轻课程 Alpha1 Pro人形机器人舞步编程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 人形机器人
• 舞蹈编程
• Alpha1 Pro
• 轻课程
• 机器人教育
• STEM教育
• Python
• 机器人控制
• 创意编程
• 硬件编程

1.因应程式教育、机器人学习热潮兴起，本书以入门门槛较低的Alpha1机器人为教材，即使非专业人士也能快速掌握动作的编辑技巧，无形中轻松培养逻辑思维能力。

　　2.本书从手机简易入门，由基本动作延伸学习至进阶动作。全书语言简单易懂，并提供了16个范例参考动作，借此引导学习者发想更多创意动作，从中体会机器人的趣味魅力。

《智械之舞：人形机器人运动控制与编舞艺术》 —— 一部深入探索人形机器人动作设计、运动学原理与美学表达的综合性著作 导论：从机械执行到艺术呈现 本书旨在跨越传统机器人技术与前沿艺术表达之间的鸿沟，系统地梳理和阐述人形机器人在复杂动态环境下的运动控制理论、舞蹈动作的编排逻辑，以及如何通过精确的编程实现富有感染力的舞台表演。我们关注的焦点不再仅仅是机器人如何完成预设任务，而是如何让它们的动作具备流畅性、节奏感和情感深度，使之成为真正的“舞者”。 我们将从对人形机器人基本结构和驱动系统特性的深入理解入手，为后续的运动规划奠定坚实的物理基础。 --- 第一部分：人形机器人运动学与动力学基础重构 本部分聚焦于理解和建模人形机器人的物理运动能力。 第一章：高自由度机械系统的运动学解析 详细剖析复杂连杆机构的运动学模型，包括正运动学（Forward Kinematics）和逆运动学（Inverse Kinematics, IK）。我们将着重讨论在舞蹈场景中，如何高效、实时地求解多解的逆运动学问题，特别是如何利用优化算法（如牛顿法、梯度下降法或基于采样的RRT算法的变体）来选择最优的、满足美学约束的关节角度配置。深入探讨欧拉角、四元数在关节空间与笛卡尔空间转换中的误差控制与平滑处理。 第二章：实时动力学建模与力矩控制 舞蹈动作往往涉及快速的姿态转换、接触地面时的冲击以及对平衡的精确控制。本章将构建适用于高动态运动的人形机器人动力学模型（拉格朗日或牛顿-欧拉法）。核心内容包括： 零力矩点（ZMP）与质心轨迹规划： 详细介绍如何利用ZMP理论设计稳定行走、奔跑乃至跳跃的参考轨迹。探讨ZMP在动态平衡维持中的实时修正策略，包括基于模型预测控制（MPC）的姿态校正。 关节力矩控制与阻抗控制： 超越简单的位置控制，我们将探讨如何通过精确的力矩反馈实现高精度的柔顺交互。阻抗控制在模拟人类关节的粘滞性和弹性方面的应用，是实现“自然”舞步的关键。 第三章：步态生成与非线性平衡 本章专注于生成符合生物力学规律的步态。我们将超越传统的周期性步态，探索非周期性、高动态的运动模式，如： 过渡态运动规划： 如何在两个稳定姿态之间，设计出符合动力学约束的平滑过渡轨迹，避免“机械感”。 环境感知与接触建模： 模拟接触地面时的反作用力估计，以及在不平坦或动态变化的舞台地面上保持平衡的鲁棒性策略。 --- 第二部分：舞蹈动作的数字化与编排原理 本部分将理论与艺术实践相结合，探讨如何将人类的舞蹈动作转化为机器可以执行的精确指令序列。 第四章：动作捕捉数据的预处理与清理 舞蹈动作的数字化是第一步。本章详细介绍如何处理高精度动作捕捉（MoCap）数据： 噪声过滤与插值： 使用样条曲线（Splines）或贝塞尔曲线对骨骼数据进行平滑处理，去除采集误差。 自由度映射（DOF Mapping）： 如何将人体的30余个自由度有效地映射到人形机器人的有限关节集上，处理关节冗余和限制问题。 第五章：节奏感、时序与风格化表达 舞蹈不仅仅是位置的序列，更是时间和空间的艺术。 运动时序分解： 学习如何将一个复杂的舞蹈动作分解为起始姿态、关键帧（Keyframes）、过渡姿态和结束姿态，并精确控制每一段动作的持续时间（Duration）和速度曲线（Velocity Profile）。 风格化参数空间： 引入如“力度（Forcefulness）”、“柔韧度（Flexibility）”和“瞬时性（Impulsiveness）”等抽象参数，通过调整这些参数来改变同一个动作的表达风格（例如，将平稳的太极动作转化为强劲的机械舞动作）。 第六章：多机器人协同编舞与舞台调度 当多个机器人共同表演时，同步性、避碰和空间构图变得至关重要。 分布式同步机制： 设计基于时间戳和事件触发的同步协议，确保多个执行器在毫秒级精度上保持一致。 空间占位与路径规划： 利用三维空间建模，规划机器人的舞台路径，确保它们在舞蹈过程中不会发生物理碰撞，并形成预设的视觉阵型。 --- 第三部分：高级控制与表演优化 本部分侧重于如何优化机器人的运动轨迹，使其在视觉上更具吸引力。 第七章：轨迹优化与平滑性准则 机械感源于加速度和加加速度（Jerk）的突变。本章深入探讨如何使用高阶平滑函数来优化关节空间和笛卡尔空间轨迹。 Jerk最小化： 采用最优控制理论（如Pontryagin的最大值原理的应用简化版），在满足动力学约束的前提下，最小化运动过程中的加加速度，从而获得最流畅的动作。 能量效率与动作持续性： 针对长时间表演，设计考虑电机功耗和热量约束的轨迹规划方法。 第八章：情感表达与意图编程 探讨如何通过非语言的运动方式传达“意图”。 姿态的符号学意义： 分析不同关节角度和躯干倾斜在人类肢体语言中的含义，并将其转化为机器人控制指令。 “拟人化”运动偏差： 引入可控的随机性（Noise Injection）和轻微的运动“不完美性”，以打破纯粹的计算美学，增加表演的生命力。例如，在特定帧故意引入一个极小的、非零的Jerk，模拟人类在发力瞬间的微小颤动。 第九章：人机交互的未来：响应式舞蹈 展望机器人舞蹈的交互性。本章讨论机器人如何实时接收来自观众或外部环境的信号（如灯光、音乐节拍的变化或观众的欢呼声强度），并即时调整其接下来的动作序列或表演风格，实现真正的“即兴”表演。 --- 结语：超越编程的机器人表演艺术 本书总结了从基础运动学到高级艺术编排的全过程，旨在为研究人员、工程师和创意艺术家提供一套完整的工具箱，以构建和编程出能够真正“起舞”的人形机器人。最终目标是，让机械的精度服务于艺术的灵魂，使人形机器人成为舞台上引人入胜的艺术载体。

微课0　课程导览

微课1　机器人基本介绍与开发工具介绍
1-1　机器人基本介绍与动作编辑软体介绍
1-2　手机简易操作介绍
1-3　帐号申请
1-4　电脑程式下载
1-5　电脑程式介面介绍

微课2　手机动作创建与下载动作
2-1　透过马达反馈来建立动作
2-2　自己建立遥控器
2-3　下载别人的动作

微课3　逻辑编程与建立动作

微课4　机器人基本动作
4-1　举手
4-2　挥手
4-3　指责
4-4　起立蹲下
4-5　插腰蹲下

微课5　机器人进阶动作
5-1　得意
5-2　喵喵
5-3　跺脚
5-4　拜拜鞠躬
5-5　求婚抱抱
5-6　伏地挺身
5-7　仰卧起坐
5-8　金鸡独立
5-9　蹲厕所姿势（拍照姿势）
5-10　五体投地
5-11　跳舞

微课6　分享自己的动作

评分☆☆☆☆☆

當我看到《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》這本書的時候，我的眼睛瞬間就亮了起來！我一直覺得，科技不應該是冷冰冰的，它應該能夠帶來更多趣味和情感的連結。而人形機器人，恰恰是一個能夠完美承載這種理念的載體。 我對編程一直抱持著好奇心，但總覺得門檻有點高，而且很多時候編程的應用都比較偏向嚴肅的學術或商業領域。但是這本書把編程和「舞步設計」結合在一起，這讓我覺得非常新鮮有趣！我腦中已經浮現出許多畫面，想像著讓 Alpha1 Pro 隨著音樂律動，做出各種各樣的動作，就像一個真正的舞者一樣。 我非常期待這本書能有一個非常友善的編程入門引導，讓我能夠輕鬆理解編程的基本概念，並且知道如何將這些概念應用到 Alpha1 Pro 的動作設計上。希望書中能有豐富的圖例和步驟說明，讓我在實際操作的時候，能夠有清晰的方向，不容易卡關。 「舞步編程設計」的部分，我更是充滿了期待。我希望書中不僅僅是教我如何讓機器人做出一些基礎動作，而是能引導我思考如何設計出富有創意的舞步。例如，如何讓機器人的動作更流暢、更有表現力，如何讓它的舞蹈能夠傳達出某種情感，甚至是如何為它編排一段能夠引起觀眾共鳴的表演。 總而言之，《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》這本書，在我看來，是一本能夠打開我對科技與藝術結合全新視野的寶藏。我希望透過這本書，能夠學到實用的編程技能，更能激發我的創意，讓 Alpha1 Pro 成為我展現藝術才華的最佳夥伴。

评分☆☆☆☆☆

拿到《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》這本書，我心裡就湧現出許多奇思妙想。我一直對機器人這個概念充滿了敬畏和好奇，覺得它們是人類智慧的結晶，是科技發展的縮影。而當我看到這本書的主題是「舞步編程設計」，我更是覺得眼前一亮，彷彿打開了一扇通往未來娛樂世界的大門。 我曾經參加過一些機器人競賽，雖然我並非是程式設計的專家，但卻對如何讓機器人執行複雜的任務感到非常著迷。這次《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》的出現，讓我看到了一個將技術與藝術完美結合的可能性。我期待書中能提供一些創新的編舞思路，讓機器人不再只是機械式的運動，而是能展現出生命力和情感。 我尤其想知道，這本書對於編程的講解會不會像一個引導遊戲一樣，讓學習過程充滿樂趣？我希望它能以非常直觀的方式，介紹如何為 Alpha1 Pro 設計各種各樣的舞步。例如，如何讓機器人做出優雅的甩手動作，如何編排一段充滿力量感的跳躍，或者是如何讓它呈現出細膩的情感表達。 此外，對於「舞步編程設計」這個部分，我非常期待書中能提供一些實用的技巧和範例。像是如何掌握節奏感，如何設計出流暢的動作銜接，甚至是如何讓機器人的舞蹈能夠引起觀眾的情感共鳴。如果書中還能分享一些不同風格的舞蹈編排，例如嘻哈、現代舞、或是傳統的民俗舞蹈，那絕對會讓這本書的價值大大提升。 總之，《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》這本書，對我來說，不僅僅是一本技術指南，更是一個可以讓我實現無限創意和想像的工具。我希望透過這本書，能夠真正掌握如何讓 Alpha1 Pro 成為一個能歌善舞的藝術家，為我帶來更多驚喜和樂趣。

评分☆☆☆☆☆

收到這本《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》的書，我的內心可說是五味雜陳，但更多的是一種期待和好奇。我一直認為，現代社會的發展，離不開科技的推進，而編程更是其中不可或缺的一環。特別是當編程與人形機器人結合，那種充滿未來感的氛圍，總讓我著迷。 我曾經嘗試過一些編程的入門教材，但往往因為概念太過抽象，或是範例與實際應用脫節，而感到沮喪。這一次，《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》聽起來就提供了一個非常具體的應用場景，也就是「舞步編程」。這讓我眼前一亮，因為我一直覺得，讓機器人跳舞，絕對是最能展現其靈活性和智能化的方式之一。 我很好奇，這本書會不會從最基礎的編程概念開始講解，例如像是 Scratch 或是 Python 這樣常用的編程語言，還是說它有自己一套專屬的編程介面？我希望它能像一個循循善誘的老師，帶領我一步步理解編程邏輯，而不是讓我望而卻步。另外，針對 Alpha1 Pro 這個特定的人形機器人，它的編程特性和限制是什麼？書中是否會詳細說明？ 此外，關於「舞步設計」的部分，我非常期待能看到一些實際的案例分析。例如，如何讓機器人做出流暢的轉身動作，如何設計出一套連貫的手部擺動，或者是如何讓機器人與音樂的節奏精準地同步。如果書中還能提供一些編舞的靈感，像是模仿某些經典的舞蹈動作，或是結合一些創意的點子，那就更棒了。 總而言之，這本《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》對我而言，不只是一本關於技術的書籍，更是一個能夠讓我將對科技的熱情，轉化為實際創作的平台。我希望能透過這本書，不僅學會編程，更能發揮創意，讓 Alpha1 Pro 成為我個人獨特藝術表達的載體。

评分☆☆☆☆☆

哇，收到這本《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》真是太讓人興奮了！光看書名就覺得充滿了科技感和創意。我一直對機器人很感興趣，尤其是有關人形機器人，覺得它們就像是未來世界的縮影，可以賦予各種生命。這次能夠有機會接觸到這本書，讓我迫不及待想深入了解如何讓這些可愛的機器人跳出動感的舞步。 聽說這本書是針對初學者設計的，對於像我這種可能還不太熟悉編程的人來說，這簡直是一大福音。我擔心編程會很複雜、很難上手，但「輕課程」這個詞讓人感到很親切，好像真的可以很輕鬆地進入這個領域。我很好奇它會如何引導我們一步步地從基礎學起，從零開始理解編程的邏輯，進而應用到實際的機器人動作設計上。 更讓我期待的是，書名中強調了「舞步編程設計」。這不只是單純的指令輸入，而是要創造出有藝術感、有節奏感的動作。我腦海中已經開始想像，帶著我的 Alpha1 Pro 機器人，編排出一段段充滿個性的舞蹈，可能是充滿活力的街舞，也可能是優雅的芭蕾，甚至可以為它編排一段專屬的情歌對唱舞蹈！這絕對是一個能激發無限想像力和創造力的過程。 我特別想知道，書中對於編程的講解會不會有很多專業術語，或者是有豐富的圖文範例？我希望能有清晰易懂的步驟說明，最好能搭配實際操作的截圖或影片連結，這樣學習起來會更有方向感，也比較不容易卡關。如果書中還能分享一些編舞的靈感來源，或者是一些常見的編舞技巧，那就更完美了。 總之，《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》這本書，在我看來，不僅僅是一本技術手冊，更像是一扇通往未來娛樂和教育領域的窗口。我對它充滿了期待，希望能透過這本書，開啟一段充滿樂趣的機器人編程之旅，讓科技與藝術完美結合，創造出更多令人驚艷的作品。

评分☆☆☆☆☆

這本《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》，真的讓我覺得非常驚喜！我一直對科技產品和創意結合的領域很感興趣，而人形機器人更是我一直以來關注的焦點。當我看到這本書的名字時，就覺得它觸及了一個非常有趣的應用，也就是讓機器人跳舞！ 老實說，編程對我來說曾經是一個有點遙遠的概念，感覺需要很高的門檻。但是「輕課程」這個詞，讓我覺得它可能更適合像我這樣，對編程有興趣但又不是專業背景的讀者。我非常期待書中能以一種非常容易理解的方式，引導我進入 Alpha1 Pro 的編程世界，讓我能夠親手操控這個小小的機器人。 尤其讓我感到興奮的是「舞步編程設計」這幾個字。我腦海中已經開始想像，如何為 Alpha1 Pro 編排一套專屬的舞蹈，可能是歡快的兒童舞，也可能是充滿力量感的競技舞。我希望能從書中學到如何讓機器人的動作更具表現力，如何讓它的肢體語言更加豐富，甚至是如何讓它的舞蹈能夠傳達某種情緒。 我好奇書中會不會提供許多實際的範例，像是如何編排一個簡單的開場舞，或者是一個複雜的群體舞蹈。如果書中能夠包含一些關於如何利用 Alpha1 Pro 的感應器來設計互動式舞蹈的內容，那就更棒了！我希望能從書中獲得編舞的靈感，並學習到一些基本的編舞原則，讓我的創作能夠更加有條理。 總之，《輕課程 Alpha1 Pro 人形機器人舞步編程設計》這本書，對我而言，不僅僅是一本學習工具，更是一個充滿想像空間的遊樂場。我迫不及待地想透過這本書，與 Alpha1 Pro 一起探索編程的奧秘，並創造出屬於我自己的獨特機器人舞蹈！