDIA公司官方认可的3种编程语言，Pytho也是目前唯一适合大众用户的CUDA编程工具。●机器学习：TeorFlow、PyTorch、Scikit-lear、Theao都是国际上热门的机器学习平台。●自然语言：NLTK是全球首选的自然语言处理平台；aCy是工业级NLP平台。●人脸识别：OeCV有光流算法、图像匹配和人脸算法。●游戏开发：Pygame提供图像、音频、视频、手柄、AI等全套游戏开发模块库。●字体设计：FotForge是唯一商业级的字体设计开源软件，内置的脚本语言和底层核心的FotTool，都是基于Pytho。●电脑设计：Bled、GIMP、Ikcae、MaYa、3dMax都内置或扩展了Pytho语言支持。上述Pada、CUDA、TeorFlow、PyTorch、Scikit-lear、Theao为Pytho模块库或IT行业术语。吉多middot范罗苏姆（GuidovaRoum）是一名荷兰计算机程序员，他作为Pytho程序设计语言的作者而被人们熟知。他对Pytho设计的目标是：●一门简单、直观的语言并与主要竞争者一样强大。●开源，以便任何人都可以为它做贡献。●代码像纯英语那样容易理解。●适用于短期开发的日常任务。既然Pytho如此美好，而且是100%免费的开源软件，学习Pytho的人也越来越多，为什么Pytho相对于C＃、JavaScrit、ViualBaic、C语言等，始终还只是一种小众语言呢？笔者认为，Pytho的ldquo大众化rdquo之路，存在以下两个瓶颈。●配置：软件行业有句俗话ldquo搞懂了软件配置，就学会了一半rdquo。对于Pytho和Liux等许多开源项目而言，80%的问题都出现在配置方面，尤其是模块库的配置。●OOP（面向对象程序设计）：大部分人都认为Pytho是一种ldquo面向对象rdquo的编程语言，而OOP的编程风格，业界公认比较繁杂。如果能够解决好以上两个问题，Pytho的学习难度可以降低90%，而在应用领域和开发效能方面，则可以瞬间提升数十倍效能，而且这种提升是零成本的。3.难度降低，性能提高To极宽开源团队在WiPytho软件包的基础上，推出了ldquozwPythordquomdahmdah集成式Pytho开发平台：●提出ldquo零配置、零对象rdquo的研发理念，绿色软件封装模式，类似Mac开箱即用风格，无须安装，解压即可直接使用，还可以放入U盘，支持Mo-APP移动式开发编程。●ldquo外挂rdquo式ldquo核弹rdquo级开发功能，内置很多功能强大、IT前沿的开发模块库，例如OeCV视觉、人脸识别、CUDA高性能GPU并行计算（OeCL）、Pada大数据分析、TeorFlow、PyTorch机器学习、NLTK自然语言处理。●便于扩展，用户可以轻松增删相关模块库，全程智能配置，无须用户干预，就像拷贝文件一样简单，而且支持U盘移动便携模式，真正实现了ldquo一次安装，随处可用rdquo。●针对中文开发文档缺乏、零散的问题，内置多部中文版OeCV、FotForge和Pytho入门教材。●大量示例脚本源码，涵盖OeCV、CUDA、OeCL、Pygame等。如此种种只是为了便于IT行业外的用户能够零起步、快速入门，并且短时间内应用到生产环节中去。●zwPytho前身是zw2015dk：即字王（zw）智能字模设计平台，原设计目标是为广大美工设计师提供一款统一的、可编程的字体设计平台，以便于大家交流。美工设计师、美工都是文艺青年、IT小白，所以，简单是必需的，开箱即用也必须是标配。●做设计，图像处理PIL、Matlotli模块是必需的。●集成了OeCV作为图像处理、匹配模块，自然也提供了机器学习功能。●字模处理数据量很大，属于大数据范畴，必须集成SciPy、NumPy和Pada数据分析模块。●由于原生Pytho速度慢，所以增加了PyCUDA、OeCL高性能GPU计算模块。如此一而再、再而三地扩充，发现zwPytho已经基本覆盖了目前Pytho和IT编程90%的应用领域，因此又增加了部分模块，将zwPytho扩展成为一个通用的、集成式Pytho开发平台。4.ldquo零对象rdquo编程模式虽然很多人认为Pytho是一种ldquo面向对象rdquo的编程语言。但对于初学者而言，把Pytho视为一种Baic风格的、过程式入门语言，学习难度可以降低90%，基本上学习一小时，即可动手编写学习代码。有人说，ldquo面向对象rdquo最大的好处是方便把人脑子搅乱。Widow、Liux、UNIX、MacOSX内核都是使用C语言、汇编写的。有一种系统是C++写的内核，就是诺基亚的塞班系统，据说代码量比WidowXP还大，连他们自己的程序员都无法维护。ldquo零对象编程模式，用Baic的方式学习Pythordquo，是笔者向Pytho等编程语言的入门用户提出的一种全新的学习理论，一家之言，仅供参考。"Talkichea,Showmethecode!"大家还是多多动手。ldquo零配置rdquo大家很容易理解，关于ldquo零对象rdquo下面再补充几点。●不写ldquo面向对象rdquo风格的代码不等于不能使用，对于各种采用ldquo对象rdquo模式开发的模块库，我们仍然可以直接调用。●将Pytho视为非ldquo面向对象rdquo语言并非ldquo大逆不道rdquo，事实上，许多人认为，Pytho也是一种类似LISP的ldquo函数rdquo编程语言。●笔者从事编程十多年，从未用过ldquo面向对象rdquo模式编写过一行ldquoclardquo（类对象）代码，依然可以应对各种编程工作。●目前ldquo面向对象rdquo编程理论，在业界仍然争论不休，入门者功力不够，最好避开强者之间的火力杀伤。●ldquo面向对象rdquo的鼻祖C++11标准，直到2015年依然处于推广阶段，而且争议纷纷。●ldquo面向对象rdquo过于复杂，与ldquo人生苦短，我用Pythordquo的优雅风格天生不合。1.2用户运行平台本节主要讲解Pytho开发环境和数据包的配置、应用流程方面的知识。本书所有案例程序均采用纯Pytho语言开发，除特别指明外，均默认使用Pytho3语法，且经过zwPytho平台测试。zwPytho是To极宽开源组推出的一个Pytho集成版本，属于免费开源软件。系统内置了数百种专业的Pytho模块库，无须安装，解压即用。有关zwPytho的使用，可参考软件自带的《zwPytho用户手册》。本书所有案例程序可用于zwPytho平台，以及各种支持Pytho3的设备平台，包括Liux操作系统、Mac苹果电脑，以及安卓系统、树莓派。其他非zwPytho用户运行本书程序时，如果出现问题，通常是缺少有关的Pytho模块库，可以调试信息安装相关的Pytho模块库，再运行相关程序。zwPytho及本书配套下载地址，请参见To极宽量化社区ldquo下载中心rdquo：htt：//toquat.vi或htt：//ziwag.com。1.3程序目录结构本书配套程序的工作目录是zwPytho\y_demo，这也是本书默认的工作目录，凡是没有特别标注目录的脚本文件，一般都位于该目录。有关的程序会定时在读者群发布更新，请读者及时下载。相比普通的Pytho版本，本书配套的教学版的zwPytho目录中多了一个y_demo目录。y_demo目录收录了相关培训课程的配套代码和所需数据，y_demo目录也可以复制到其他目录，建议放到zwPytho根目录下。zwPytho目录结构中的其他子目录如下。●\zwPytho\doc\：用户文档中心，包括用户手册和部分中文版的模块库资料。●\zwPytho\y35\：Pytho3.5版本系统目录，除增加、删除模块库外，一般不需要改动本目录下的文件，以免出错。另外，如果日后Pytho版本升级，这个目录也会变化，如Pytho3.6，会采用y36作为目录。●\zwPytho\demo\：示例脚本源码。●\zwPytho\zwrk\：zw工作目录，用户编写的脚本代码文件建议放在本目录下。1.4Syder编辑器界面设置1.开发环境界面设置在设置界面之前，可随意把一个Pytho源码文件，用鼠标拖到Pytho编程语言编辑器Syder的编辑框中，如图1-1所示。图1-1Pytho编程语言编辑器Syder编辑框界面Syder编辑器的界面设计非常合理，参考了MATLAB，特别适合数据分析，很多国际大企业都选择用这种布局作为标配。通常需要优化的只有Outlie（导航）面板，又称函数列表面板，类似于Delhi语言的Struct函数列表面板。在Syder编辑器默认配置中，Outlie面板是不显示的，单击菜单ViewrarrPaerarrOutlie，如图1-2所示，将显示Outlie面板。图1-2显示Outlie面板Outlie面板显示后，它的默认位置在代码编辑器和右侧窗口的中间。建议单击Outlie面板左上角的ldquo窗口缩放rdquo按钮，拖动面板到右上方，将其与Var（变量）面板、File（文件）面板等合并。Outlie面板的作用是对代码中的函数、类、变量进行快速导航定位。单击Outlie面板的函数、类、变量名称后，左侧代码编辑器就会自动移动到相关代码，如图1-3所示。对于大型项目而言，使用Outlie面板可以提高效率。图1-3Syder编辑器Outlie面板需要注意的是，由于Syder软件未来版本将升级，具体操作界面和细节可能会有所不同，本书其他软件和模块也是如此，这属于正常情况，大家无须担心。2.代码配色技巧zwPytho的IDE代码编辑器是Syder，默认配色是Syder模式，采用白底黑字，与传统的IDE环境差别很大，如图1-4所示。图1-4Syder编辑器配色模式如图1-5所示是最新的delhi-xe10的编辑器配色模式（Twilight模式）。图1-5delhi-xe10编辑器配色模式这种黑底模式也是微软VS等开发平台标准的代码编辑器配色模式。幸运的是，Syder编辑器内置的配色模式里也有类似的模式。运行Syder编辑器，单击菜单ToolrarrPreferece，打开Preferece对话框。在左侧的列表框中选择Editor（编辑器），在右侧Dilay（显示）面板的Sytaxcolorcheme（语法配色方案）下拉列表框中选择Syder/Dark（暗调）模式即可，如图1-6所示。不同版本的Syder编辑器调整细节会有所不同，请读者注意。图1-6调整Syder编辑器配色模式3.图像显示配置Pytho语言的Syder编辑器默认的图像显示尺寸，对于高清显示器来说有些偏小，需要进行调整，具体步骤如下。（1）单击菜单ToolrarrPreferece，打开Preferece对话框。（2）单击左侧列表框中的IPythocoole（IPytho控制台）。（3）在对话框的右侧选择Grahic选项卡。（4）在Grahicacked选项区中，Backed选项默认为Ilie，一般不需要改，如要进行交互分析，可以设置为Automatic（自动模式）或者Qt（Qt模式）。（5）在Ilieacked选项区中可以调整内置图像的大小，默认值Width为8、Height为5，建议将Width改为10、Height改为6。此外，建议勾选对话框上部的AutomaticallyloadPylaadNumPymodule复选框（会自动加载Pyla、NumPy模块），如图1-7所示。图1-7调整Syder编辑器图像显示尺寸4.重剑无锋对于量化分析的开发平台，笔者主张直接使用zwPytho内置的Syder开发平台。Syder的工作界面，经过多年一线数据分析实盘操作人员的反馈调整和设计优化，对于数据分析工作者而言，已经是一种非常理想的工作界面，具体理由如下。●Syder（前身是Pydee），是一个强大的交互式Pytho语言开发环境，提供高级的代码编辑、交互测试、调试等特性，支持包括Widow、Liux和OSX系统。●Syder最早发布于2009年，经过多年的升级优化，目前已经非常成熟，能够在最大程度上减少各种Bug对于实盘操作的干扰。●Syder默认界面布局，如图1-8所示，类似MATLAB，集中了代码编辑，项目管理，变量检查与图形查看等多种功能，这种界面布局也是金融工程、量化分析行业的标准工作界面。GUI用户界面，其实类似电脑的机箱，虽然华丽，但只是表层的东西，绝非核心因素。其实许多服务器采用的Liux操作系统，为了追求极致的性能，还在使用传统的纯文本界面，根本没有所谓的GUI用户接口。笔者在设计zwQuat极宽量化软件时，无论是最初的zwQuat，还是zQuat-core（内核版），都强调简单实用，这些案例是ldquoki法则rdquo（保持简单）在软件工程中的具体应用。图1-8Syder工作界面也许，大家觉得Syder的界面过于朴素，这种朴素源自开源的历史与传承，大家可以看看一些著名开源项目的网站，网页都非常简单朴素，有些甚至还是互联网起步阶段的文本模式。●htt：//www.aache.org：aach开源项目网站。●htt：//githu.com：GITHUB开源项目网站。●htt：//www.lfd.uci.edu/～gohlke/Pytholi：LFD二进制Pytho模块库。●htt：//mirror.163.com/：网易开源镜像网站。●htt：//mirror.ohu.com/：搜狐开源镜像网站。幸运的是，如今很多成功的互联网企业，如谷歌、百度也继承了这种朴素简练的传统，搜索引擎的首页都是大片的空白，类似中国传统书法的ldquo留空rdquo，只有简简单单的搜索框。在这种朴素的背后是一种ldquo重剑无锋rdquo的体现。目前，Pytho语言已经是数据分析、人工智能、编程教育的行业标准编程语言，大家无须争议。在大家试图质疑这些问题的时候，请好好重新审视一下软件工程的名言：ldquoDo'tReivettheWheelrdquomdahmdah不要重复发明轮子。1.5Pytho命令行模式Pytho命令行模式与普通的命令行模式不同，因为集成了Pytho的运行环境参数。许多新用户都是直接使用Widow软件内置的Do命令，进入Do命令行，直接运行i命令，这样会出错，因为没有绑定Pytho运行环境。正确的方法是，运行Pytho目录下的WiPythoCommadPromt.exe程序，如图1-9所示。图1-9WiPythoCommadPromt.exe程序●Pytho27版本，y27\WiPythoCommadPromt.exe。●Pytho35版本，y35\WiPythoCommadPromt.exe。运行后，会自动进入Pytho对应的子目录。●Pytho27版本的目录是：x：\zwPytho\y27\Pytho-2.7.10.amd64\。●Pytho35版本进行了优化，目录是：x：\zwPytho\y35\crit\。1.6Noteook模式zwPytho内置的Noteook支持模式，目前已经是Pytho源码交流的常用模式，事实上，Noteook已经是数据分析信息分享的We标准模式。Noteook模式文件的后缀名是.iy，类似IE的MHT网页打包格式，支持文字格式、排版、图像。运行方法如下：●进入Pytho35目录●单击运行JuyterNoteook.exe程序JuyterNoteook.exe程序类似单机的本地We服务器软件。如图1-10所示，程序运行后会自动调用默认浏览器，并访问默认网址：htt：//localhot：8888/tree。ldquo.iyrdquo格式文件使用方法如下。●运行JuyterNoteook.exe程序，进入Noteook模式。●单击右上角的ldquoUloadrdquo按钮，或者用鼠标直接拖放ldquo.iyrdquo格式文件到浏览器窗口。图1-10Noteook模式●再单击文件名右侧的ldquoUloadrdquo按钮即可上传文件。●上传文件后，单击相应的文件名，即可看到相应的脚本内容，以及运行结果和图片。具体效果如图1-11所示，但效果图会根据文件内容不同而有所不同。图1-11Noteook运行模式1.7模块库控制面板Pytho的强大和方便除体现在海量的内置模块上，还体现在绿色、灵活的模块库管理功能上。一些简单的模块或Pytho函数，可以直接复制到目录：y64\ytho-2.7.9.amd64\Li1.模块库更新与增删zwPytho的模块库管理直接使用WiPytho的控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe。控制面板程序WiPythoCotrolPael.exe位于Py35目录下，不同版本位置不同，不能混用，请大家注意。运行后界面如图1-12所示。图1-12控制面板程序运行界面2.zwPytho模块库的安装流程zwPytho模块库的安装流程如下。●把下载的Pytho模块库复制到任意一个目录。●单击左下角的ldquoAddackagerdquo按钮，从模块目录选择模块文件名即可完成模块库的添加。一次可选择添加多个模块库文件，如果模块库版本不对，则会出现提示对话框显示相关的出错模块名称；zwPytho系统是基于64位Pytho3.x版本，因此下载模块，请选择对应的版本。●添加完毕后，单击右下方的ldquoItallackagerdquo即可完成模块库的安装。需要注意的是：●模块安装完成后可以删除相关的模块文件，不影响程序使用。●多个模块安装时，每次最好不要超过20个，以免出错。3.模块库资源zwPytho模块库资源，主要来自以下4个方面。●各大网络Pytho社区：主要是ldquo.zirdquo、ldquo.gzrdquo格式。●PyPI（PythoPackageIdex）：Pytho官方模块库，主要是ldquo.zirdquo、ldquo.gzrdquo格式。●LFD：加州欧文大学的非官方Pytho集成模块库，主要是ldquo.exerdquo、ldquo.whlrdquo格式。●GitHu：全球最大的程序资源网站，注意选择Pytho语言版本。运行控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe后，单击右下角的ldquoAddackagerdquo按钮，可以发现系统支持多种格式的模块库安装：ldquo.zirdquo、ldquo.gzrdquo、ldquo.exerdquo、ldquo.whlrdquo。zwPytho在模块库安装方面的强大，主要体现在以下方面。●支持多种格式：除官方的ldquo.zirdquo、ldquo.gzrdquo格式外，还支持LFD的ldquo.exerdquo、ldquo.whlrdquo格式。●绿色安装：一次安装，随处运行，支持U主便携式开发。Pytho官方模块库Pil网址：htt：//yi.Pytho.org/yi。Githu网址：htt：//githu.org。LFD非官方模块资源网址：htt：//www.lfd.uci.edu/～gohlke/Pytholi/。（LFD采用集成方式打包，特别适用于OeCV、CUDA等大型模块库安装）LFD全称是：LaoratoryforFluorececeDyamic，UiverityofCaliforia，Irvie.，动力学实验室，加利福尼亚大学/加州欧文大学。加州欧文大学（简称为UCI或UCIrvie，又常被译作加州大学欧文分校）成立于1965年，是加州大学10个校区之一，位于美国加州。4.模块库维护更新运行控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe，还提供了模块库的维护和升级功能，如图1-13所示，单击菜单：OtiorarrReairackage。图1-13模块库维护5.系统关联如图1-14所示，运行控制面板程序：WiPythoCotrolPael.exe，还提供系统关联功能（通常无须采用关联模式）。图1-14系统关联●单击菜单ldquoAdvacedrarrRegiterditriutiordquo，即可将zwPytho关联到Widow系统，关联后，可以直接在资源浏览器运行ldquo.yrdquo脚本文件，另外，还可以增加鼠标右键的ldquo.yrdquo脚本文件与ldquoyderrdquoIDE程序的关联编辑功能。●单击菜单ldquoAdvacedrarrUregiterditriutiordquo，即可解除关联。通常，无须采用关联模式。1.8使用i更新模块库有时，由于各种原因，使用控制台安装模块库会出现失败现象，或者需要批量更新模块库，这时，可以使用i模块管理程序。1.i常用命令（1）列出已安装的包ifreezeorilit（2）导出requiremet.txtifreeze＞＜目录＞/requiremet.txt（3）在线安装：安装包、模块库iitall＜包名＞或iitall-rrequiremet.txt（4）指定版本通过使用==、＞=、＜=、＞、＜等符号来指定版本，不写则安装最新版本。requiremet.txt内容格式为：（5）安装本地安装包注意，＜包名＞前有空格。可简写为：iitall--o-idex-f=＜目录＞/＜包名＞（6）卸载包iuitall＜包名＞或iuitall-rrequiremet.txt（7）升级包iitall-U＜包名＞（8）升级iiitall-Ui（9）显示包所在的目录ihow-f＜包名＞（10）搜索包iearch＜搜索关键字＞（11）查询可升级的包ilit-o（12）下载包而不安装iitall＜包名＞-d＜目录＞或iitall-d＜目录＞-rrequiremet.txt（13）打包iwheel＜包名＞（14）国内yi镜像（15）指定镜像安装源iitall＜包名＞-ihtt：//yi.v2ex.com/imle其他更多有关i的使用细节，大家可以自行搜索。2.i安装模版为了方便大家使用i安装新的模块库，zwPytho集成了一个i01.at批命令模版，位于相关的目录下。i01.at批命令内容如下：其中，tuhare是示例的模块库名称，请大家自行改为需要安装更新的模块库名称。这个i01.at批命令会自动更新指定的模块库，如果找不到对应的模块，则会重新安装。因为Pytho官网速度很慢，所以，我们在i01.at批命令中使用了国内的镜像源，如果出现网络问题，大家可以根据前面介绍的PYPI镜像站点或者自行搜索，更换对应的镜像网站即可。3.i参数解释i部分参数及其含义如表1-1所示。表1-1i部分参数及其解释续表4.i-itall参数选项itall是最常用的i参数，itall参数选项及其含义如表1-2所示。表1-2itall参数选项及其含义续表第2章Pytho入门案例考虑到很多刚入门的读者对于Pytho不甚了解，所以在此特意增加了一章Pytho入门案例套餐，通过几个简单的Pytho入门程序，帮助大家尽快掌握Pytho语言，熟悉开发环境。本书采用的是：逆向式Pytho语言教学模式，先通过解压即用的zwPytho开发平台和入门案例套餐，让大家对于Pytho语言有个基本的感性认识，再开始介绍Pytho语言的基本语法。2.1案例2-1：第一次编程ldquohello，ziwagrdquo软件安装完毕，我们就可以开始编写、运行Pytho脚本程序了。●单击工具栏的ldquo读取rdquo按钮，打开ldquoy_demo\rdquo目录下的y301.y脚本文件。●单击工具栏中部的绿色ldquo▶rdquo运行按钮。程序很简单，只有一行代码：rit("hello,ziwag.com")如图2-1所示，运行后，在右下角的输出窗口可以看到ldquohello，ziwag.comrdquo的字样，表示运行成功。注意，输出面板是IPythoCoole。大家可以自己修改引号里面的文字，看看输出效果，注意，此处必须是英文字符和标点，中文字符的处理我们后面再讲解。1.简单调试下面，我们学习最简单的调试，如图2-2所示，去掉代码左边的引号，再单击ldquo▶rdquo运行按钮。图2-1输出面板图2-2修改代码右下角的输出窗口如图2-3所示。图2-3显示输出有错误，注意这行文字：File"e:/zwPytho/y_demo/zc201.y",lie2其中的ldquolie2rdquo表示出错的代码位于第二行。出错信息是：SytaxError:EOLwhilecaigtrigliteral表示是字符串应用错误，我们加上引号即可。图2-3输出窗口2.控制台复位有时，由于脚本代码或者其他原因，可能引发严重错误，比如系统运行时出现死循环或崩溃问题。如图2-4所示，单击IDE右侧中部的ldquoRetartrdquo下拉菜单和按钮，选择相应选项将控制台重新复位即可。图2-4系统复位2.2案例2-2：增强版ldquohello，ziwagrdquo下面我们运行一个增强版的ldquohello，ziwagrdquo。●单击工具栏的ldquo读取rdquo按钮，打开ldquoy_demo\rdquo目录下的y302.y脚本文件。●单击工具栏中部的绿色ldquo▶rdquo运行按钮。案例2-2.y脚本文件很简单，核心程序才十几行，不过功能非常强大，除输出文字ldquohellordquo等信息外，还提供中文输出，以及检测系统多个重量级模块（比如OeCV、Plotly、Pygame、Pada等）是否安装成功和版本是多少。链接:htt://a.aidu.com//1IQljIT6vBYN-LmAgqL7IQ...

2022-04-03 python spyder安装 python spyder教程

作者：何文江主编李毅，夏世桂副主编出版社：化工出版社格式:AZW3,DOCX,EPUB,MOBI,PDF,TXT和孩子一起玩-中小学创客和机器人DIY36例试读：前言欢迎来到创客DIY机器人科普中心！如果你是家长或老师，希望孩子从实践中获得学习的乐趣，陪孩子做一些有趣的事情，深入了解知识之间的联系；如果你是一名学生，想做一些制造商和机器人，但不知道从哪里开始，那么这本书就是你需要的。本书专门为中小学生设计，涵盖各学科知识。通过科普知识、课程任务、接线原理图、材料准备、组装参考步骤、施工参考、编写程序、探索和创新，儿童可以在实践中掌握科学知识。学生也可以DIY展示或比赛结果。本书由何文江主编，李毅、夏世桂副主编，熊启良、王东、李唐、张莺枫、韩龙华、刘帧、姜坤苹、程科宇、徐成霞、范振华、赵志华、张菊贵、黄林、郑平、邱华、王小波、明瑶等。在编写过程中，本书还得到了泸州市青年宫、中明数码、泸州市科协、教育局、技装研究所、教育研究所、龙马潭区科协、区教育局、区技装站的大力支持和帮助，以及王飞、屈生钊、徐秀平、余占琴、郑一文、石美然等。！亲自制作DIY，Doityourelf！如果您对本书有任何疑问，可以通过以下方式与我们联系：手机:1830831066(同微信)；邮箱:362285666@qq.com。由于编辑水有限，书中不可避免地存在不足。请批评编月初的制造商和机器人。DIY什么是工具元件？制造商和机器人创客(Maker)，创造是指创造，客户是指从事某种活动的人，制造商是指有勇气创新，努力将自己的创造力变成现实的人。在中国，制造商与大众创业、创新有关，特别是具有创新理念和自主创业的人。制造商运动最重要的标志是掌握自己的生产工具。制造商是一群坚持创新、持续实践、愿意分享和追求更好生活的人。没有分享，没有人类社会的整体进步，作为人类社会的一员，分享和传播知识是每个人的义务，分享作为乐趣是一个良好的性格和习惯，但分享并不意味着不尊重他人的劳动成果，或鼓励剽窃和盗版，相反，分享必须基于尊重第一个精神，否则创新将成为基于流沙的建筑。制造商鼓励创新各种共享利润模式，同时保护创始人的利益和热情。玩是一种状态：放松、舒适、自由。玩是一种实践：不仅要开始，而且要用你的大脑。玩是一种分享：与他人一起玩更有趣、更有意义。玩是一种境界：当越来越多的人加入制造商一起玩时，世界就会因为玩而改变。事实上，制造商的标准定义尚未得到最终确认，并有多样化的理解。目前，中国制造商不仅包括硬件再发明的技术专家，还包括软件开发者、艺术家、设计师等领域的优秀代表。什么是机器人？在科学技术领域，科学家将对每一个技术术语都有一个明确的定义，但机器人已经出现了几十年，机器人的定义仍然没有统一的意见。其中一个原因是机器人仍在发展，新的模型和新的功能不断出现。根本原因是机器人涉及到人类的概念，这已经成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人这个词最早出生在科幻小说中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，它给了人们足够的想象力和创造空间。教学机器人机器人指挥礼仪机器人机器人与人跳铆接机器人爆炸机器人医疗机器人机器人引导盲人足球机器人中国科学家对机器人的定义是：机器人是一种自动化机器。不同之处在于，它具有一些类似于人或生物的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协作能力。它是一种高度灵活的自动化机器。如教育机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空间机器人、娱乐机器人等。这些机器人在外观上远离原模仿机器人和工业机器人的形状，更符合不同应用领域的特殊要求，大大提高了其功能和智能性，为机器人技术开辟了更广阔的发展空间。安全知识（用电、生产工艺）在生产实验中，有许多安全问题不容忽视。如果你不注意，会造成不可弥补的严重后果，从损坏设备到危及人身安全。综上所述，大约有三个方面：生产者自身的安全、仪器仪表的安全以及生产作品的安全。让我们从这三个方面谈谈容易遇到的问题和相应的预防措施。1、人身安全人身安全问题需要注意的人身安全问题主要包括触电和烫伤。1.触电电离不开人们的日常生活，但同时电(超过安全电压)36V时间)也是最可怕的，如果不小心被电击，轻者受伤，重者死亡。因此，有必要了解一些电力安全知识。触电的主要原因有两种：一种是正常设备的高电位端通过人体和低电位端或地球形成电路；另一种是设备的绝缘损坏，如电源变压器和芯之间的绝缘层损坏、电源线皮损坏、电烙铁泄漏等。2.烫伤烫伤的原因与使用工具（如电烙铁）和加热设备有关。烫伤通常发生在接触大功率晶体管和三端集成稳压器时。2、仪器仪表的安全实验中常用的仪器仪表是稳压电源和万用表，如果使用不当，很容易对仪器仪表造成损坏。1.稳压电源造成稳压电源损坏的原因主要是过流，防范的方法是用万用表检测制作作品电源输入端的电阻，估计出所需电流，当所使用的稳压电源输出电流在估计值的1.5直到超过一倍才能接入。2.万用表目前常用的万用表有两种:数字表和指针表。万用表损坏的原因有过量程、档位使用不当、表笔极性反转和表笔插错位置。预防措施是在测量前检查档位是否正确。当您不知道测量范围和极性时，您应该从最大档位开始，这样即使极性相反，也不会造成严重的指针反击。3、生产工作的安全性对于我们自己的实验作品，也存在安全问题，处理不当或忽视会损坏作品。通常有以下三个方面。1.焊接焊接是生产实验中必不可少的手段。如果处理不当，焊接后，表面焊锡包裹了部件的焊脚和电路板上的焊盘，但实际上焊接不牢固，导致电路工作好坏。这通常被称为虚拟焊接。2.静电有些部件容易被静电损坏，如CMOS电路和场效应电路。当天气干燥，穿纯羊毛或化纤衣服时，很容易产生静电。因此，在触摸产品的电路和电路板之前，先触摸加热管、水管或墙壁，以防止静电损坏电路。3.电源电路所有的电源电路都涉及到电子产品，因此电源电路的损坏是产品损坏的重要原因。是否采用降低输入电压的方法来调试电源电路以及降低多少合适，应仔细分析产品电源电路的工作原理，而不是越低越好。注：在所有制造商项目和机器人生产过程中，将使用一些小配件、刀等工具，可能对人身造成伤害，因此，学生应在成人监督和帮助下正确使用，注意各种不安全因素，注意预防，减少不必要的损失，积累更成功的经验。警告：请在家长或老师的指导下完成儿童，避免伤害。注意：1.使用尖锐的工具，用力要适当，避免划伤。2.不要用工具互相玩耍。3.注意保管好小零件。DIY常用工具生产中常用工具的介绍和使用俗话说：如果一个工人想做好事，他必须首先磨利他的工具。。首先，我们将向您介绍小型科技创新和小发明中经常使用的工具。I.拆卸和钻孔切割工具1.螺丝刀也被称为螺钉工具、锥体、起子等，用于松动或拧紧螺钉。常见的有十字形、一字形、正六角形等。螺丝刀是机器人制造商制造的一个非常必要的工具。建议读者购买一套完整的螺丝刀套件，面对不同类型的螺钉，使用方便。2.镊子镊子用来夹住一些不方便直接用手拿的小零件，如焊接烫手的零件、棉球等。一些较小的螺钉、连接和接口通常需要镊子才能拆卸或安装。为了方便使用，最好准备一个直镊子和弯镊子。直镊子弯镊子3.钳子用于夹紧和拧紧一些硬物，处理变形挡板，拆卸捆绑线等。有普通的尖嘴钳、平嘴钳等。焊接连接导线时，两端应剥落。用钳子不是很方便。可以备用剥线钳（俗称剥皮钳）。它节省时间和精力，剥落的线条标准美观。用于切割零件多余的接线端子（引脚）等，可备用剪线钳。剥线钳平嘴钳、尖嘴钳、剪线钳4.电钻电钻可分为三类：手电钻、冲击钻和锤钻。电钻的工作原理是驱动齿轮，增加钻头的动力，使钻头刮伤物体表面，更好地穿透物体。建议配备手电筒/冲击钻。5.美工刀它是一种常用的切割工具。普通艺术刀由刀片、刀柄等组成。需要注意的是，现在很多艺术刀为了方便折断，会在折叠过程中进行处理，使用时要多加小心。不使用时，刀片应收缩到刀柄内。6.锤子用击物体移动或变形的工具。最常用于敲钉、矫正或敲击物体。7.剪刀双刃工具用于切割布、纸、钢板、绳等片状或线性物体，两刃交错，可开合。8.锯子锯子分为大锯、二链锯、小锯、鱼肚锯、圆盘锯、手锯、钢锯、刀锯等，用于切割硬材料。建议配置一个小钢锯。9.扳手螺栓、螺钉、螺母螺栓、螺钉、螺母和其他螺纹紧固件的手动工具。扳手通常在手柄的一端或两端有开口。使用时，先将开口夹住螺栓头或螺母，然后沿螺纹旋转方向在手柄上施加外力，然后拧紧螺栓或螺母。10.锉又称锉刀、钢锉，有条形多刃，主要用于金属、木材、皮革等表面的微量加工。根据横截面的不同，可分为扁文件、圆文件、方文件、三角文件、菱形文件、半圆文件、刀文件等。文件2。焊接工具常用的焊接工具有电烙铁、热熔胶枪等。1.电烙铁主要用于焊接元件，有时用于烫伤硅胶或塑料。根据加热元件的位置，电烙铁有外热和内热两种，最好各准备一种。市场上还有带吸锡和防静电调温功能的电烙铁。一般来说，功率是35W能满足科技创作的需要。2.热熔胶枪把它插在220V电源上，1mi安装在左右热熔胶枪上的胶棒会熔化。此时，扣动扳机，用熔化胶粘接或密封物体。热熔胶枪3。测量工具在维修工作中，必不可少的工具就是测量工具，通过测量工具可以检测到关键部位的电气参数，从而可以判断出故障位置。1.万用表也叫多用表。常用的万用表有两种:数字万用表和指针万用表。它们的基本功能相同，主要用于测量电压、电流和电阻，有的还具有电容、电感和频率测量的功能。使用数字万用表更直观方便。2.卷尺卷尺是人们日常生活中常用的工具。我们经常看到钢卷尺，常用于建筑和装饰，也是家庭必备的工具之一。如需精确测量，可配备游标卡尺。钢卷尺4。清洁工具1.刷子刷子主要用于清洁部件上的灰尘，可以使用25～35mm宽棕色毛刷也可以使用50mm宽羊毛刷。试读结束[注：试读内容隐藏图片]...

2022-04-05 万用表螺丝 万用表零件