Robotik und Künstliche Intelligenz
Günter Spanner
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Günter Spanner, Robotik und Künstliche Intelligenz (29.03.2024), Elektor, Aachen, ISBN: 9783895763458
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Descripción / Abstract
Índice
- BEGINN
- Inhalt
- Warnhinweise
- Programmdownload
- Kapitel 1 †¢ Einführung
- 1.1 Voraussetzungen
- 1.2 Die Programmier- und Entwicklungsumgebungen
- Kapitel 2 †¢ Grundelemente der Robotik
- Kapitel 3 †¢ Controller und Prozessoren: Die "Gehirne" der Roboter
- 3.1 Arduino als programmierbare Steuerzentrale
- 3.2 Arduino-IDE
- 3.3 Praxisanwendung: Roboter-Alarm
- 3.4 C und "Processing" – Ein Vergleich
- 3.5 Raspberry Pi
- 3.6 Installation des Betriebssystems mit NOOBS
- 3.7 Raspi-Config
- 3.8 Die Kommandozeile
- 3.9 Das Linux-Dateisystem
- 3.10 Die wichtigsten Linux-Befehle
- 3.11 Der Desktop des Pi
- Kapitel 4 †¢ Mechanische Bauelemente
- 4.1 Schrauben, Muttern und Bolzen
- 4.2 Metalle, Holz und Kunststoffe
- 4.3 Mechanik-Baukästen und Bausätze
- 4.4 Räder
- Kapitel 5 †¢ Elektronische Komponenten und Module
- 5.1 Für Experimente und Prototypen: Breadboards
- 5.2 Lochrasterplatinen für einfache Aufbauten
- 5.3 Widerstände
- 5.4 Kondensatoren
- 5.5 Potentiometer
- 5.6 Leuchtdioden (LEDs)
- 5.7 Dioden und Transistoren
- 5.8 Motortreiber, Freilaufdioden und Abblockkondensatoren
- 5.9 Für kleinere Motoren: der L293D
- 5.10 Das Kraftpaket: L298
- 5.11 Motortreiber ULN2003
- 5.12 Motortreiber-Modul TBB6612
- 5.13 PWM und Servo-Modul
- 5.14 Das Robot-HATs-Modul für den Raspberry Pi
- Kapitel 6 †¢ Elektrische Einheiten und Aktoren
- 6.1 Gleichstrom- und Getriebemotoren
- 6.2 PWM-Steuerung
- 6.3 Stepper
- 6.4 Einzelschrittmodus
- 6.5 Präzise gesteuerte Motorkraft: Der Servo
- 6.6 Servomotoren im Griff: Die Servo-Bibliothek
- 6.7 Servos am Raspberry Pi
- Kapitel 7 †¢ Die Sinne der Roboter: Sensoren
- 7.1 Erfassung von Messwerten, Auflösung und Präzision
- 7.2 Der ADC im Einsatz: Erfassung einer Potentiometerspannung
- 7.3 Interne und externe Referenzspannungen
- 7.4 Spannungsteiler für höhere Eingangsspannungen
- 7.5 Präzise Messwerterfassung mit Hilfe von Sensoren
- 7.6 Temperaturmessung
- 7.7 Präzise Temperaturwerte mit vor-kalibrierten Sensoren
- 7.8 Digitale Sensoren
- 7.9 Optische Sensoren
- 7.10 Elektronisches Luxmeter
- 7.11 Graphische Messwertaufnahme
- 7.12 Entfernungsmessung und Kollisionsvermeidung
- 7.13 Ultraschallmessung
- 7.14 Optische Abstandsmessung
- 7.15 Der Geruchssinn für Roboter: Gassensoren
- 7.16 Lagebestimmung
- Kapitel 8 †¢ Kameras und Displays
- 8.1 Die RasPi-Cam
- 8.2 WebCams mit USB-Anschluss
- 8.3 Einfach und universell: Standarddisplays
- 8.4 LCD-Display via I2C-Bus
- 8.5 Unübersehbar: blinkendes Display-Modul als Warnsignal
- 8.6 OLED-Module: Displays im Kleinformat
- 8.7 Schnelle Grafikanwendungen
- 8.8 OLED-Display am Raspberry Pi
- Kapitel 9 †¢ Energieriegel für Roboter: Die Stromversorgung
- 9.1 Safety first: Sicherungen
- 9.2 NiMH-Akkkus
- 9.3 Li-Ionen-Akkus
- 9.4 Umgang mit Li-Ionen-Technologie
- 9.5 Noch genug Leistungsreserven? – Akkuspannungs-Überwachung
- Kapitel 10 †¢ Fahrgestelle, Rahmen und Chassis
- 10.1 Eigenbauten und Kits
- 10.2 JOY-iT Robot Car Kit
- 10.3 PiCar-V
- 10.4 Raupenantriebe
- Kapitel 11 †¢ Roboter an der unsichtbaren Leine: Drahtlose Fernsteuerung
- 11.1 Funkfernsteuerung
- 11.2 Steuerung eines Roboterfahrzeugs
- 11.3 Steuern mit dem Smartphone: Bluetooth
- 11.4 Bluetooth-Kommunikation
- 11.5 WLAN
- 11.6 Heimnetzwerke
- 11.7 Raspberry Pi im WLAN
- Kapitel 12 †¢ Roboterfahrzeuge und autonomes Fahren
- 12.1 Für den Einstieg: Auf zwei Rädern durch die Welt
- 12.2 Autonomes Fahren durch Linienverfolgung
- 12.3 Musterbeispiel der Bionik: Lichtsuchende Roboter
- 12.4 Lichtverfolger mit zwei Sensoren
- 12.5 Fledermaustechnik: Kollisionsvermeidung mit Ultraschall
- 12.6 Bluetooth-gesteuerter Zwei-Rad-Robot
- 12.7 Vier Räder und Servolenkung
- 12.8 Pi-Car mit WLAN-Anbindung
- 12.9 Geländegängiger Raupen-Robot
- 12.10 StepperBot und Odometrie
- 12.11 Umweltdaten sammeln: EnviRoBot
- Kapitel 13 †¢ Meisterwerke der Regelungstechnik: Selbstbalancierende Robots
- 13.1 Zwei- und Dreipunktregelung
- 13.2 Grundlagen der digitalen Regelungstechnik
- 13.3 Balance auf einer Achse: BalBot
- 13.4 Selbstbalance-Algorithmen
- Kapitel 14 †¢ Unentbehrlich in der Industrie: Roboterarme und Manipulatoren
- 14.1 Roboterarm mit Servosteuerung
- 14.2 Armsteuerung mit Gleichstrommotoren
- 14.3 Roboterfahrzeug mit Greifarm
- Kapitel 15 †¢ Zwei, vier oder sechs Beine: Laufroboter in allen Varianten
- 15.1 Von Krabben und Spinnen: Quadrupeds und Hexapods
- 15.2 Vierbeiner in der Praxis: Quadruped
- 15.3 Laufen auf zwei Beinen
- 15.4 Bipeds in der Praxis
- 15.5 GoGoBot als zweibeinige Experimentierplattform
- Kapitel 16 †¢ Künstliche Intelligenz
- 16.1 Ein kurzer Blick in die Geschichte
- 16.2 Anwendungen und Errungenschaften der KI
- 16.3 KI-Praxis mit Python
- 16.4 Objekterkennung
- 16.5 Gesichtserkennung
- Kapitel 17 †¢ Intelligente Roboter
- 17.1 Der elektronische Jagdhund: Verfolgung eines rollenden Balls
- 17.2 Autonomes Fahren mit Kamera-Unterstützung
- Kapitel 18 †¢ Humanoide Roboter
- 18.1 Roboter, Androiden und Cyborgs erobern die Welt
- 18.2 Schöne neue Welt? – Die Zukunft der Robotik
- 18.3 Wer bin ich? – Maschinenbewusstsein
- Kapitel 19 †¢ Ausblick: Neuromorphe Chiptechnologie
- Anhang: Bussysteme und Mikropowertechniken
- Schnell und Einfach: der I2C-Bus
- Mikropowertechniken und Sleep-Modi
- Bezugsquellen
- Literatur
- Abbildungsverzeichnis
- Index