微小型无人系统设计与制作

本书特色

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本书适应21世纪传感、测控、无人、人工智能等技术发展的需要,详细讨论了陆上及低空无人系统的设计方法与制作技巧,即以编者团队近年指导学生参加全国教育机器人大赛、“恩智浦”(原“飞思卡尔”)杯全国大学生智能车竞赛等的获奖作品为核心,从总体方案设计、硬件设计、软件设计、软/硬件调试技巧等几个方面详细介绍微小型无人系统的设计制作方法。本书思路清晰、案例具体、可操作性强,特别适合95后机器人、无人机等爱好者作为入门实践教程,高等院校机械电子、自动化、测控技术与仪器等专业相关课程的教材,以及大学生智能车竞赛和电子设计竞赛基础培训教学用书。

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内容简介

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本书适应21世纪传感、测控、无人、人工智能等技术发展的需要,详细讨论了陆上及低空无人系统的设计方法与制作技巧,即以编者团队近年指导学生参加全国教育机器人大赛、“恩智浦”(原“飞思卡尔”)杯全国大学生智能车竞赛等的获奖作品为核心,从总体方案设计、硬件设计、软件设计、软/硬件调试技巧等几个方面详细介绍微小型无人系统的设计制作方法。本书思路清晰、案例具体、可操作性强,特别适合95后机器人、无人机等爱好者作为入门实践教程,高等院校机械电子、自动化、测控技术与仪器等专业相关课程的教材,以及大学生智能车竞赛和电子设计竞赛基础培训教学用书。

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作者简介

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张金,陆军炮兵防空兵学院教授,自2005年开始,一直组织学生参加全国大学生电子设计竞赛、全国大学生教育机器人大赛,获全国特等奖3项、一等奖4张金项、二等奖5项、安徽赛区一等奖3项。

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目录

第1章概述 1��1基本概念 1��2组成分类 1��3微小型无人系统的发展对技术的挑战 1��4微小型无人系统的关键技术 第2章Arduino智能搬运小车的设计与制作 2��1总体设计方案 2��1��1智能搬运小车的结构 2��1��2智能搬运小车的功能 2��2硬件设计 2��2��1伺服电动机 2��2��2QTI传感器 2��2��3超声波传感器 2��2��4颜色传感器 2��3软件设计 2��3��1软件总体设计 2��3��2QTI传感器的寻线算法 2��3��3超声波定位算法 2��3��4白平衡和颜色识别算法 2��3��5搬运过程 2��4设计心得 第3章Arduino虚拟现实感知小车的设计与制作 3��1总体方案设计 3��1��1系统的组成 3��1��2系统组成模块 3��1��3系统结构图 3��2硬件设计 3��2��1控制系统 3��2��2动力系统 3��2��3底盘系统 3��3软件设计 第4章声音导引系统的设计与制作 4��1设计任务 4��2设计要求 4��2��1基本要求 4��2��2补充说明 4��3方案比较与论证 4��3��1需求分析 4��3��2系统设计方案 4��3��3声源定位方案的选择 4��4理论分析与计算 4��4��1测量原理 4��4��2系统计算模型 4��4��3误差信号的产生 4��4��4误差的计算 4��5声音导引系统的硬件设计 4��5��1总体设计 4��5��2无线收/发电路的设计 4��5��3电机驱动及控制电路的设计 4��5��4音频产生和接收电路的设计 4��5��5语音指示电路的设计 4��5��6控制电路的设计 4��6声音导引系统的软件设计 4��6��1系统工作流程 4��6��2定位参数的计算 4��6��3软件流程 4��7系统测试 4��7��1测试使用的仪器 4��7��2指标测试 第5章四旋翼无人飞行器的设计与制作 5��1概述 5��2总体设计 5��2��1四旋翼无人飞行器的飞行控制平台 5��2��2四旋翼无人飞行器的结构及控制原理 5��3硬件设计 5��3��1系统组成 5��3��2微控制系统模块 5��3��3飞行姿态检测模块 5��3��4电机驱动模块 5��3��5超声波测距模块 5��3��6红外避障模块 5��3��7电源模块 5��4四旋翼无人飞行器的软件设计 5��4��1软件总体设计 5��4��2软件开发平台 5��5飞行姿态解算算法及程序 5��5��1加速度传感器检测数据解算 5��5��2陀螺仪检测数据解算 5��5��3卡尔曼滤波与平均值滤波 5��6PID控制算法 5��7四旋翼无人飞行器的制作与调试 5��7��1电子调速器对电机控制的调试 5��7��2MPU6050传感器测量调试 5��7��3超声波测距调试 5��7��4红外避障调试 5��7��5四旋翼无人飞行器整体调试 第6章Arduino 六足机器人的设计与制作 6��1六足机器人的总体设计方案 6��1��1六足机器人的主要功能 6��1��2六足机器人肢体结构设计 6��1��3六足机器人控制系统方案总体设计 6��2六足机器人的步态分析 6��2��1三角步态原理 6��2��2六足机器人直行步态 6��2��3六足机器人定点转弯步态 6��3硬件设计及组装 6��3��1Arduino主控制板 6��3��2舵机 6��3��3舵机控制板 6��3��4遥控器 6��4六足机器人的组装 6��4��1舵机的组装 6��4��2安装六足机器人的支架 6��4��3舵机接口的连接 6��4��4PS2手柄接收器与舵机控制器的连接 6��4��5六足机器人与Arduino主控制板的连接 6��5软件设计 6��5��1舵机上位机软件 6��5��2六足机器人超声波摇头避障 6��5��3六足机器人穿越火线 6��5��4六足机器人红外遥控 6��5��5六足机器人红外防跌落 第7章直立智能车的设计与制作 7��1总体方案设计 7��2机械方案设计 7��2��1直立车模与控制原理 7��2��2机械方案的设计原则 7��2��3机械结构的设计 7��3硬件方案设计 7��3��1电源模块 7��3��2MCU模块 7��3��3电磁信号处理模块 7��3��4姿态传感模块 7��3��5编码器模块 7��3��6电机驱动模块 7��3��7蓝牙通信模块 7��4软件方案设计 7��4��1角度环控制 7��4��2速度环控制 7��4��3转向环控制 7��4��4电机PWM波的输出及各控制环之间的耦合关系 7��5系统调试 7��5��1直立车模的直立调试 7��5��2直立车模的速度调试 7��5��3直立车模的转向调试 第8章电磁智能车的设计与制作 8��1系统总体方案设计 8��2系统硬件设计 8��2��1主控板 8��2��2电磁传感器模块 8��2��3电机驱动模块 8��3系统软件的设计 8��3��1传感器数据采集处理算法 8��3��2位置偏差获取算法 8��3��3路径规划 8��3��4控制算法 8��4系统调试 8��4��1电磁传感器模块的调试 8��4��2参数整定 第9章摄像头智能车的设计与制作 9��1总体方案设计 9��1��1系统目标功能 9��1��2系统整体设计 9��2摄像头传感器的安装 9��3摄像头智能车的硬件设计 9��3��1电源管理模块 9��3��2超声波传感器 9��3��3编码器模块 9��3��4摄像头传感器 9��3��5辅助调试模块 9��3��6舵机驱动模块 9��4图像分析与处理 9��4��1提取边界 9��4��2计算中线 9��4��3十字元素的识别及处理 9��4��4横断元素的识别及处理 9��4��5坡道元素的识别及处理 9��4��6弯道元素的识别及处理 9��4��7小S弯道元素的识别及处理 9��4��8斑马线元素的识别及处理 9��5控制算法及其应用 9��5��1PID控制算法 9��5��2PID参数调整 9��5��3PID控制器在舵机控制中的应用 9��5��4PID控制器在电机控制中的应用 9��6系统总体调试 9��6��1电机参数的调试 9��6��2转向舵机的调试 9��6��3车体机械调整 9��6��4其他调试方法 第10章智能车多机交互的设计与制作 10��1通信手段 10��1��1蓝牙模块 10��1��2NRF24L01模块 10��1��3WIFI模块 10��2双车追逐方案设计 10��2��1系统总体设计 10��2��2通信测距模块的选择 10��2��3双车距离的控制 10��2��4调试方法 10��3双车超车方案的设计 10��3��1比赛规则 10��3��2超车方案 10��4双车会车方案的设计 10��4��1竞赛规则 10��4��2会车方案 10��5空-地协同方案的设计 10��5��1硬件系统 10��5��2机械部分 10��5��3软件系统

封面

微小型无人系统设计与制作

书名:微小型无人系统设计与制作

作者:张金等

页数:260

定价:¥68.0

出版社:电子工业出版社

出版日期:2020-05-01

ISBN:9787121389856

PDF电子书大小:138MB 高清扫描完整版

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