《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程00課程簡介01智能機(jī)器人的硬件02智能機(jī)器人的軟件03智能機(jī)器的傳感器03實(shí)驗(yàn)：陀螺儀04觸覺傳感器04實(shí)驗(yàn)：ADC應(yīng)用04實(shí)驗(yàn)：IIC總線04實(shí)驗(yàn)：溫濕度傳感器04實(shí)驗(yàn)：超聲波傳感器05嗅覺傳感器06實(shí)驗(yàn)：TTS模塊06實(shí)驗(yàn)：百度語音識別06機(jī)器人聽覺課程介紹《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)會使用樹莓派+Linux+Python進(jìn)行多傳感器、多自由度的人型機(jī)器人的開發(fā)。這里傳感器主要分為機(jī)器人的五官：眼、耳、鼻、舌、皮膚；也可以根據(jù)傳感器的輸出，大致分為三大類：數(shù)字量、模擬量及智能傳感器。學(xué)習(xí)機(jī)器人專用操作系統(tǒng)ROS，并最后了解信息融合算法的重要性。前言多種前沿?zé)衢T科目機(jī)器視覺Robotics目錄CATALOG030102傳感器Sensors信息傳遞處理MessagePassingandhanding信息融合InformationBlending04主控模塊MainController

第一部分傳感器連接PART0101機(jī)器人相關(guān)的傳感器內(nèi)部傳感器MPU6050陀螺儀模塊通過串口連接陀螺儀模塊，并獲取數(shù)值。。觸覺-接觸覺電容式觸摸傳感器連接硬件，并通過Python編程，獲取其按鈕狀態(tài)。觸覺-接近覺超聲波測距模塊使用HC-SR04超聲波測距模塊進(jìn)行測距，并檢驗(yàn)數(shù)值的準(zhǔn)確度。嗅覺使用MQ-2型煙霧傳感器，并獲取打火機(jī)漏氣信息。觸覺-溫濕度覺使用DHT11溫濕度傳感器模塊獲取當(dāng)前溫度濕度。觸覺-壓力傳感器使用ADC對FSR402壓力傳感器進(jìn)行采樣。聽覺使用麥克風(fēng)，進(jìn)行語音、語義識別。視覺使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭、雙目、激光雷達(dá)等獲取機(jī)器人周圍的環(huán)境信息。聽覺-麥克風(fēng)傳感器連接并配置聲卡1234麥克風(fēng)增益模塊獲取、播放麥克風(fēng)信號語音識別、語義識別等視覺-網(wǎng)絡(luò)攝像頭連接并配置網(wǎng)絡(luò)攝像頭1234在OpenCV里獲取彩色圖像在ROS環(huán)境傳遞圖像信號人臉檢測及識別其他輔助技術(shù)TTS，文本轉(zhuǎn)語音模塊1234ADC，模擬轉(zhuǎn)數(shù)字模塊百度智能識別服務(wù)激光雷達(dá)，獲取環(huán)境的三維信息傳感器總結(jié)開關(guān)信號樹莓派GPIO模擬信號ADC樹莓派GPIO中的串口、I2C口智能傳感器樹莓派USB海量數(shù)據(jù)（麥克風(fēng)、攝像頭）

第二部分主控模塊介紹PART0202樹莓派正面樹莓派背面樹莓派作用

第三部分信息的傳遞及處理PART0303ROS的消息引擎NodeNodeNodeNodeNodeNodeTopic消息PublishSubscribe消息Service豐富的生態(tài)環(huán)境仿真（moveit!、Rviz、Gazebo）可視化Debugging有相當(dāng)數(shù)量的傳感器驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)大的開源庫支持1234工具箱開源社區(qū)，論壇眾多5

第四部分信息融合PART0404信息融合算法解決的問題：1+1>2謝謝觀看智能機(jī)器人的硬件《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：通過本課的學(xué)習(xí)，學(xué)會智能機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)并能搭建智能機(jī)器人。本課先介紹組成智能機(jī)器人動(dòng)力部分、電子部分及智能部分的常用模塊，包括控制模塊的選型等。最后一節(jié)通過肢節(jié)鏈的仿真模型，說明機(jī)器人如何通過相關(guān)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)起來。前言多種多樣的機(jī)器人智能機(jī)器人硬件架構(gòu)上位機(jī)：樹莓派下位機(jī)：舵機(jī)控制板17個(gè)舵機(jī)聲卡語音合成TTS揚(yáng)聲器數(shù)字功放麥克風(fēng)專用模塊網(wǎng)絡(luò)攝像頭、Kinect、激光雷達(dá)超聲波模塊、溫濕度模塊、壓力傳感器模塊、氣體傳感模塊

GPIO串口USB串口轉(zhuǎn)USBUSBGPIO麥克風(fēng)陀螺儀模塊USB智能機(jī)器人的模塊樹莓派簡介及選型舵機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)位置傳感器齒輪組舵機(jī)控制板舵盤

舵機(jī)控制器放大器電動(dòng)機(jī)位置傳感器+-輸入反饋信號舵盤減速齒輪箱關(guān)節(jié)機(jī)器人動(dòng)作的產(chǎn)生12346789111213141516181917謝謝觀看智能機(jī)器人的軟件《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：卡片電腦“樹莓派”使用TF卡作為其硬盤，操作系統(tǒng)安裝到TF卡。通過本課的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)不同版本Raspbian系統(tǒng)的特點(diǎn)；學(xué)會如何準(zhǔn)備系統(tǒng)、將其燒錄到TF卡內(nèi)。另一方面，學(xué)會登錄樹莓派的字符界面以及圖像界面。前言目錄CATALOG030102操作系統(tǒng)OS系統(tǒng)的燒寫WritetoCFCard登錄Login

第一部分樹莓派的操作系統(tǒng)PART0101DesktopGNOMEGUIGNOME是一套純粹自由的計(jì)算機(jī)軟件，運(yùn)行在操作系統(tǒng)上，提供圖形桌面環(huán)境。各種常用的軟件已經(jīng)安裝上了常用的軟件，如編程、瀏覽器、視頻播放器、音頻播放器等需要較大容量的TF卡系統(tǒng)需要1G至3G的硬盤開銷。需要較大的內(nèi)存因?yàn)樾枰虞d圖形界面，需要更大的內(nèi)存開銷。需要更強(qiáng)大的ARM主頻、核數(shù)帶來更直觀、方便的操作由于GUI+強(qiáng)大的字符界面的結(jié)合，讓編程開發(fā)變得更加方便。Lite硬盤開銷小更好的學(xué)習(xí)平臺硬件開銷小易于制作嵌入式系統(tǒng)字符界面只需要小于500M，就能夠按照操作系統(tǒng)了。由于不需要圖形界面，可以選擇較低版本的樹莓派。由于對硬件需求減小，更方便嵌入到控制系統(tǒng)中，提高了電池續(xù)航能力。很多成熟的字符界面下的工具都是程序員的利器，有利于鍛煉到Linux下的硬功夫。1234

第二部分系統(tǒng)的燒寫PART0202系統(tǒng)的燒寫硬件的準(zhǔn)備TF卡讀卡器、TF卡。1234軟件的準(zhǔn)備TF卡格式化軟件、燒錄軟件Etcher。下載樹莓派鏡像/software/operating-systems/。將鏡像燒錄到TF里特別推薦：在Linux字符界面下對系統(tǒng)進(jìn)行備份及燒錄。硬件準(zhǔn)備軟件準(zhǔn)備樹莓派鏡像下載/software/operating-systems/備份與燒錄將TF卡的內(nèi)容備份到硬盤一個(gè)文件中，例如iso或者bz2帶壓縮的腳本命令：ddif=/dev/sda1|bzip2>rpi.img.bz2不帶壓縮的腳本命令：ddif=/dev/sda1of=rpi.imgbs=4M顯示備份的進(jìn)度whilesudokillall-USR1dd;dosleep1;done1234備份對于樹莓派鏡像，壓縮版本比不壓縮版本要省一半的硬盤空間4備份與燒錄將硬盤里的操作系統(tǒng)鏡像文件復(fù)制到CF卡里帶壓縮的腳本命令：bzip2-dcrpi.img.bz2|ddof=/dev/sda1不帶壓縮的腳本命令：ddif=/home/pi/rpi.imgof=/dev/sda1123燒錄

第三部分登錄樹莓派PART0303登錄樹莓派putty遠(yuǎn)程桌面Windows10的ssh命令點(diǎn)擊輸入簡要文字內(nèi)容，文字內(nèi)容需概括精煉，不用多余的文字修飾，言簡意賅的說明分項(xiàng)內(nèi)容。點(diǎn)擊輸入簡要文字內(nèi)容，文字內(nèi)容需概括精煉，不用多余的文字修飾，言簡意賅的說明分項(xiàng)內(nèi)容……putty遠(yuǎn)程桌面Win10下ssh命令謝謝觀看智能機(jī)器人的傳感器《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：主要介紹智能機(jī)器人用到的傳感器。根據(jù)傳感器獲取機(jī)器人內(nèi)部或者外部參數(shù)，將傳感器分為兩類。本章主要是介紹機(jī)器人的內(nèi)部傳感器，包括：編碼器及陀螺儀。前言智能機(jī)器人與傳感器傳感器結(jié)構(gòu)機(jī)器人內(nèi)部傳感器機(jī)器人外部傳感器編碼器絕對編碼碼盤陀螺儀角動(dòng)量守恒（1）定軸性。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量愈大，穩(wěn)定性愈好；轉(zhuǎn)子角速度愈大，穩(wěn)定性愈好；（2）進(jìn)動(dòng)性。轉(zhuǎn)動(dòng)角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。MEMS技術(shù)介紹謝謝觀看陀螺儀及3D仿真《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：現(xiàn)代化的通信設(shè)備、智能產(chǎn)品、機(jī)器人、無人機(jī)等，總可見到陀螺儀的身影。陀螺儀可以實(shí)時(shí)獲取物體的姿態(tài)，通過姿態(tài)可以計(jì)算出物體的偏轉(zhuǎn)角，從而得到此物體的動(dòng)作信息，用于智能控制。前言目錄CONTENTS030102陀螺儀IntroductiontoGyroscope連接Connection簡單測試Quicktesting04三維姿態(tài)Posein3D

第一部分陀螺儀簡介PART0101六軸陀螺儀模塊

第二部分串口連接PART0202樹莓派通過串口連接陀螺儀RXTX

第三部分?jǐn)?shù)據(jù)獲取的測試PART0303在字符界面獲取數(shù)據(jù)通過串口將陀螺儀的數(shù)據(jù)導(dǎo)入.txt文件中：minicom-H-D/dev/ttyUSB0-CMPU6050.txtcat./MPU6050.txt改變設(shè)備的權(quán)限：sudochmod777/dev/ttyUSB0設(shè)置串口的參數(shù)：sudominicom-s-D/dev/ttyUSB0

第四部分Rviz里顯示3D姿態(tài)PART0404在rviz里觀察姿態(tài)謝謝觀看觸覺傳感器《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：觸覺是接觸、壓覺和滑動(dòng)覺、溫濕度覺等刺激的總稱。仿生觸覺傳感器成為智能機(jī)器人里的一個(gè)專門的分支并被廣泛的研究，觸覺傳感器應(yīng)具備以下三點(diǎn)基本功能之一：接觸覺與接近覺；壓覺、滑動(dòng)覺和拉伸覺；溫、濕度覺。前言按傳感器輸出量分類二進(jìn)制量ADC數(shù)字量模擬量數(shù)字量IIC串口SPI單總線樹莓派的輸入輸出口數(shù)模轉(zhuǎn)換ADC輸出二進(jìn)制量輸出數(shù)字量傳感器測距離的三種方法謝謝觀看模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡介及應(yīng)用《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：傳感器輸出一般可以分為三種類型：開關(guān)量、模擬量及數(shù)字量。本教程是針對模擬量輸出類型的傳感器，將模擬量歸并到數(shù)字量輸出，采用類似單片機(jī)接收此數(shù)字量并進(jìn)行處理。前言目錄CONTENTS030102ADC簡介IntroductiontoADC連接及地址Connection&Address相關(guān)操作庫RelativelIbrary04測試Quicktesting

第一部分16bADC模塊介紹PART010116bADC模塊2V~5.5V地I2C4個(gè)獨(dú)立輸入通道16位delta-sigmaADC芯片

第二部分與樹莓派連接及地址設(shè)置PART0202ADC與樹莓派連接5V3.3V

第三部分Adafruit_ADS1x15介紹PART0303Adafruit_ADS1x15PythonLibraryTIADS1x15的Python庫：用于操作12、16位的差分、單端的ADC及比較器。12、16位的ADC12位：ADS101516位：ADS1115基于I2C接口開源基于BSDLicense方便使用提供方便的函數(shù)接口，經(jīng)過簡單的設(shè)置即可以獲取采樣數(shù)據(jù)。兼容嵌入式ARM方便嵌入式設(shè)計(jì)（如樹莓派）中使用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換功能。

第四部分快速測試PART0404ADC的快速測試謝謝觀看Linux里的I2C總線《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：

I2C作為智能傳感器對外傳送數(shù)據(jù)的其中一種常用的總線。I2C總線是由Philips公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。課程主要通過I2C連接ADC模塊，實(shí)現(xiàn)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。前言目錄CONTENTS030102I2C簡介IntroductiontoI2C端口Pins激活端口Pinsactivation04命令行操作OperationsinCMD

第一部分I2C總線簡介PART0101I2C簡介地址1地址2地址3

第二部分樹莓派I2C端口PART0202樹莓派的I2C端口RXTX

第三部分激活I(lǐng)2C端口PART0303激活I(lǐng)2C端口sudoraspi-config

第四部分I2C相關(guān)的命令PART0404I2C相關(guān)的命令I(lǐng)2C相關(guān)的命令謝謝觀看超聲波傳感器《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：超聲波傳感器是一款能獨(dú)立測距、微型、性能穩(wěn)定的模塊。本節(jié)主要介紹HCSR04模塊，及與樹莓派連接并獲取距離數(shù)據(jù)。前言目錄CONTENTS030102HCSR04IntroductiontoHCSR04連接Connection測試Quicktesting

第一部分HCRS04模塊PART0101HCSR04測距模塊3.3~5.5V接收觸發(fā)信號回波發(fā)出信號地發(fā)出超聲波接收回波模塊測距原理

第二部分與樹莓派連接PART0202HCSR04測距模塊Pin12Pin11

第三部分快速測試PART0303ADC的快速測試謝謝觀看溫濕度傳感器《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：溫濕度傳感器既能測量給定空間一點(diǎn)的溫度，又能測量改點(diǎn)的濕度，采用單總線輸入控制命令、輸出結(jié)果，使用非常方便。前言目錄CONTENTS030102DH11IntroductiontoDH11連接Connection安裝驅(qū)動(dòng)Driverinstallation

第一部分HCRS04模塊PART0101HCSR04測距模塊3~5.5V數(shù)據(jù)收、發(fā)地模塊工作原理

第二部分與樹莓派連接PART0202DH11模塊與樹莓派連接

第三部分DH11驅(qū)動(dòng)的安裝PART0303DH11PythonDriverThissimpleclasscanbeusedforreadingtemperatureandhumidityvaluesfromDHT11sensoronRaspberryPi.謝謝觀看嗅覺傳感器《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：本章先介紹了人類鼻子對氣味產(chǎn)生相應(yīng)感覺為仿生基礎(chǔ)，對電子鼻工作原理作了簡單介紹：電子鼻主要由氣敏傳感器陣列、信號預(yù)處理和模式識別三部分組成。然后介紹單個(gè)氣敏傳感器的原理及應(yīng)用。前言氣體傳感器MQ-2MQ-2工作原理半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用待測氣體與半導(dǎo)體表面接觸時(shí)，產(chǎn)生的電導(dǎo)率等物理性質(zhì)變化來檢測氣體的成分或濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)謝謝觀看麥克風(fēng)傳感器《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：本章將主要討論通過麥克風(fēng)對空氣中的振動(dòng)獲取音頻信號，再通過語音智能算法來模擬人的耳朵獲取外界的信息。然后對語音信號進(jìn)行語音識別、語義識別等，讓機(jī)器人能夠與人正常互動(dòng)。最后對麥克風(fēng)模塊做一點(diǎn)優(yōu)化，提高信噪比。前言麥克風(fēng)工作原理分類電磁場變化電容變化電磁場變化智能機(jī)器人聽-說相關(guān)硬件結(jié)構(gòu)給樹莓派增添聲音采集功能模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC原理奈奎斯特采樣定理R-2R型DAC原理謝謝觀看使用語音合成TTS模塊《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程主講教師：一款