本書對作者的團隊參加大學(xué)生課外科技創(chuàng)新競賽的獲獎作品進行了詳盡的介紹和剖析，所述作品的研究背景、設(shè)計理論、基本構(gòu)成、機構(gòu)特點、運動特性、關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新成果、發(fā)展前景均是作者根據(jù)實際工作總結(jié)而成，展示了他們參與大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動的水平和成果，也代表著作者對大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動的認(rèn)識與把握。
本書共11章，系統(tǒng)闡述了“新型多用途反恐防暴機器人”、“新型特種搜救機器人”、“新型輪腿式機器人”、“新型節(jié)肢機器人”、“新型仿生六足機器人”、“新型工業(yè)焊接機械臂”、“邊緣救援平臺”、“千足蟲寵物機器人”、“‘外骨骼’智能健身與康復(fù)機器人”、“高處空間物品存放及管理系統(tǒng)”和“壁面清潔智能機器人”的研究背景及意義、作品概述、關(guān)鍵技術(shù)、主要創(chuàng)新點及取得成果、總結(jié)與展望。
本書在介紹和論述過程中著力突出大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動的新理念、新技術(shù)、新方法和新成果，以期對從事課外科技創(chuàng)新活動的指導(dǎo)老師和大學(xué)生提供助益和啟發(fā)。
第1章 新型多用途反恐防暴機器人
1.1 作品研究的背景及意義
1.2 作品概述
1.2.1 研究內(nèi)容概述
1.2.2 技術(shù)指標(biāo)
1.3 關(guān)鍵技術(shù)
1.3.1 結(jié)構(gòu)造型技術(shù)
1.3.2 機器人視覺技術(shù)
1.3.3 鉛酸動力電池組技術(shù)
1.3.4 控制與無線通信技術(shù)
1.3.5 機器人研發(fā)實驗
1.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
凝心聚力，幫助大學(xué)生科技創(chuàng)新起跑和騰飛（代序）
前言
第1章 新型多用途反恐防暴機器人
1.1 作品研究的背景及意義
1.2 作品概述
1.2.1 研究內(nèi)容概述
1.2.2 技術(shù)指標(biāo)
1.3 關(guān)鍵技術(shù)
1.3.1 結(jié)構(gòu)造型技術(shù)
1.3.2 機器人視覺技術(shù)
1.3.3 鉛酸動力電池組技術(shù)
1.3.4 控制與無線通信技術(shù)
1.3.5 機器人研發(fā)實驗
1.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
1.4.1 作品主要創(chuàng)新點
1.4.2 作品取得的成果
1.5 總結(jié)與展望
1.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
1.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第2章 新型特種搜救機器人
2.1 作品研究的背景及意義
2.2 作品概述
2.2.1 研究內(nèi)容概述
2.2.2 技術(shù)指標(biāo)
2.3 關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 結(jié)構(gòu)造型技術(shù)
2.3.2 機器人視覺系統(tǒng)
2.3.3 電源系統(tǒng)控制技術(shù)
2.3.4 運動控制技術(shù)
2.3.5 無線通信技術(shù)
2.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
2.4.1 作品主要創(chuàng)新點
2.4.2 作品取得的成果
2.5 總結(jié)與展望
2.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
2.5.2 成果應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第3章 新型輪腿式機器人
3.1 作品研究的背景及意義
3.2 作品概述
3.2.1 研究內(nèi)容概述
3.2.2 技術(shù)指標(biāo)
3.3 關(guān)鍵技術(shù)
3.3.1 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.3.2 機器人步態(tài)分析
3.3.3 機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
3.3.4 機器人運動仿真與樣機實驗
3.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
3.4.1 作品主要創(chuàng)新點
3.4.2 作品取得的成果
3.5 總結(jié)與展望
參考文獻
第4章 新型節(jié)肢機器人
4.1 作品研究的背景及意義
4.2 作品概述
4.2.1 研究內(nèi)容概述
4.2.2 技術(shù)指標(biāo)
4.3 關(guān)鍵技術(shù)
4.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)
4.3.2 控制系統(tǒng)與多軸運動控制技術(shù)
4.3.3 步態(tài)控制理論與技術(shù)
4.3.4 傳感探測技術(shù)
4.3.5 無線通信技術(shù)
4.3.6 電源管理技術(shù)
4.3.7 軟件程序開發(fā)技術(shù)
4.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
4.4.1 作品主要創(chuàng)新點
4.4.2 作品取得的成果
4.5 總結(jié)與展望
參考文獻
第5章 新型仿生六足機器人
5.1 作品研究的背景及意義
5.2 作品概述
5.2.1 研究內(nèi)容概述
5.2.2 技術(shù)指標(biāo)
5.3 關(guān)鍵技術(shù)
5.3.1 典型昆蟲觀測試驗
5.3.2 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3.3 機器人運動學(xué)分析
5.3.4 機器人控制系統(tǒng)
5.3.5 機器人傳感探測技術(shù)
5.3.6 機器人原理樣機試驗
5.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
5.4.1 作品主要創(chuàng)新點
5.4.2 作品取得的成果
5.5 總結(jié)與展望
5.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
5.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第6章 新型工業(yè)焊接機械臂
6.1 作品研究的背景及意義
6.2 作品概述
6.2.1 研究內(nèi)容概述
6.2.2 技術(shù)指標(biāo)
6.3 關(guān)鍵技術(shù)
6.3.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
6.3.2 嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計
6.3.3 運動控制算法設(shè)計
6.3.4 上位機軟件設(shè)計
6.3.5 運動控制算法實驗
6.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
6.4.1 作品主要創(chuàng)新點
6.4.2 作品取得的成果
6.5 總結(jié)與展望
6.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
6.5.2 展望
參考文獻
第7章 邊緣救援平臺
7.1 作品研究的背景及意義
7.2 作品概述
7.2.1 研究內(nèi)容概述
7.2.2 技術(shù)指標(biāo)
7.3 關(guān)鍵技術(shù)
7.3.1 救援平臺工作流程
7.3.2 拖拽系統(tǒng)設(shè)計計算
7.3.3 救援擔(dān)架系統(tǒng)設(shè)計
7.3.4 自平衡控制系統(tǒng)
7.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
7.4.1 作品主要創(chuàng)新點
7.4.2 作品取得的成果
7.5 總結(jié)與展望
參考文獻
第8章 千足蟲寵物機器人
8.1 作品研究的背景及意義
8.2 作品概述
8.2.1 研究內(nèi)容概述
8.2.2 技術(shù)指標(biāo)
8.3 關(guān)鍵技術(shù)
8.3.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
8.3.2 運動仿真及步態(tài)設(shè)計
8.3.3 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
8.3.4 控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計
8.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
8.4.1 作品主要創(chuàng)新點
8.4.2 作品取得的成果
8.5 總結(jié)與展望
8.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
8.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第9章 “外骨骼”智能健身與康復(fù)機器人
9.1 作品研究的背景及意義
9.2 作品概述
9.2.1 研究內(nèi)容概述
9.2.2 技術(shù)指標(biāo)
9.3 關(guān)鍵技術(shù)
9.3.1 人體解剖學(xué)與肢體運動機理分析技術(shù)
9.3.2 機構(gòu)設(shè)計技術(shù)
9.3.3 控制與驅(qū)動系統(tǒng)
9.3.4 安全保護裝置
9.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
9.4.1 作品主要創(chuàng)新點
9.4.2 作品取得的成果
9.5 總結(jié)與展望
9.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
9.5.2 展望與規(guī)劃
參考文獻
第10章 高處空間物品存放及管理系統(tǒng)
10.1 作品研究的背景及意義
10.2 作品概述
10.2.1 研究內(nèi)容概述
10.2.2 技術(shù)指標(biāo)
10.3 關(guān)鍵技術(shù)
10.3.1 系統(tǒng)設(shè)計方案
10.3.2 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
10.3.3 控制電路設(shè)計
10.3.4 驅(qū)動程序設(shè)計
10.3.5 系統(tǒng)軟件開發(fā)
10.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
10.4.1 作品主要創(chuàng)新點
10.4.2 作品取得的成果
10.5 總結(jié)與展望
10.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
10.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第11章 壁面清潔智能機器人
11.1 作品研究的背景及意義
11.2 作品概述
11.2.1 研究內(nèi)容概述
11.2.2 技術(shù)指標(biāo)
11.3 關(guān)鍵技術(shù)
11.3.1 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
11.3.2 履帶吸盤式行走裝置力學(xué)分析
11.3.3 機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
11.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
11.4.1 作品主要創(chuàng)新點
11.4.2 作品取得的成果
11.5 總結(jié)與展望
11.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
11.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
附錄
附錄A 輕型履帶式機動平臺減震懸掛裝置專利
附錄B 輕型履帶式機動平臺履帶自動張緊裝置專利
附錄C 小型四履帶移動機器人驅(qū)動裝置專利
附錄D 小型六履帶全地形移動機器人專利
附錄E 仿生多關(guān)節(jié)型機器人腿部驅(qū)動傳動裝置專利
附錄F 多足式機器人足端壓力傳感器專利
附錄G 一種適用于特種機器人的超聲波測距系統(tǒng)專利
附錄H 一種基于模塊化的多關(guān)節(jié)鏈節(jié)式機器人專利
附錄I 一種節(jié)肢機器人的輪腿式運動足設(shè)計專利
附錄J 外骨骼穿戴式健身與康復(fù)機專利
附錄K 穿戴式腰背部健身與康復(fù)機專利
附錄L 室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)專利
附錄M 履帶吸盤式壁面清潔機器人專利
附錄N 一種可用于爬壁機器人的履帶吸盤組合式行走裝置設(shè)計專利
羅慶生：北京理工大學(xué)教授，國內(nèi)著名的大學(xué)生課外科技創(chuàng)新指導(dǎo)專家。主要從事特種機器人、機電一體化技術(shù)、機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、大學(xué)生創(chuàng)造學(xué)、創(chuàng)新思維與創(chuàng)新技法等方面的教學(xué)和科研工作。在“挑戰(zhàn)杯全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽”、“全國大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目競賽”、“全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”三大賽事中，羅慶生教授五年來指導(dǎo)的獲獎項目就有十余項，其中更有一些是名列前茅、獨占鰲頭的。
韓寶玲：北京理工大學(xué)教授，主要研究從事機械CAD、仿生機器人技術(shù)、機器人視覺與圖像處理技術(shù)和光機電一體化設(shè)計等方面的教學(xué)與科研工作。與羅慶生教授共同指導(dǎo)了以上賽事中多個獲獎項目。
凝心聚力，幫助大學(xué)生科技創(chuàng)新起跑和騰飛（代序）
前言
第1章 新型多用途反恐防暴機器人
1.1 作品研究的背景及意義
1.2 作品概述
1.2.1 研究內(nèi)容概述
1.2.2 技術(shù)指標(biāo)
1.3 關(guān)鍵技術(shù)
1.3.1 結(jié)構(gòu)造型技術(shù)
1.3.2 機器人視覺技術(shù)
1.3.3 鉛酸動力電池組技術(shù)
1.3.4 控制與無線通信技術(shù)
1.3.5 機器人研發(fā)實驗
1.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
凝心聚力，幫助大學(xué)生科技創(chuàng)新起跑和騰飛（代序）
前言
第1章 新型多用途反恐防暴機器人
1.1 作品研究的背景及意義
1.2 作品概述
1.2.1 研究內(nèi)容概述
1.2.2 技術(shù)指標(biāo)
1.3 關(guān)鍵技術(shù)
1.3.1 結(jié)構(gòu)造型技術(shù)
1.3.2 機器人視覺技術(shù)
1.3.3 鉛酸動力電池組技術(shù)
1.3.4 控制與無線通信技術(shù)
1.3.5 機器人研發(fā)實驗
1.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
1.4.1 作品主要創(chuàng)新點
1.4.2 作品取得的成果
1.5 總結(jié)與展望
1.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
1.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第2章 新型特種搜救機器人
2.1 作品研究的背景及意義
2.2 作品概述
2.2.1 研究內(nèi)容概述
2.2.2 技術(shù)指標(biāo)
2.3 關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 結(jié)構(gòu)造型技術(shù)
2.3.2 機器人視覺系統(tǒng)
2.3.3 電源系統(tǒng)控制技術(shù)
2.3.4 運動控制技術(shù)
2.3.5 無線通信技術(shù)
2.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
2.4.1 作品主要創(chuàng)新點
2.4.2 作品取得的成果
2.5 總結(jié)與展望
2.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
2.5.2 成果應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第3章 新型輪腿式機器人
3.1 作品研究的背景及意義
3.2 作品概述
3.2.1 研究內(nèi)容概述
3.2.2 技術(shù)指標(biāo)
3.3 關(guān)鍵技術(shù)
3.3.1 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.3.2 機器人步態(tài)分析
3.3.3 機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
3.3.4 機器人運動仿真與樣機實驗
3.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
3.4.1 作品主要創(chuàng)新點
3.4.2 作品取得的成果
3.5 總結(jié)與展望
參考文獻
第4章 新型節(jié)肢機器人
4.1 作品研究的背景及意義
4.2 作品概述
4.2.1 研究內(nèi)容概述
4.2.2 技術(shù)指標(biāo)
4.3 關(guān)鍵技術(shù)
4.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)
4.3.2 控制系統(tǒng)與多軸運動控制技術(shù)
4.3.3 步態(tài)控制理論與技術(shù)
4.3.4 傳感探測技術(shù)
4.3.5 無線通信技術(shù)
4.3.6 電源管理技術(shù)
4.3.7 軟件程序開發(fā)技術(shù)
4.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
4.4.1 作品主要創(chuàng)新點
4.4.2 作品取得的成果
4.5 總結(jié)與展望
參考文獻
第5章 新型仿生六足機器人
5.1 作品研究的背景及意義
5.2 作品概述
5.2.1 研究內(nèi)容概述
5.2.2 技術(shù)指標(biāo)
5.3 關(guān)鍵技術(shù)
5.3.1 典型昆蟲觀測試驗
5.3.2 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.3.3 機器人運動學(xué)分析
5.3.4 機器人控制系統(tǒng)
5.3.5 機器人傳感探測技術(shù)
5.3.6 機器人原理樣機試驗
5.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
5.4.1 作品主要創(chuàng)新點
5.4.2 作品取得的成果
5.5 總結(jié)與展望
5.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
5.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第6章 新型工業(yè)焊接機械臂
6.1 作品研究的背景及意義
6.2 作品概述
6.2.1 研究內(nèi)容概述
6.2.2 技術(shù)指標(biāo)
6.3 關(guān)鍵技術(shù)
6.3.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
6.3.2 嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計
6.3.3 運動控制算法設(shè)計
6.3.4 上位機軟件設(shè)計
6.3.5 運動控制算法實驗
6.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
6.4.1 作品主要創(chuàng)新點
6.4.2 作品取得的成果
6.5 總結(jié)與展望
6.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
6.5.2 展望
參考文獻
第7章 邊緣救援平臺
7.1 作品研究的背景及意義
7.2 作品概述
7.2.1 研究內(nèi)容概述
7.2.2 技術(shù)指標(biāo)
7.3 關(guān)鍵技術(shù)
7.3.1 救援平臺工作流程
7.3.2 拖拽系統(tǒng)設(shè)計計算
7.3.3 救援擔(dān)架系統(tǒng)設(shè)計
7.3.4 自平衡控制系統(tǒng)
7.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
7.4.1 作品主要創(chuàng)新點
7.4.2 作品取得的成果
7.5 總結(jié)與展望
參考文獻
第8章 千足蟲寵物機器人
8.1 作品研究的背景及意義
8.2 作品概述
8.2.1 研究內(nèi)容概述
8.2.2 技術(shù)指標(biāo)
8.3 關(guān)鍵技術(shù)
8.3.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
8.3.2 運動仿真及步態(tài)設(shè)計
8.3.3 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
8.3.4 控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計
8.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
8.4.1 作品主要創(chuàng)新點
8.4.2 作品取得的成果
8.5 總結(jié)與展望
8.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
8.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第9章 “外骨骼”智能健身與康復(fù)機器人
9.1 作品研究的背景及意義
9.2 作品概述
9.2.1 研究內(nèi)容概述
9.2.2 技術(shù)指標(biāo)
9.3 關(guān)鍵技術(shù)
9.3.1 人體解剖學(xué)與肢體運動機理分析技術(shù)
9.3.2 機構(gòu)設(shè)計技術(shù)
9.3.3 控制與驅(qū)動系統(tǒng)
9.3.4 安全保護裝置
9.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
9.4.1 作品主要創(chuàng)新點
9.4.2 作品取得的成果
9.5 總結(jié)與展望
9.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
9.5.2 展望與規(guī)劃
參考文獻
第10章 高處空間物品存放及管理系統(tǒng)
10.1 作品研究的背景及意義
10.2 作品概述
10.2.1 研究內(nèi)容概述
10.2.2 技術(shù)指標(biāo)
10.3 關(guān)鍵技術(shù)
10.3.1 系統(tǒng)設(shè)計方案
10.3.2 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
10.3.3 控制電路設(shè)計
10.3.4 驅(qū)動程序設(shè)計
10.3.5 系統(tǒng)軟件開發(fā)
10.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
10.4.1 作品主要創(chuàng)新點
10.4.2 作品取得的成果
10.5 總結(jié)與展望
10.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
10.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
第11章 壁面清潔智能機器人
11.1 作品研究的背景及意義
11.2 作品概述
11.2.1 研究內(nèi)容概述
11.2.2 技術(shù)指標(biāo)
11.3 關(guān)鍵技術(shù)
11.3.1 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計
11.3.2 履帶吸盤式行走裝置力學(xué)分析
11.3.3 機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
11.4 主要創(chuàng)新點及取得的成果
11.4.1 作品主要創(chuàng)新點
11.4.2 作品取得的成果
11.5 總結(jié)與展望
11.5.1 作品研發(fā)工作總結(jié)
11.5.2 作品應(yīng)用范圍及前景分析
參考文獻
附錄
附錄A 輕型履帶式機動平臺減震懸掛裝置專利
附錄B 輕型履帶式機動平臺履帶自動張緊裝置專利
附錄C 小型四履帶移動機器人驅(qū)動裝置專利
附錄D 小型六履帶全地形移動機器人專利
附錄E 仿生多關(guān)節(jié)型機器人腿部驅(qū)動傳動裝置專利
附錄F 多足式機器人足端壓力傳感器專利
附錄G 一種適用于特種機器人的超聲波測距系統(tǒng)專利
附錄H 一種基于模塊化的多關(guān)節(jié)鏈節(jié)式機器人專利
附錄I 一種節(jié)肢機器人的輪腿式運動足設(shè)計專利
附錄J 外骨骼穿戴式健身與康復(fù)機專利
附錄K 穿戴式腰背部健身與康復(fù)機專利
附錄L 室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)專利
附錄M 履帶吸盤式壁面清潔機器人專利
附錄N 一種可用于爬壁機器人的履帶吸盤組合式行走裝置設(shè)計專利
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