工程创新与机器人技术

第1章  绪论
　1.1 新的教育理论
　　1.1.1 多元智能与多元能力
　　1.1.2 成功智力
　　1.1.3 激进建构主义
　1.2 本课程的教育理论基石
　1.3 创新人才的培养
　　1.3.1 21世纪教育的特点
　　1.3.2 创新能力的培养
　1.4 本课程介绍与目的
第2章  创新理论
　2.1 创新与社会进步
　2.2 创新及其相关概念
　　2.2.1 创新的概念
　　2.2.2 发现
　　2.2.3 发明
　　2.2.4 革新
　2.3 创新基本原理
　　2.3.1 综合创新原理
　　2.3.2 分离创新原理
　　2.3.3 移植创新原理
　　2.3.4 逆向创新原理
　　2.3.5 还原创新原理
　　2.3.6 价值优化原理
　　2.3.7 群体创新原理
　　2.3.8 完满创新原理
　　2.3.9 变性创新原理
　　2.3.10 物场分析原理
　2.4 常用的创新方法
　　2.4.1 群体集智法
　　2.4.2 系统分析法
　　2.4.3 联想类比法
　　2.4.4 转向创新法
　　2.4.5 组合创新法
　　2.4.6 专利文献选读法
　　2.4.7 输入输出法
　2.5 TRIZ理论
　　2.5.1 基本概念
　　2.5.2 物理冲突及其解决原理
　　2.5.3 技术冲突及其解决原理
　　2.5.4 利用冲突矩阵实现创新
第3章  机器人发展史
　3.1 机器人的诞生
　3.2 机器人的发展
　　3.2.1 国内机器人发展历程
　　3.2.2 国外机器人发展历程
　　3.2.3 机器人未来发展趋势
　3.3 国内外高校机器人教育发展状况
　　3.3.1 国外高校机器人教育现状
　　3.3.2 国内高校机器人教育现状
　　3.3.3 机器人基础教育发展的趋势
第4章  机器人的控制器
　4.1 68HC11E1控制器
　　4.1.1 68HC11E1微控制器
　　4.1.2 外部存储器
　　4.1.3 电源与复位电路
　　4.1.4 通信
　　4.1.5 电机驱动电路
　4.2 LPC2132控制器
　　4.2.1 ARM7TDMI-S处理器
　　4.2.2 片内存储器
　　4.2.3 电源电路设计
　4.3 ARMCorrex-M3控制器
　　4.3.1 Cortex-M3内核概述
　　4.3.2 Cortex-M3内核结构
　　4.3.3 Cortex-M3存储器映射
　　4.3.4 时钟和复位
　　4.3.5 嵌套向量中断控制器（NVIC）
　　4.3.6 内存保护单元（MPu）
　　4.3.7 调试和跟踪
　　4.3.8 总线矩阵和接口
　　4.3.9 电源管理
　4.4 ATmegal28控制器
　　4.4.1 AVR单片机概述
　　4.4.2 ATmega128概述
　　4.4.3 ATmega128系统结构
　　4.4.4 ATmega128存储器
　　4.4.5 定时器/计数器（T/C）
　4.5 总结
第5章  机器人的感知部分
　5.1 机器人传感器
　　5.1.1 传感器简介
　　5.1.2 传感器的分类
　　5.1.3 传感器选用原则
　　5.1.4 机器人传感器
　5.2 机器人常用测距传感器
　　5.2.1 超声波传感器
　　5.2.2 激光测距传感器
　　5.2.3 红外测距传感器
　5.3 机器人常用其他传感器
　　5.3.1 碰撞传感器
　　5.3.2 光敏传感器
　　5.3.3 声音传感器
　　5.3.4 光电编码器
　　5.3.5 温度传感器
　　5.3.6 数字指南针
　　5.3.7 火焰传感器
　　5.3.8 接近开关传感器
　　5.3.9 灰度传感器
　　5.3.10 姿态传感器
　　5.3.11 气体传感器
　　5.3.12 视觉传感器
　　5.3.13 人体热释电红外线传感器
第6章  机器人的机械部分
　6.1 机器人原动机的选择和使用
　　6.1.1 液压驱动
　　6.1.2 气压驱动
　　6.1.3 直流电动机的原理与结构
　　6.1.4 步进电动机
　　6.1.5 伺服电机（舵机）
　6.2 机器人的传动机构
　　6.2.1 齿轮机构
　　6.2.2 轮系
　　6.2.3 平面连杆机构
　　6.2.4 凸轮机构
　6.3 机器人的执行机构
　　6.3.1 机器人的行走机构
　　6.3.2 手部机构
第7章  编程——赋予机器人智慧
　7.1 机器人编程语言
　7.2 C语言编程基础
　　7.2.1 C语言简介
　　7.2.2 C语言基本语法
　7.3 基础编程实例
　　7.3.1 第一个机器人C语言程序：HelloRobot！
　　7.3.2 控制机器人运动
　　7.3.3 让机器人获得感知周围环境的能力
　7.4 高级编程实例
　　7.4.1 第一个多进程程序
　　7.4.2 添加一个新进程
　　7.4.3 C进程同步的基本方法
第8章  实战
　8.1 机器人足球比赛（2vs2）
　　8.1.1 比赛场地及设备标准
　　8.1.2 名词解释
　　8.1.3 比赛规则
　　8.1.4 犯规与处罚
　　8.1.5 裁判
　8.2 机器人灭火比赛
　　8.2.1 比赛场地及设备标准
　　8.2.2 比赛规则
　8.3 机器人排雷比赛
　　8.3.1 比赛场地
　　8.3.2 机器人
　　8.3.3 比赛道具
　　8.3.4 比赛
　8.4 机器人擂台赛
　　8.4.1 比赛场地
　　8.4.2 机器人
　　8.4.3 机器人运行
　　8.4.4 比赛顺序
　　8.4.5 得分
　　8.4.6 犯规
　　8.4.7 比赛暂停
　　8.4.8 认输
　　参考文献