| 訳者のはしがき ⅲ |
| 序文 ⅶ |
| ■第I部 組込みシステム |
| 第1章 はじめに 3 |
| 1.1 移動ロボット 4 |
| 1.2 組込みコントローラー 7 |
| 1.3 インターフェース 12 |
| 1.4 参考文献 14 |
| 第2章 プログラミングツール 15 |
| 2.1 システム導入 15 |
| 2.2 CおよびC++コンパイラー 17 |
| 2.3 アセンブラー 19 |
| 2.4 デバック 21 |
| 2.5 ダウンロードとアップロード 24 |
| 2.6 参考文献 24 |
| 第3章 RoBIOS オペレーティングシステム 27 |
| 3.1 RoBIOSの構造 27 |
| 3.2 モニタープログラム 29 |
| 3.3 システム関数とデバイスドライバーライブラリー 36 |
| 3.4 ハードウェア記述テーブル 38 |
| 3.5 ブート処理 43 |
| 3.6 参考文献 44 |
| 第4章 マルチタスク処理 47 |
| 4.1 協調的マルチタスク 47 |
| 4.2 プリエンプティブマルチタスク 49 |
| 4.3 同期 51 |
| 4.4 スケジュールリング 56 |
| 4.5 割込みとタイマーにより起動するタスク 59 |
| 4.6 参考文献 61 |
| 第5章 センサー 63 |
| 5.1 センサーの種類 64 |
| 5.2 バイナリーセンサー 65 |
| 5.3 アナログおよびデジタルセンサー 65 |
| 5.4 シャフトエンコーダー 67 |
| 5.5 A/Dコンバーター 68 |
| 5.6 位置検出センサー 69 |
| 5.7 コンパス 72 |
| 5.8 ジャイロスコープ、加速度計、傾斜計 73 |
| 5.9 デジタルカメラ 77 |
| 5.10 参考文献 89 |
| 第6章 アクチュエーター 91 |
| 6.1 DCモーター 91 |
| 6.2 Hブリッジ 94 |
| 6.3 パルス幅変調 96 |
| 6.4 ステッピングモーター 98 |
| 6.5 サーボモーター 99 |
| 6.6 参考文献 100 |
| 第7章 制御 101 |
| 7.1 On - Off制御 101 |
| 7.2 PID制御 107 |
| 7.3 速度制御と位置制御 113 |
| 7.4 複数のモーターによる直進駆動 115 |
| 7.5 ν-ωインターフェース 117 |
| 7.6 参考文献 119 |
| 第8章 リアルタイム画像処理 121 |
| 8.1 カメラインターフェース 121 |
| 8.2 自動輝度調整 122 |
| 8.3 エッジ検出 124 |
| 8.4 動作検出 126 |
| 8.5 色空間 127 |
| 8.6 着色物体の検出 129 |
| 8.7 画像の区分け処理 134 |
| 8.8 画像座標系とワールド座標系 136 |
| 8.9 参考文献 139 |
| 第9章 無線通信 141 |
| 9.1 通信モデル 142 |
| 9.2 メッセージ 144 |
| 9.3 耐障害性セルフコンフィギュレーション 146 |
| 9.4 ユーザーインターフェースと遠隔操作 148 |
| 9.5 アプリケーションプログラム例 151 |
| 9.6 参考文献 152 |
| ■第II部 移動ロボットの設計 |
| 第10章 走行ロボット 155 |
| 10.1 単輪駆動 155 |
| 10.2 差動駆動 156 |
| 10.3 キャタピラ式走行ロボット 160 |
| 10.4 同期駆動 162 |
| 10.5 アッカーマンステアリング 163 |
| 10.6 ロボットとしての模型自動車 164 |
| 10.7 位置測定 166 |
| 10.8 ナビゲーション 171 |
| 10.9 ソフトウェアーアーキテクチャー 178 |
| 10.10 参考文献 179 |
| 第11章 全方位走行ロボット 181 |
| 11.1 メカナム車輪 181 |
| 11.2 全方位走行ロボットの運動学 182 |
| 11.3 全方位走行ロボットの設計 185 |
| 11.4 駆動プログラム 185 |
| 11.5 参考文献 188 |
| 第12章 バランスロボット 189 |
| 12.1 シミュレーション 189 |
| 12.2 倒立振子ロボット 190 |
| 12.3 2重倒立振子 193 |
| 12.4 参考文献 194 |
| 第13章 歩行ロボット 197 |
| 13.1 6足ロボットの設計 197 |
| 13.2 2足歩行ロボットの設計 200 |
| 13.3 歩行ロボット用のセンサー 203 |
| 13.4 静的バランス 205 |
| 13.5 動的バランス 208 |
| 13.6 参考文献 212 |
| 第14章 自律型飛行機 215 |
| 14.1 アプリケーション 215 |
| 14.2 制御システムとセンサー 217 |
| 14.3 飛行プログラム 219 |
| 14.4 参考文献 222 |
| 第15章 シミュレーターEyeSim 225 |
| 15.1 移動ロボット用シミュレーター 225 |
| 15.2 EyeSimのユーザーインターフェース 226 |
| 15.3 アクチュエーターとセンサーのモデリング 228 |
| 15.4 複数ロボットのシミュレーション 230 |
| 15.5 適用例 232 |
| 15.6 環境の描写 232 |
| 15.7 パラメーターファイル 235 |
| 15.8 参考文献 240 |
| ■第III部 移動ロボットの応用 |
| 第16章 迷路探索 243 |
| 16.1 マイクロマウス競技 243 |
| 16.2 迷路検索アルゴリズム 245 |
| 16.3 シミュレーションと実際の迷路プログラム 253 |
| 16.4 参考文献 254 |
| 第17章 マップ生成 257 |
| 17.1 マップ生成アルゴリズム 257 |
| 17.2 データー表現 259 |
| 17.3 境界追従アルゴリズム 260 |
| 17.4 アルゴリズムの実行 261 |
| 17.5 シミュレーション実験 262 |
| 17.6 実際の実験 264 |
| 17.7 結果 267 |
| 17.8 参考文献 268 |
| 第18章 ロボットサッカー 271 |
| 18.1 RoboCupとFIRAの競技 271 |
| 18.2 チーム構成 274 |
| 18.3 機構とアクチュエーター 275 |
| 18.4 センサー 275 |
| 18.5 画像処理 277 |
| 18.6 軌道計画 279 |
| 18.7 参考文献 284 |
| 第19章 ニューラルネットワーク 287 |
| 19.1 ニューラルネットワークの原理 287 |
| 19.2 フィールドフォワード・ネットワーク 288 |
| 19.3 学習 294 |
| 19.4 ニューラル制御 298 |
| 19.5 参考文献 300 |
| 第20章 遺伝的アルゴリズム 301 |
| 20.1 遺伝的アルゴリズムの原理 302 |
| 20.2 遺伝的操作 304 |
| 20.3 ロボット制御への適用 306 |
| 20.4 進化の例 308 |
| 20.5 遺伝的アルゴリズムの実装 311 |
| 20.6 参考文献 314 |
| 第21章 遺伝的プログラミング 317 |
| 21.1 概念と応用 317 |
| 21.2 Lisp言語 318 |
| 21.3 遺伝的操作 323 |
| 21.4 進化 325 |
| 21.5 トラッキング問題 326 |
| 21.6 トラッキング動作の進化 329 |
| 21.7 参考文献 334 |
| 第22章 行動型システム 335 |
| 22.1 行動型ロボティクス 335 |
| 22.2 行動フレームワーク 338 |
| 22.3 適応制御 342 |
| 22.4 トラッキング問題 345 |
| 22.5 ニューラルネットワークコントローラー 346 |
| 22.6 実験 348 |
| 22.7 参考文献 351 |
| 第23章 歩行動作の進化 353 |
| 23.1 スプライン曲線 353 |
| 23.2 制御アルゴリズム 355 |
| 23.3 フィードバックの取り込み 356 |
| 23.4 コントローラーの進化 357 |
| 23.5 コントローターの評価 359 |
| 23.6 進化させた歩行動作 360 |
| 23.7 参考文献 363 |
| 第24章 展望 365 |
| 付録L 実験課題 367 |
| 付録S 模範解答 377 |
| 付録H ハードウェアーの説明 381 |
| 付録R RoBIOSに内蔵されているライブラリー関数 388 |
| 付録D ハードウェアー記述テーブル(HDT) 424 |
| 付録T よくある質問(FAQ) 443 |
| 付録K 追加資料 450 |
| 索引 452 |
