کتاب Learn Robotics Programming: Build and control cutting-edge AI robots with Raspberry Pi and Python (یادگیری برنامهنویسی رباتیک: ساخت و کنترل رباتهای پیشرفتهٔ هوش مصنوعی با رزبری پای و پایتون) یک راهنمای عملی و پروژهمحور برای علاقهمندان به رباتیک است که میخواهند از صفر تا سطح پیشرفته با ساخت رباتهای هوشمند آشنا شوند. این کتاب با معرفی رزبری پای (Raspberry Pi) به عنوان مغز متفکر ربات و زبان پایتون به عنوان زبان برنامهنویسی اصلی، گامبهگام نحوهٔ راهاندازی سنسورها، کنترل موتورها، پردازش دادههای حسگر، و پیادهسازی الگوریتمهای هوش مصنوعی ساده مانند تشخیص مسیر و اجتناب از مانع را آموزش میدهد.
در ادامه مقدمهای از کتاب Learn Robotics Programming را از زبان نویسنده شرح خواهیم داد.
مقدمهای بر کتاب Learn Robotics Programming:
کتاب «آموزش برنامهنویسی رباتیک» (Learn Robotics Programming) دربارهی ساخت و برنامهنویسی رباتی با رفتارهای هوشمند است. این کتاب مهارتهای مورد نیاز برای ساخت یک ابزار (گجت) از قطعات مختلف، از جمله نحوهی انتخاب آنها را پوشش میدهد. این قطعات شامل حسگرها، موتورها، دوربینها، میکروفونها، بلندگوها، چراغها و یک رزبری پای (Raspberry Pi) است.
کتاب Learn Robotics Programming در ادامه به چگونگی نوشتن کد برای وادار کردن آن قطعات به انجام کارهای جالب میپردازد. در این کتاب از زبان پایتون به همراه کمی HTML/CSS و جاوا اسکریپت استفاده شده است.
فناوریهای بهکاررفته در سراسر کتاب بهگونهای انتخاب شدهاند که در دسترس و مقرونبهصرفه باشند. کدها نیز برای نمایش مفاهیم ارائه شدهاند تا بتوان از آنها استفاده کرد و با ترکیبشان، کدها و رباتهای جذابتری ساخت.
موضوعات کتاب Learn Robotics Programming، جنبههای برنامهنویسی را با جنبههای ساخت ربات تلفیق کرده و مباحث تخصصیتری مانند بینایی ماشین و دستیارهای صوتی را نیز در بر میگیرد.
کتاب Learn Robotics Programming برای چه کسانی است؟
این کتاب برای کسی در مهندسی نرمافزار هدف گذاری شده است که میخواهد سختافزار را بیشتر کشف کند، یا یک مهندس مکانیک/الکترونیک که میخواهد با نرمافزار کنترل و کمی هوش مصنوعی آشنا شود. کتاب Learn Robotics Programming برای افرادی مفید است که میخواهند در خارج از محیط کاری با رباتیک بازی و آزمایش کنند: علاقهمندان کارگاههای صنایع دستی، والدین همراه با فرزندانشان، یا در محیط آموزشی برای آشنایی دانشجویان با ساخت یک پروژهٔ چالشبرانگیز. به عبارت دیگر، گروه بزرگی که با نام «سازندهها» (makers) شناخته میشوند.
شما فقط به کمی تجربهٔ برنامهنویسی نیاز دارید. لازم نیست برنامهنویس سطح خبره باشید، اما باید چند خط کد نوشته باشید و با حلقهها (loops)، شرطها (conditionals) و توابع (functions) راحت باشید. دانش برنامهنویسی شیءگرا (کلاسها و اشیاء) ضروری نیست، زیرا در کتاب Learn Robotics Programming معرفی میشود. شما با دانش عملی پایتون بیرون میآیید، در حالی که هوش مصنوعی را در دنیای واقعی به کار گرفتهاید، با MQTT کار کردهاید و الگوریتمهای رباتیک را کاوش کردهاید.
به طور مشابه، لازم نیست که یک متخصص الکترونیک باشید، و برای ساخت این ربات نیاز به لحیمکاری نیست. شما مهارتهایی را در زمینه اتصال و اشکالزدایی قطعات الکترونیکی، از جمله گذرگاههای الکترونیکی (buses) که برای مهندسان سیستمهای توکار (embedded) مفید هستند، یاد خواهید گرفت.
مهندسی مکانیک زیاد نیست، زیرا بسیاری از قطعات پیشساخته هستند، اما شما یاد خواهید گرفت که آنها را مونتاژ کنید، آنها را برای اهداف خود با مهارتهایی مانند اندازهگیری و سوراخکاری اصلاح کنید، و طرحهای کمکی کامپیوتری از مکانهایی که قطعات باید در آن جا بگیرند، تهیه کنید. کتاب Learn Robotics Programming به یک کارگاه تخصصی نیاز ندارد، اما ابزارهای مورد نیاز در کتاب معرفی خواهند شد.
شما باید علاقهٔ زیادی به الکترونیک، ساخت اشیاء، یادگیری، امتحان کردن کد و حل چالشها داشته باشید. اشتیاق برای ساختن یک ربات، وادار کردن آن به انجام کارها و کشف اینکه بعداً با آن چه کار کنید، مهمترین جنبهٔ کتاب است.
آنچه کتاب Learn Robotics Programming پوشش میدهد
فصل ۱، مقدمهای بر رباتیک، معرفی میکند که رباتها چیستند و مثالهایی در خانه و صنعت، همراه با انواع رباتهایی که مبتدیان میسازند، ارائه میدهد.
فصل ۲، کاوش در بلوکهای ساختمانی ربات – کد و الکترونیک، به اجزای یک ربات میپردازد. ما شروع به انتخاب در مورد قطعات ربات میکنیم و نمودارهای بلوکی را برای هر دو سیستم و کد، از جمله رزبری پای و اتصالات آن، میبینیم.
فصل ۳، آمادهسازی یک رزبری پای بدون هد (Headless) برای ربات، به شما نشان میدهد که چگونه سیستمعامل رزبری پای را روی یک رزبری پای بدون اتصال فیزیکی (untethered) نصب کنید و به صورت بیسیم با آن ارتباط برقرار کنید.
فصل ۴، محافظت از کد ربات با گیت (Git)، نشان میدهد که چگونه کد و پیکربندی میتوانند گم یا خراب شوند، و راههایی برای محافظت از کار شما و نگهداری تاریخچهای از آن.
فصل ۵، ساخت اصول اولیه ربات – چرخها، برق و سیمکشی، مصالحههای خرید و اتصال آزمایشی یک شاسی ربات را معرفی میکند و سپس مونتاژ آن را آموزش میدهد.
فصل ۶، حرکت و چرخش – حرکت دادن موتورها با MQTT و پایتون، به شما نشان میدهد که چگونه کد حرکت ربات را بنویسید، یک سیستم ارتباطی MQTT بسازید و پایههای کد را برای فصلهای بعدی کتاب Learn Robotics Programming پیریزی کنید.
فصل ۷، هدایت ربات با تلفن و پایتون، اتصال به گذرگاه MQTT از طریق تلفن و افزودن صفحات کنترل برای ربات را بررسی میکند و به شما امکان میدهد کنترل را در دست بگیرید و ربات را برانید.
فصل ۸، برنامهنویسی سنسورهای فاصله با پایتون، یک آرایه سنسور فاصله به ربات شما اضافه میکند و آن را از طریق MQTT با یک برنامهٔ تلفن برای تجسم ورودی آن در دسترس قرار میدهد.
فصل ۹، اجتناب از موانع با سنسورهای فاصله، کنترل نسبی (proportional control) را آموزش میدهد در حالی که الگوریتمهای اجتناب را به سنسورهای فاصله و موتورهای MQTT متصل میکند، و رباتی میسازد که به طور خودکار از دیوارها و موانع اجتناب میکند.
فصل ۱۰، استفاده از پایتون برای کنترل موتورهای سروو، نشان میدهد که چگونه موتورهای سروو را به ربات خود اضافه کنید و آنها را در دسترس MQTT قرار دهید، سپس یک سر سنسور پَن و تیلت (pan and tilt) را موقعیتدهی کنید، و اینکه کجا میتوان از آنها در بازوها یا پاها در سایر رباتها استفاده کرد.
فصل ۱۱، برنامهنویسی انکودرها با پایتون، استفاده از انکودرها را برای مسافتیابی (odometry) نشان میدهد و به ربات شما اجازه میدهد حس کند چقدر رانده است و از این اطلاعات برای رانندگی در یک خط مستقیم یا چرخش دقیق استفاده کند. این فصل از کتاب Learn Robotics Programming همچنین کنترلکننده PI (کنترل تناسبی-انتگرالی) را معرفی میکند.
فصل ۱۲، موقعیتیابی مبتنی بر انکودر با پایتون، یک سیستم تخمین موقعیت ربات را در اطراف انکودرها با استفاده از الگوریتم موقعیتیابی مونت کارلو (Monte Carlo) میسازد.
فصل ۱۳، ناوبری ربات مبتنی بر IMU با پایتون، واحد اندازهگیری اینرسی (IMU) را معرفی میکند، یک بسته سنسوری که میتواند دما، شتاب، سرعتهای چرخشی و میدانهای مغناطیسی را اندازهگیری کند. میبینید که چگونه جهت ربات را در سه بعد نشان دهید، و چگونه ربات را برنامهریزی کنید تا به طور خودکار به سمت یک جهت اصلی (جهتیابی) قرار گیرد.
فصل ۱۴، بینایی ربات – استفاده از دوربین Pi و OpenCV، نشان میدهد که چگونه از یک دوربین داده بگیرید و از بینایی کامپیوتر برای انجام حرکات بر اساس آنچه ربات میبیند استفاده کنید. این فصل از کتاب Learn Robotics Programming همچنین ویدئوی پردازششده را به یک مرورگر پخش میکند و از یک مدل هوش مصنوعی/یادگیری ماشین برای ردیابی چهره انسان استفاده میکند.
فصل ۱۵، دنبال کردن خط با دوربین در پایتون، نحوهٔ ایجاد رفتار خودکار دنبال کردن خط را با دوربین رزبری پای در حین ساختن یک کنترلکننده PID (تناسبی-انتگرالی-مشتقی) نشان میدهد.
فصل ۱۶، کنترل صوتی هوش مصنوعی روی یک ربات با پایتون، یک عامل کنترل صوتی روی ربات شما میسازد و به شما امکان میدهد با صحبت کردن آن را کنترل کنید و بازخورد صوتی دریافت کنید.
فصل ۱۷ کتاب Learn Robotics Programming، موقعیتیابی ربات و تلفیق حسگرها با پایتون، سنسورهای فاصله، موقعیتیابی مبتنی بر انکودر و IMU را ترکیب میکند تا یک سیستم موقعیتیابی قدرتمندتر برای ربات بسازد.
فصل ۱۸، ارتقای بیشتر مهارتهای برنامهنویسی ربات شما، به بهبود امنیت ربات شما، ارتباط با جهان گستردهتر ساخت رباتها میپردازد، سپس آنچه را در کتاب دیدهاید خلاصه میکند، در حالی که شما را برای برنامهریزی ساخت ربات بعدیتان تشویق میکند.
سرفصلهای کتاب Learn Robotics Programming:
- Preface
- Part 1: The Basics – Preparing for Robotics
- Chapter 1: Introduction to Robotics
- Chapter 2: Exploring Robot Building Blocks – Code and Electronics
- Chapter 3: Preparing a Headless Raspberry Pi for a Robot
- Chapter 4: Protecting Robot Code with Git
- Part 2: Building an Autonomous Robot – Connecting Sensors and Motors to a Raspberry Pi
- Chapter 5: Building Robot Basics – Wheels, Power, and Wiring
- Chapter 6: Drive and Turn – Moving Motors with MQTT and Python
- Chapter 7: Driving the Robot with a Phone and Python
- Chapter 8: Programming Distance Sensors with Python
- Chapter 9: Avoiding Obstacles with Distance Sensors
- Chapter 10: Using Python to Control Servo Motors
- Chapter 11: Programming Encoders with Python
- Chapter 12: Encoder-Based Localisation with Python
- Chapter 13: IMU-Based Robot Navigation with Python
- Part 3: Hearing and Seeing – Giving a Robot Intelligent Sensors
- Chapter 14: Robot Vision – Using a Pi Camera and OpenCV
- Chapter 15: Line-Following with a Camera in Python
- Chapter 16: Voice Control Al on a Robot with Python
- Chapter 17: Robot Localisation and Sensor Fusion with Python
- Part 4: Taking Robotics Further
- Chapter 18: Taking Your Robot Programming Skills Further
- Chapter 19: Unlock Access to the Code Bundle and the PDF Version
- Appendix A: Shopping for Robot Parts
- Appendix B: Command Cheat Sheet
- Other Books You May Enjoy
- Index
جهت دانلود کتاب Learn Robotics Programming میتوانید پس از پرداخت، دریافت کنید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.