Jak zaprogramować robota. Zastosowanie Raspberry Pi i Pythona w tworzeniu autonomicznych robotów. Wydanie II - Danny Staple

Opis produktu: Jak zaprogramować robota. Zastosowanie Raspberry Pi i Pythona w tworzeniu autonomicznych robotów. Wydanie II - Danny Staple

Drugie wydanie książki stanowi wprowadzenie do świata projektantów i budowniczych robotów. Wyjaśnia jak wybrać potrzebne podzespoły, jak je ze sobą połączyć i jak wykorzystywać poszczególne urządzenia wejścia i wyjścia. Przedstawia informacje jaki sposób realizować bardziej złożone projekty z zakresu robotyki. Razem z książką przygotujesz do zwizualizowania, zaprojektowania, zbudowania i zaprogramowania robota według własnego pomysłu. Podręcznik ułatwia:

• Skonfigurowanie Raspberry Pi pod kątem zbudowania robota ze sztuczną inteligencją
• Podłączenie silnika i czujników do Raspberry Pi
• Zaprogramowanie inteligentnego robota
• Wykorzystanie technologii rozpoznawania mowy i przetwarzania obrazu
• Naukę sterowania robotem ze sztuczną inteligencją przez WiFi za pomocą smartfonu
• Samodzielne zaprojektowanie i budowę robotów

Jak zaprogramować robota. Zastosowanie Raspberry Pi i Pythona w tworzeniu autonomicznych robotów. Wydanie II - Danny Staple.

Jak zaprogramować robota. Zastosowanie Raspberry Pi i Pythona w tworzeniu autonomicznych robotów. Wydanie II.

Informacje o autorze

Danny Staple - inżynier programowania. Zawodowo programuje w Pythonie, zajmuje się też metodyką DevOps i automatyzacją. Posiada duże doświadczenie w pracy z systemami wbudowanymi. Buduje roboty i różne gadżety, jest też mentorem CoderDojo Ham, a jakiś czas temu prowadził kluby LEGO Robotics.

Informacje o książce

• Tytuł oryginalny: Learn Robotics Programming: Build and control AI-enabled autonomous robots using the Raspberry Pi and Python, 2nd Edition
• Autor: Danny Staple
• Tłumaczenie: Anna Mizerska
• ISBN: 978-83-283-8167-4
• Rok wydania: 2022
• Format: 168 x 237 mm
• Liczba stron: 520
• Oprawa: miękka
• Wydawnictwo: Helion S.A.

Spis treści

O autorze

O korektorach

Wstęp

Część I Podstawy robotyki

Rozdział 1. Wprowadzenie do robotyki

• Co oznacza słowo robot?
• Przykłady zaawansowanych i imponujących robotów
• Roboty w domu
• Roboty w przemyśle
• Roboty edukacyjne, hobbystyczne i biorące udział w zawodach
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 2. Odkrywanie elementów robota kod i elektronika

• Wymagania techniczne
• Z czego zbudowany jest robot?
• Rodzaje części robota
• Kontrolery oraz wejścia i wyjścia
• Projekt z uwzględnieniem części i struktury kodu
• Projekt fizycznej budowy robota
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 3. Odkrywanie Raspberry Pi

• Wymagania techniczne
• Odkrywanie możliwości Raspberry Pi
• Wybór złączy
• Czym jest Raspberry Pi OS?
• Przygotowanie karty SD za pomocą Raspberry Pi Imager
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 4. Przygotowanie Raspberry Pi pod robota

• Wymagania techniczne
• Czym jest system bez głowy i dlaczego jest praktycznym rozwiązaniem dla robota?
• Konfiguracja Wi-Fi na Raspberry Pi i włączenie dostępu do SSH
• Znalezienie swojego Raspberry Pi w sieci
• Łączenie się z Raspberry Pi za pomocą PuTTY lub SSH
• Konfiguracja Raspberry Pi OS
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 5. Tworzenie kopii zapasowej kodu za pomocą Gita i karty pamięci SD

• Wymagania techniczne
• Jak kod może zostać uszkodzony lub utracony?
• Strategia 1. Zapisywanie kodu na PC i przesyłanie go do Pi
• Strategia 2. Użycie Gita do cofania się w czasie
• Strategia 3. Tworzenie kopii zapasowych na karcie SD
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Część II Budowanie autonomicznego robota podłączanie czujników i silników do Raspberry Pi

Rozdział 6. Podstawy budowania robota koła, zasilanie i połączenia

• Wymagania techniczne
• Wybór podwozia robota
• Wybór sterownika silników
• Zasilanie robota
• Testowe dopasowanie elementów robota
• Składanie podstawy robota
• Podłączanie silników do Raspberry Pi
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 7. Jazda do przodu i skręcanie wprawianie silników w ruch za pomocą Pythona

• Wymagania techniczne
• Testowy kod dla silników
• Sterowanie robotem
• Obiekt Robot kod do eksperymentów związanych z komunikacją z robotem
• Skrypt pokonania z góry określonej ścieżki
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 8. Programowanie czujników odległości za pomocą Pythona

• Wymagania techniczne
• Wybór między czujnikami optycznymi a ultradźwiękowymi
• Podłączanie czujnika ultradźwiękowego i odczytywanie z niego danych
• Unikanie ścian skrypt omijania przeszkód
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 9. Programowanie pasków LED RGB za pomocą Pythona

• Wymagania techniczne
• Czym jest pasek LED RGB?
• Porównanie technologii stosowanych w paskach świetlnych
• Podłączanie pasków LED RGB do Raspberry Pi
• Pisanie kodu dla diod LED
• Wyświetlanie tęczy za pomocą diod LED
• Wykorzystanie paska LED RGB do rozwiązywania problemów z unikaniem przeszkód
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 10. Sterowanie serwomotorami za pomocą Pythona

• Wymagania techniczne
• Czym są serwomotory?
• Ustawianie serwomotoru za pomocą Raspberry Pi
• Dodawanie mechanizmu uchylno-obrotowego
• Kod dla mechanizmu uchylno-obrotowego
• Budowanie sonaru
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 11. Programowanie enkoderów za pomocą Pythona

• Wymagania techniczne
• Pomiar przejechanego dystansu za pomocą enkoderów
• Montaż enkoderów
• Wykrywanie pokonanej odległości za pomocą Pythona
• Jazda po linii prostej
• Pokonanie zadanego dystansu
• Skręcanie w określony sposób
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 12. Programowanie IMU za pomocą Pythona

• Wymagania techniczne
• Urządzenia nawigacji inercyjnej
• Lutowanie dodawanie złączy do IMU
• Montaż IMU na robocie
• Pomiar temperatury
• Odczytywanie danych z żyroskopu za pomocą Pythona
• Odczytywanie danych z akcelerometru za pomocą Pythona
• Praca z magnetometrem
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Część III Słyszenie i widzenie wyposażenie robota w inteligentne czujniki

Rozdział 13. System wizyjny robota z wykorzystaniem bibliotek PiCamera i OpenCV

• Wymagania techniczne
• Konfiguracja kamery dla Raspberry Pi
• Konfiguracja oprogramowania do rozpoznawania obrazów
• Tworzenie aplikacji dla Raspberry Pi do przesyłania obrazu
• Wykonywanie zadań w tle w trakcie przesyłania obrazu
• Podążanie za kolorowymi obiektami za pomocą Pythona
• Śledzenie twarzy za pomocą Pythona
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 14. Śledzenie linii z wykorzystaniem kamery i Pythona

• Wymagania techniczne
• Śledzenie linii wprowadzenie
• Tworzenie trasy testowej dla funkcji śledzenia linii
• Proces śledzenia linii z wykorzystaniem komputerowego rozpoznawania obrazów
• Testowanie widzenia komputerowego za pomocą przykładowych obrazów
• Śledzenie linii z wykorzystaniem algorytmu PID
• Ponowne odnajdowanie linii
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 15. Komunikacja głosowa z robotem za pomocą programu Mycroft

• Wymagania techniczne
• Wprowadzenie do programu Mycroft terminologia asystenta głosowego
• Ograniczenia nasłuchiwania mowy przez robota
• Dodawanie wejścia i wyjścia audio do Raspberry Pi
• Programowanie API za pomocą modułu Flask
• Programowanie asystenta głosowego w programie Mycroft
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 16. Więcej o IMU

• Wymagania techniczne
• Programowanie wirtualnego robota
• Wykrywanie obrotu za pomocą żyroskopu
• Wykrywanie pochylenia i przechylenia za pomocą akcelerometru
• Wykrywanie odchylenia za pomocą magnetometru
• Odczytywanie przybliżonej wartości odchylenia robota z magnetometru
• Zestawienie odczytów z czujników w celu ustalenia orientacji
• Sterowanie robotem na podstawie danych z IMU
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 17. Sterowanie robotem za pomocą telefonu i Pythona

• Wymagania techniczne
• Gdy nie działa sterowanie głosem dlaczego musimy mieć możliwość sterowania
• Menu wybieranie zachowań dla robota
• Wybór kontrolera jak będziemy sterować robotem i dlaczego
• Przygotowanie Raspberry Pi do zdalnego sterowania przygotowanie podstawowego systemu sterowania
• Robot w pełni sterowany za pomocą telefonu
• Menu startowe dla Raspberry Pi
• Podsumowanie
• Ćwiczenia
• Lektura uzupełniająca

Część IV Kontynuacja przygody z robotyką

Rozdział 18. Rozwijanie umiejętności z zakresu robotyki

• Społeczności konstruktorów robotów w sieci fora i media społecznościowe
• Spotkania konstruktorów robotów zawody, miejsca dla twórców, spotkania
• Propozycje nowych umiejętności do zdobycia druk 3D, lutowanie, PCB i CNC
• Wzbogacanie wiedzy o rozpoznawaniu obrazów
• Wzbogacanie swojej wiedzy o uczenie maszynowe
• Podsumowanie
• Lektura uzupełniająca

Rozdział 19. Projekt kolejnego robota podsumowanie

• Wymagania techniczne
• Wizualizacja Twojego następnego robota
• Tworzenie schematu blokowego
• Wybór części
• Planowanie kodu dla robota
• Przedstawienie światu swojego projektu
• Podsumowanie