微小型無人系統設計與製作

《微小型無人系統設計與製作》是2020年電子工業出版社出版的圖書，作者是張金。

基本介紹

• 中文名：微小型無人系統設計與製作
• 作者：張金
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2020年5月
• 頁數：260 頁
• 定價：68 元
• 開本：16 開 
• ISBN：9787121389856

內容簡介

本書適應21世紀感測、測控、無人、人工智慧等技術發展的需要，詳細討論了陸上及低空無人系統的設計方法與製作技巧，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”）杯全國大學生智慧型車競賽等的獲獎作品為核心，從總體方案設計、硬體設計、軟體設計、軟/硬體調試技巧等幾個方面詳細介紹微小型無人系統的設計製作方法。本書思路清晰、案例具體、可操作性強，特別適合95後機器人、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，以及大學生智慧型車競賽和電子設計競賽基礎培訓教學用書。

圖書目錄

1章概述

11基本概念

12組成分類

13微小型無人系統的發展對技術的挑戰

14微小型無人系統的關鍵技術

第2章Arduino智慧型搬運小車的設計與製作

21總體設計方案

211智慧型搬運小車的結構

212智慧型搬運小車的功能

22硬體設計

221伺服電動機

222QTI感測器

223超音波感測器

224顏色感測器

23軟體設計

231軟體總體設計

232QTI感測器的尋線算法

233超音波定位算法

234白平衡和顏色識別算法

235搬運過程

24設計心得

第3章Arduino虛擬現實感知小車的設計與製作

31總體方案設計

311系統的組成

312系統組成模組

313系統結構圖

32硬體設計

321控制系統

322動力系統

323底盤系統

33軟體設計

第4章聲音導引系統的設計與製作

41設計任務

42設計要求

421基本要求

422補充說明

43方案比較與論證

431需求分析

432系統設計方案

433聲源定位方案的選擇

44理論分析與計算

441測量原理

442系統計算模型

443誤差信號的產生

444誤差的計算

45聲音導引系統的硬體設計

451總體設計

452無線收/發電路的設計

453電機驅動及控制電路的設計

454音頻產生和接收電路的設計

455語音指示電路的設計

456控制電路的設計

46聲音導引系統的軟體設計

461系統工作流程

462定位參數的計算

463軟體流程

47系統測試

471測試使用的儀器

472指標測試

第5章四旋翼無人飛行器的設計與製作

51概述

52總體設計

521四旋翼無人飛行器的飛行控制平台

522四旋翼無人飛行器的結構及控制原理

53硬體設計

531系統組成

532微控制系統模組

533飛行姿態檢測模組

534電機驅動模組

535超音波測距模組

536紅外避障模組

537電源模組

54四旋翼無人飛行器的軟體設計

541軟體總體設計

542軟體開發平台

55飛行姿態解算算法及程式

551加速度感測器檢測數據解算

552陀螺儀檢測數據解算

553卡爾曼濾波與平均值濾波

56PID控制算法

57四旋翼無人飛行器的製作與調試

571電子調速器對電機控制的調試

572MPU6050感測器測量調試

573超音波測距調試

574紅外避障調試

57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製作

61六足機器人的總體設計方案

611六足機器人的主要功能

612六足機器人肢體結構設計

613六足機器人控制系統方案總體設計

62六足機器人的步態分析

621三角步態原理

622六足機器人直行步態

623六足機器人定點轉彎步態

63硬體設計及組裝

631Arduino主控制板

632舵機

633舵機控制板

634遙控器

64六足機器人的組裝

641舵機的組裝

642安裝六足機器人的支架

643舵機接口的連線

644PS2手柄接收器與舵機控制器的連線

645六足機器人與Arduino主控制板的連線

65軟體設計

651舵機上位機軟體

652六足機器人超音波搖頭避障

653六足機器人穿越火線

654六足機器人紅外遙控

655六足機器人紅外防跌落

第7章直立智慧型車的設計與製作

71總體方案設計

72機械方案設計

721直立車模與控制原理

722機械方案的設計原則

723機械結構的設計

73硬體方案設計

731電源模組

732MCU模組

733電磁信號處理模組

734姿態感測模組

735編碼器模組

736電機驅動模組

737藍牙通信模組

74軟體方案設計

741角度環控制

742速度環控制

743轉向環控制

744電機PWM波的輸出及各控制環之間的耦合關係

75系統調試

751直立車模的直立調試

752直立車模的速度調試

753直立車模的轉向調試

第8章電磁智慧型車的設計與製作

81系統總體方案設計

82系統硬體設計

821主控板

822電磁感測器模組

823電機驅動模組

83系統軟體的設計

831感測器數據採集處理算法

832位置偏差獲取算法

833路徑規劃

834控制算法

84系統調試

841電磁感測器模組的調試

842參數整定

第9章攝像頭智慧型車的設計與製作

91總體方案設計

911系統目標功能

912系統整體設計

92攝像頭感測器的安裝

93攝像頭智慧型車的硬體設計

931電源管理模組

932超音波感測器

933編碼器模組

934攝像頭感測器

935輔助調試模組

936舵機驅動模組

94圖像分析與處理

941提取邊界

942計算中線

943十字元素的識別及處理

944橫斷元素的識別及處理

945坡道元素的識別及處理

946彎道元素的識別及處理

947小S彎道元素的識別及處理

948斑馬線元素的識別及處理

95控制算法及其套用

951PID控制算法

952PID參數調整

953PID控制器在舵機控制中的套用

954PID控制器在電機控制中的套用

96系統總體調試

961電機參數的調試

962轉向舵機的調試

963車體機械調整

964其他調試方法

第10章智慧型車多機互動的設計與製作

101通信手段

1011藍牙模組

1012NRF24L01模組

1013WIFI模組

102雙車追逐方案設計

1021系統總體設計

1022通信測距模組的選擇

1023雙車距離的控制

1024調試方法

103雙車超車方案的設計

1031比賽規則

1032超車方案

104雙車會車方案的設計

1041競賽規則

1042會車方案

105空-地協同方案的設計

1051硬體系統

1052機械部分

1053軟體系統