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 |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 52878詢問書籍請說出此書號！ 有庫存 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 字 ) |
| ISBN：9787121389856 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第1章概述
11基本概念 12組成分類 13微小型無人系統的發展對技術的挑戰 14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 21總體設計方案 211智能搬運小車的結構 212智能搬運小車的功能 22硬件設計 221伺服電動機 222QTI傳感器 223超聲波傳感器 224顏色傳感器 23軟件設計 231軟件總體設計 232QTI傳感器的尋線算法 233超聲波定位算法 234白平衡和顏色識別算法 235搬運過程 24設計心得 第3章Arduino虛擬現實感知小車的設計與制作 31總體方案設計 311系統的組成 312系統組成模塊 313系統結構圖 32硬件設計 321控制系統 322動力系統 323底盤系統 33軟件設計 第4章聲音導引系統的設計與制作 41設計任務 42設計要求 421基本要求 422補充說明 43方案比較與論證 431需求分析 432系統設計方案 433聲源定位方案的選擇 44理論分析與計算 441測量原理 442系統計算模型 443誤差信號的產生 444誤差的計算 45聲音導引系統的硬件設計 451總體設計 452無線收/發電路的設計 453電機驅動及控制電路的設計 454音頻產生和接收電路的設計 455語音指示電路的設計 456控制電路的設計 46聲音導引系統的軟件設計 461系統工作流程 462定位參數的計算 463軟件流程 47系統測試 471測試使用的儀器 472指標測試 第5章四旋翼無人飛行器的設計與制作 51概述 52總體設計 521四旋翼無人飛行器的飛行控制平臺 522四旋翼無人飛行器的結構及控制原理 53硬件設計 531系統組成 532微控制系統模塊 533飛行姿態檢測模塊 534電機驅動模塊 535超聲波測距模塊 536紅外避障模塊 537電源模塊 54四旋翼無人飛行器的軟件設計 541軟件總體設計 542軟件開發平臺 55飛行姿態解算算法及程序 551加速度傳感器檢測數據解算 552陀螺儀檢測數據解算 553卡爾曼濾波與平均值濾波 56PID控制算法 57四旋翼無人飛行器的制作與調試 571電子調速器對電機控制的調試 572MPU6050傳感器測量調試 573超聲波測距調試 574紅外避障調試 575四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 61六足機器人的總體設計方案 611六足機器人的主要功能 612六足機器人肢體結構設計 613六足機器人控制系統方案總體設計 62六足機器人的步態分析 621三角步態原理 622六足機器人直行步態 623六足機器人定點轉彎步態 63硬件設計及組裝 631Arduino主控制板 632舵機 633舵機控制板 634遙控器 64六足機器人的組裝 641舵機的組裝 642安裝六足機器人的支架 643舵機接口的連接 644PS2手柄接收器與舵機控制器的連接 645六足機器人與Arduino主控制板的連接 65軟件設計 651舵機上位機軟件 652六足機器人超聲波搖頭避障 653六足機器人穿越火線 654六足機器人紅外遙控 655六足機器人紅外防跌落 第7章直立智能車的設計與制作 71總體方案設計 72機械方案設計 721直立車模與控制原理 722機械方案的設計原則 723機械結構的設計 73硬件方案設計 731電源模塊 732MCU模塊 733電磁信號處理模塊 734姿態傳感模塊 735編碼器模塊 736電機驅動模塊 737藍牙通信模塊 74軟件方案設計 741角度環控制 742速度環控制 743轉向環控制 744電機PWM波的輸出及各控制環之間的耦合關系 75系統調試 751直立車模的直立調試 752直立車模的速度調試 753直立車模的轉向調試 第8章電磁智能車的設計與制作 81系統總體方案設計 82系統硬件設計 821主控板 822電磁傳感器模塊 823電機驅動模塊 83系統軟件的設計 831傳感器數據采集處理算法 832位置偏差獲取算法 833路徑規劃 834控制算法 84系統調試 841電磁傳感器模塊的調試 842參數整定 第9章攝像頭智能車的設計與制作 91總體方案設計 911系統目標功能 912系統整體設計 92攝像頭傳感器的安裝 93攝像頭智能車的硬件設計 931電源管理模塊 932超聲波傳感器 933編碼器模塊 934攝像頭傳感器 935輔助調試模塊 936舵機驅動模塊 94圖像分析與處理 941提取邊界 942計算中線 943十字元素的識別及處理 944橫斷元素的識別及處理 945坡道元素的識別及處理 946彎道元素的識別及處理 947小S彎道元素的識別及處理 948斑馬線元素的識別及處理 95控制算法及其應用 951PID控制算法 952PID參數調整 953PID控制器在舵機控制中的應用 954PID控制器在電機控制中的應用 96系統總體調試 961電機參數的調試 962轉向舵機的調試 963車體機械調整 964其他調試方法 第10章智能車多機交互的設計與制作 101通信手段 1011藍牙模塊 1012NRF24L01模塊 1013WIFI模塊 102雙車追逐方案設計 1021系統總體設計 1022通信測距模塊的選擇 1023雙車距離的控制 1024調試方法 103雙車超車方案的設計 1031比賽規則 1032超車方案 104雙車會車方案的設計 1041競賽規則 1042會車方案 105空-地協同方案的設計 1051硬件系統 1052機械部分 1053軟件系統 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。
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@163com。 | |
