微小型無人系統設計與制作 ( 簡體 字) |
| 作者：張金 等 | 類別：1. -> 電子工程 -> 機器人 |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 52878
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NT售價： 340 元 |
| 出版日：5/1/2020 |
| 頁數：260 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121389856 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：微小型無人系統技術是根據無人系統的特殊功能和特性，應用微機電系統（MEMS）、機器人、感知、控制等先進技術而綜合起來的光機電一體化技術。國際上的科學家、戰略思想家和未來學家認為：“機器人技術、先進的動力與推進技術、微型化技術、移動和自適應數字網絡技術、飛速發展的生物科學，這5種常常重疊的技術最有可能在今后15~20年發生革命性變化”。微小型無人系統就是20世紀90年代美國等先進工業國家開始發展的融合了這些技術的新概念設備，在基礎理論、設計、制造與試驗技術等方面具有革命性的創新，廣泛應用于日常生活的方方面面，并引領著相關技術的進步。
新時代各類大學生學科競賽方興未艾，全國教育機器人大賽、“恩智浦”（原“飛思卡爾”）杯全國大學生智能車競賽、大學生電子設計競賽等賽事常常以微小型無人系統為平臺。陸軍炮兵防空兵學院張金教授自2005年開始，一直組織學生參加全國大學生電子設計競賽、全國大學生教育機器人大賽，獲全國特等獎3項、一等獎4項、二等獎5項、安徽賽區一等獎3項。合肥工業大學張陽副教授自2006年也一直組織學生參加“恩智浦”杯全國大學生智能車競賽、光電設計大賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽等，共計獲得全國一等獎9項、全國二等獎25項、賽區一等獎70余項，在微小型無人系統的軟/硬件調試、系統構建方面積累了豐富的經驗。
本書結合95后、00后大學生思維活躍、動手實踐欲望強的特點，以參加各類競賽獲獎作品為基礎，讓讀者以一個創客的身份進入學習訓練任務，體系結構清晰，開發細節完善，適合初學者學習。全書共10章，沿用“軟硬結合，實踐先行”的寫作風格，由淺入深、圖文并茂。第1章簡要介紹微小型無人系統的概念、組成分類及相關技術發展現狀。第2章至第10章介紹Arduino智能搬運小車、Arduino虛擬現實感知小車、聲音導引系統、四旋翼無人飛行器、Arduino六足機器人、直立智能車、電磁智能車、攝像頭智能車、智能車多機交互等具體作品，包括作品的總體設計方案，硬件平臺、接口，軟件編程，以及軟/硬件調試的方法、技巧等內容，引導讀者體驗競賽過程，鍛煉創新實踐能力。
全書由陸軍炮兵防空兵學院張金教授統稿，參與本書編寫工作的還有合肥工業大學儀器科學與光電工程學院張陽副教授、陸軍炮兵防空兵學院吳斌教授、鄭玲玲副教授、劉芳講師、余紅霞講師、岳偉甲講師、王鑫助教及研究生董子華、王學彬等。
本書的編寫參考了許多同行們的著作，無法一一列出，在此表示衷心的感謝。
本書所用電路圖均為竟賽資料中的原圖，對圖中元器件的電路圖形符號及參數標識等未做統一處理。
由于編者水平有限，紕漏、不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正，并歡迎與編者聯系，JGXYZhangJin@163杄com。 |
內容簡介：本書適應21世紀傳感、測控、無人、人工智能等技術發展的需要，詳細討論了陸上及低空無人系統的設計方法與制作技巧，即以編者團隊近年指導學生參加全國教育機器人大賽、“恩智浦”（原“飛思卡爾”）杯全國大學生智能車競賽等的獲獎作品為核心，從總體方案設計、硬件設計、軟件設計、軟/硬件調試技巧等幾個方面詳細介紹微小型無人系統的設計制作方法。本書思路清晰、案例具體、可操作性強，特別適合95后機器人、無人機等愛好者作為入門實踐教程，高等院校機械電子、自動化、測控技術與儀器等專業相關課程的教材，以及大學生智能車競賽和電子設計競賽基礎培訓教學用書。
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目錄：第1章概述
1杄1基本概念
1杄2組成分類
1杄3微小型無人系統的發展對技術的挑戰
1杄4微小型無人系統的關鍵技術
第2章Arduino智能搬運小車的設計與制作
2杄1總體設計方案
2杄1杄1智能搬運小車的結構
2杄1杄2智能搬運小車的功能
2杄2硬件設計
2杄2杄1伺服電動機
2杄2杄2QTI傳感器
2杄2杄3超聲波傳感器
2杄2杄4顏色傳感器
2杄3軟件設計
2杄3杄1軟件總體設計
2杄3杄2QTI傳感器的尋線算法
2杄3杄3超聲波定位算法
2杄3杄4白平衡和顏色識別算法
2杄3杄5搬運過程
2杄4設計心得
第3章Arduino虛擬現實感知小車的設計與制作
3杄1總體方案設計
3杄1杄1系統的組成
3杄1杄2系統組成模塊
3杄1杄3系統結構圖
3杄2硬件設計
3杄2杄1控制系統
3杄2杄2動力系統
3杄2杄3底盤系統
3杄3軟件設計
第4章聲音導引系統的設計與制作
4杄1設計任務
4杄2設計要求
4杄2杄1基本要求
4杄2杄2補充說明
4杄3方案比較與論證
4杄3杄1需求分析
4杄3杄2系統設計方案
4杄3杄3聲源定位方案的選擇
4杄4理論分析與計算
4杄4杄1測量原理
4杄4杄2系統計算模型
4杄4杄3誤差信號的產生
4杄4杄4誤差的計算
4杄5聲音導引系統的硬件設計
4杄5杄1總體設計
4杄5杄2無線收/發電路的設計
4杄5杄3電機驅動及控制電路的設計
4杄5杄4音頻產生和接收電路的設計
4杄5杄5語音指示電路的設計
4杄5杄6控制電路的設計
4杄6聲音導引系統的軟件設計
4杄6杄1系統工作流程
4杄6杄2定位參數的計算
4杄6杄3軟件流程
4杄7系統測試
4杄7杄1測試使用的儀器
4杄7杄2指標測試
第5章四旋翼無人飛行器的設計與制作
5杄1概述
5杄2總體設計
5杄2杄1四旋翼無人飛行器的飛行控制平臺
5杄2杄2四旋翼無人飛行器的結構及控制原理
5杄3硬件設計
5杄3杄1系統組成
5杄3杄2微控制系統模塊
5杄3杄3飛行姿態檢測模塊
5杄3杄4電機驅動模塊
5杄3杄5超聲波測距模塊
5杄3杄6紅外避障模塊
5杄3杄7電源模塊
5杄4四旋翼無人飛行器的軟件設計
5杄4杄1軟件總體設計
5杄4杄2軟件開發平臺
5杄5飛行姿態解算算法及程序
5杄5杄1加速度傳感器檢測數據解算
5杄5杄2陀螺儀檢測數據解算
5杄5杄3卡爾曼濾波與平均值濾波
5杄6PID控制算法
5杄7四旋翼無人飛行器的制作與調試
5杄7杄1電子調速器對電機控制的調試
5杄7杄2MPU6050傳感器測量調試
5杄7杄3超聲波測距調試
5杄7杄4紅外避障調試
5杄7杄5四旋翼無人飛行器整體調試
第6章Arduino 六足機器人的設計與制作
6杄1六足機器人的總體設計方案
6杄1杄1六足機器人的主要功能
6杄1杄2六足機器人肢體結構設計
6杄1杄3六足機器人控制系統方案總體設計
6杄2六足機器人的步態分析
6杄2杄1三角步態原理
6杄2杄2六足機器人直行步態
6杄2杄3六足機器人定點轉彎步態
6杄3硬件設計及組裝
6杄3杄1Arduino主控制板
6杄3杄2舵機
6杄3杄3舵機控制板
6杄3杄4遙控器
6杄4六足機器人的組裝
6杄4杄1舵機的組裝
6杄4杄2安裝六足機器人的支架
6杄4杄3舵機接口的連接
6杄4杄4PS2手柄接收器與舵機控制器的連接
6杄4杄5六足機器人與Arduino主控制板的連接
6杄5軟件設計
6杄5杄1舵機上位機軟件
6杄5杄2六足機器人超聲波搖頭避障
6杄5杄3六足機器人穿越火線
6杄5杄4六足機器人紅外遙控
6杄5杄5六足機器人紅外防跌落
第7章直立智能車的設計與制作
7杄1總體方案設計
7杄2機械方案設計
7杄2杄1直立車模與控制原理
7杄2杄2機械方案的設計原則
7杄2杄3機械結構的設計
7杄3硬件方案設計
7杄3杄1電源模塊
7杄3杄2MCU模塊
7杄3杄3電磁信號處理模塊
7杄3杄4姿態傳感模塊
7杄3杄5編碼器模塊
7杄3杄6電機驅動模塊
7杄3杄7藍牙通信模塊
7杄4軟件方案設計
7杄4杄1角度環控制
7杄4杄2速度環控制
7杄4杄3轉向環控制
7杄4杄4電機PWM波的輸出及各控制環之間的耦合關系
7杄5系統調試
7杄5杄1直立車模的直立調試
7杄5杄2直立車模的速度調試
7杄5杄3直立車模的轉向調試
第8章電磁智能車的設計與制作
8杄1系統總體方案設計
8杄2系統硬件設計
8杄2杄1主控板
8杄2杄2電磁傳感器模塊
8杄2杄3電機驅動模塊
8杄3系統軟件的設計
8杄3杄1傳感器數據采集處理算法
8杄3杄2位置偏差獲取算法
8杄3杄3路徑規劃
8杄3杄4控制算法
8杄4系統調試
8杄4杄1電磁傳感器模塊的調試
8杄4杄2參數整定
第9章攝像頭智能車的設計與制作
9杄1總體方案設計
9杄1杄1系統目標功能
9杄1杄2系統整體設計
9杄2攝像頭傳感器的安裝
9杄3攝像頭智能車的硬件設計
9杄3杄1電源管理模塊
9杄3杄2超聲波傳感器
9杄3杄3編碼器模塊
9杄3杄4攝像頭傳感器
9杄3杄5輔助調試模塊
9杄3杄6舵機驅動模塊
9杄4圖像分析與處理
9杄4杄1提取邊界
9杄4杄2計算中線
9杄4杄3十字元素的識別及處理
9杄4杄4橫斷元素的識別及處理
9杄4杄5坡道元素的識別及處理
9杄4杄6彎道元素的識別及處理
9杄4杄7小S彎道元素的識別及處理
9杄4杄8斑馬線元素的識別及處理
9杄5控制算法及其應用
9杄5杄1PID控制算法
9杄5杄2PID參數調整
9杄5杄3PID控制器在舵機控制中的應用
9杄5杄4PID控制器在電機控制中的應用
9杄6系統總體調試
9杄6杄1電機參數的調試
9杄6杄2轉向舵機的調試
9杄6杄3車體機械調整
9杄6杄4其他調試方法
第10章智能車多機交互的設計與制作
10杄1通信手段
10杄1杄1藍牙模塊
10杄1杄2NRF24L01模塊
10杄1杄3WIFI模塊
10杄2雙車追逐方案設計
10杄2杄1系統總體設計
10杄2杄2通信測距模塊的選擇
10杄2杄3雙車距離的控制
10杄2杄4調試方法
10杄3雙車超車方案的設計
10杄3杄1比賽規則
10杄3杄2超車方案
10杄4雙車會車方案的設計
10杄4杄1競賽規則
10杄4杄2會車方案
10杄5空-地協同方案的設計
10杄5杄1硬件系統
10杄5杄2機械部分
10杄5杄3軟件系統 |
| 序： |
