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Microsoft Robotics Developer Studio 實戰手冊 - 智慧型機器人程式模擬與開發

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			9789866761614
			康仕仲、古凱元、紀宏霖
			悅知文化
			2008年10月20日
			150.00 元
			HK$ 127.5

詳
細
資
料

* 規格：平裝 / 240頁 / 普級 / 單色印刷 / 初版
* 出版地：台灣

分
類

[ 尚未分類 ]

同
類
書
推
薦

內
容
簡
介

　　本書由台灣大學土木工程學系康仕仲博士所帶領的研究團隊所撰寫，同時也是台灣地區MSRDS開發平台最主要的開拓者，以豐富的教學經驗為主，實際的範例步驟為輔，配合LEGO Mindstorms機器人，幫助初學者建立完整且基本的觀念，進而學習智慧型機器人程式的模擬與開發，適合初進入機器人程式開發領域的你。

? 介紹Microsoft Robotics Developer Studio(MSRDS)的重要觀念與實用價值。
? 圖解步驟式教學，以循序漸進的方式熟悉機器人程式開發作業環境。
? 解說視覺性程式語言(VPL)與建立視覺性模擬環境(VSE)，透過視覺化的介面與豐富的元件操作與模擬，創造機器人更有效率的行為與周邊感應。
? 實作LEGO Mindstorms機器人感應器，讓機器人富有視覺辨識與聽覺控制能力，以較低的使用門檻來創造人機互動的機器人。
? 以相撲大賽為主題，提供完整的自主式機器人教學案例，讓讀者體驗機器人專案開發過程。

本書特色

? 適用於初入機器人程式開發領域的學習者
? 完全符合Microsoft .NET Framework架構的開發環境
? 使用LEGO Mindstorms機器人為主要的硬體設備支援

作者簡介

康仕仲博士 ShihChung Jessy Kang

　　台灣大學土木系助理教授。史丹佛大學博士。結構技師高考資格。
　　康博士的研究重點為利用智慧型機器人相關技術，提出工程設計與施工的新型方法。相關研究計畫包含「道路檢測機器人」、「智慧型工程機具模擬」，以及「保全機器人模擬平台」等。目前在台大土木系開設「機器人在工程上應用」之課程。其博士研究「智慧型工程吊車模擬」榮獲全美傑出博士研究論文獎。2008年並榮獲為台大教學優良獎。

古凱元 Kai-Yuan Gu

　　台灣大學土木所電腦輔助工程組碩士。
　　專長為機器人於工程應用面研究，包括道路鋪面檢測機器人、機器人檢測路徑規劃等。目前為台灣大學土木工程所電腦輔助工程組之研究助理，專職下一代鋪面檢測機器人研發之工作。

紀宏霖 Hung-Lin Chi

　　台灣大學土木所電腦輔助工程組碩士。
　　專長為虛擬施工機具之視覺化應用，包括吊車物理性視覺模擬、吊裝作業分析與規劃系統開發等。目前為台灣大學土木工程所電腦輔助工程組博士生，

目
錄

第1章 Microsoft Robotics Developer Studio概述
1.1 發展起源
1.2 機器人程式設計的挑戰
1.3 功能介紹

第2章 MSRDS安裝步驟及注意事項
2.1 安裝要求
2.2 安裝方法

第3章視覺性程式語言觀念與實作
3.1 視覺性程式語言介紹
3.2 VPL工作環境介紹
3.3 VPL基本元件介紹
3.4 程式基本流程控制
3.5 並行程式控制
3.6 挑戰題：找質數

第4章視覺性模擬環境—機器人運動模擬
4.1 何謂模擬
4.2 使用VPL操作模擬環境中之LEGO機器人

第5章使用藍芽裝置連結LEGO NXT與電腦
5.1 LEGO Mindstorms 機器人模組－了解與控制各組件

第6章熟悉LEGO各感應器與馬達控制
6.1 製作手電筒
6.2 手控馬達
6.3 依光亮度決定馬達轉速
6.4 依量測距離決定馬達轉速

第7章定義機器人之資訊清單
7.1 設定教學：定義LEGO 機器人的資訊清單

第8章 LEGO Mindstorms機器人使用VPL
8.1 控制LEGO機器人
8.2 使用超音波感應器進行漫遊
8.3 使用光感應器進行隨機運動

第9章機器人視覺
9.1 追蹤特定顏色之視覺辨識瞭望台

第10章機器人聲音控制
10.1 辨識語音命令
10.2 聲控機器人運動

第11章實機應用－相撲機器人大賽
11.1 相撲機器人比賽設計
11.2 相撲機器人實作
11.3 比賽結果與結語

第12章相關資源
12.1 相關課程網站
12.2 相關網站介紹
12.3 相關中文書籍

序

作者序

　　本書是我在台大土木系開設『機器人在工程上的應用』課程中實作部分的教材，主要目的是培養工程師對機器人相關技術的了解，以因應日漸升高的工程自動化及智慧化的需求。

　　由於課程的開課對象是工程背景的學生，多數沒有學習過其他機器人領域之課程。因此，我參考了史丹佛和MIT等名校的機器人基礎課程，採取由上到下（top-down）的教學方式，即先不談機器人學中較艱澀的理論部分，而強調實際操作，讓學生從作中學習，以體會機器人的發展模式與應用潛力。在課程中，學生除了必須試著把工程問題轉換為機器人的設計概念，並需從機構設計、感測器整合、程式撰寫與任務測試。逐步發展實用之機器人，以符合工程所需。

　　在這課程中，我選擇微軟公司的微軟機器人發展平台（Microsoft Robotic Development Studio；MSRDS）為機器人的軟體平台，以及樂高LEGONXT模組為硬體設備。在實際教學後，我覺得這軟體平台與硬體模組是非常好的組合。在 MSRDS方面，它可將感測器和馬達等機器人元件，寫成獨立的服務模組，開發者可如同組裝實體元件般連接各個模組，並加上程式的邏輯，即可使機器人達到預期的行為。MSRDS也提供了一個相當理想的模擬環境，該模擬環境是以微軟遊戲的程式庫為基礎，加上一不錯的物理引擎，展現品質與可擴充性皆相當理想。此外，MSRDS中所提供的視覺性程式語言，其圖形化的程式開發介面，我發現學生們皆可在短時間上手。

　　樂高NXT模組應用於此教學課程上也相當理想，主要的原因之一，是NXT模組包含了機器人常用的感測器，例如，光感測器、超音波感測器、觸覺感測器等。此外，NXT模組也善用樂高在積木產業的優勢，提供非常豐富且實用的機構和結構元件。因此教師在課程設計就可非常多元，學生也可以有足夠的空間表現創意。我在課程中要求學生發展兩種非常不一樣的機器人，智慧型輪型檢測機器人與智慧型工程吊車。我欣然見到課堂上所有團隊都完成大部分的機構與程式功能，並成功的完成任務。由於MSRDS與樂高 NXT模組，我預計未來的幾年，都會繼續以MSRDS和樂高NXT模組為教學的平台。

　　有鑑於市面上一直缺乏MSRDS平台的入門指引，我拋磚引玉地將我開課的教材集結成冊。本書包含了VPL程式教學、機器人模擬環境、連結MSRDS與樂高NXT元件、感測器應用、視覺辨識與聲音辨識等。在介紹完各項技術後，本書並介紹一自主式機器人之實際相撲比賽，參賽者皆利用MSRDS與NXT元件建構相撲比賽機器人，書中並包含各組參賽者所發展的機器人之照片與策略說明，可供讀者發展類似機器人之參考。

　　由於本書包含細部操作的圖示，可成為機器人課程的輔助教材，自修學習者應該也可以很容易跟著書中的步驟學習。我們雖反覆校對書中內容，但仍恐有疏忽之處，盼讀者可以不吝給予指正與指教。另我還要特別感謝悅知團隊在本書編輯時專業的指導，以及台灣微軟和貝登堡公司在技術面的協助，才能讓本書順利付梓。

康仕仲

書
評

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