智能微型運(yùn)動(dòng)裝置(Micromouse)技術(shù)與應(yīng)用系列叢書:智能鼠原理與制作(進(jìn)階篇)
定 價(jià):48 元
叢書名:智能微型運(yùn)動(dòng)裝置(Micromouse)技術(shù)與應(yīng)用系列叢書
- 作者:[中國(guó)]王超;高藝;宋立紅
- 出版時(shí)間:2019/10/1
- ISBN:9787113259044
- 出 版 社:中國(guó)鐵道出版社
- 中圖法分類:TP242.6
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書以天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司提供的TQD-Micromouse-JD 智能鼠為載體,是智能微型運(yùn)動(dòng)裝置(Micromouse)技術(shù)與應(yīng)用系列叢書的進(jìn)階篇。 本書以真實(shí)工程項(xiàng)目為背景,通過(guò)“初級(jí)篇”、“綜合篇”和“競(jìng)技篇”三篇講述了智能鼠的發(fā)展、硬件、開(kāi)發(fā)環(huán)境、基本操作;智能鼠單元調(diào)試、創(chuàng)新競(jìng)賽;智能鼠算法解析、競(jìng)賽迷宮范例、走迷宮競(jìng)賽等。同時(shí),本書附錄提供了國(guó)際Micromouse 走迷宮競(jìng)賽相關(guān)知識(shí)、智能鼠器件清單、智能鼠迷宮圖庫(kù)等豐富資源。 本書在重要的知識(shí)點(diǎn)、技術(shù)(技能)點(diǎn)和素養(yǎng)點(diǎn)上,配有豐富的視頻、圖片、文本等資源,學(xué)習(xí)者可以通過(guò)掃描書中二維碼獲取相關(guān)信息。 本書適合作為職業(yè)院校相應(yīng)專業(yè)綜合與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)書,還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員培訓(xùn)用書及智能鼠愛(ài)好者參考用書。
本系列叢書分別以精巧、精典、精妙智能鼠為載體進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。采用項(xiàng)目式教學(xué)模式,遵循遞進(jìn)原則,從“玩轉(zhuǎn)”到“掌握”,再到“精通”,從“流程圖趣味編程”到“高級(jí)語(yǔ)言算法開(kāi)發(fā)”,從“步進(jìn)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單動(dòng)作”到“空心杯電動(dòng)機(jī)精確控制”,豐富學(xué)習(xí)者的工程實(shí)踐知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),拓展學(xué)習(xí)者的專業(yè)視野,內(nèi)化形成良好的職業(yè)素養(yǎng),提升學(xué)習(xí)者的實(shí)踐創(chuàng)新能力。本系列叢書為目前國(guó)內(nèi)首套系統(tǒng)化講解智能鼠原理與制作的書籍,所選案例均來(lái)自真實(shí)的工程項(xiàng)目,編者來(lái)自國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期從事智能鼠研究與開(kāi)發(fā)、國(guó)際Micromouse走迷宮競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的院校和企業(yè)。
“智能鼠”,英文名為Micromouse,是使用嵌入式微控制器、傳感器和機(jī)電運(yùn)動(dòng)部件構(gòu)成的一種微型運(yùn)動(dòng)裝置(嵌入式微型機(jī)器人),智能鼠可以在不同“迷宮”中自動(dòng)記憶和選擇路徑,采用相應(yīng)的算法,快速到達(dá)所設(shè)定的目的地。智能鼠走迷宮競(jìng)賽結(jié)合了機(jī)械、電子、控制、光學(xué)、程序設(shè)計(jì)和人工智能等多方面的科技知識(shí)。 四十多年來(lái),電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)每年舉辦一次國(guó)際性的智能鼠走迷宮競(jìng)賽,自舉辦以來(lái)各國(guó)踴躍參加,尤其是美國(guó)和歐洲國(guó)家的高校學(xué)生,為此有些大學(xué)還特別開(kāi)設(shè)了“智能鼠原理與制作”的選修課程。中國(guó)從2007年開(kāi)始在上海長(zhǎng)三角地區(qū)舉行小規(guī)模嘗試性比賽。2009年天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司將這項(xiàng)國(guó)際賽事引進(jìn)天津,以工程實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目教學(xué)模式,對(duì)智能鼠走迷宮競(jìng)賽進(jìn)行本土化創(chuàng)新改革,對(duì)于后期智能鼠競(jìng)賽的開(kāi)展和走進(jìn)課堂、融入教學(xué)起到關(guān)鍵性的作用。經(jīng)過(guò)多年的蛻變與優(yōu)化,“智能鼠”已經(jīng)成為集“職業(yè)性、綜合性、先進(jìn)性、趣味性”為一體的創(chuàng)新實(shí)踐教育平臺(tái),在推動(dòng)課程改革,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮了重要的作用。 為了將智能鼠的成果進(jìn)一步推廣應(yīng)用,我們特組織編寫了智能微型運(yùn)動(dòng)裝置(Micromouse)技術(shù)與應(yīng)用系列叢書,以天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司提供的TQD-Micromouse-JQ/JD/JM 三款智能鼠為載體,按照不同學(xué)習(xí)人群,由淺及深,由易到難,分為“基礎(chǔ)篇”、“進(jìn)階篇”和“高級(jí)篇”三冊(cè)。每?jī)?cè)書均以真實(shí)工程項(xiàng)目為背景,采用項(xiàng)目式的教學(xué)模式編寫。 本系列叢書分別以精巧、精典、精妙智能鼠為載體進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。采用項(xiàng)目式教學(xué)模式,遵循遞進(jìn)原則,從“玩轉(zhuǎn)”到“掌握”,再到“精通”,從“流程圖趣味編程”到“高級(jí)語(yǔ)言算法開(kāi)發(fā)”,從“步進(jìn)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單動(dòng)作”到“空心杯電動(dòng)機(jī)精確控制”,豐富學(xué)習(xí)者的工程實(shí)踐知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),拓展學(xué)習(xí)者的專業(yè)視野,內(nèi)化形成良好的職業(yè)素養(yǎng),提升學(xué)習(xí)者的實(shí)踐創(chuàng)新能力。本系列叢書為目前國(guó)內(nèi)首套系統(tǒng)化講解智能鼠原理與制作的書籍,所選案例均來(lái)自真實(shí)的工程項(xiàng)目,編者來(lái)自國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期從事智能鼠研究與開(kāi)發(fā)、國(guó)際Micromouse走迷宮競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的院校和企業(yè)。 本系列叢書在重要的知識(shí)點(diǎn)、技術(shù)(技能)點(diǎn)和素養(yǎng)點(diǎn)上,配有豐富視頻、圖片、文本等資源,學(xué)習(xí)者可以通過(guò)掃描書中二維碼獲取相關(guān)信息。作者長(zhǎng)期的國(guó)際化教學(xué)活動(dòng)積淀,使得本系列叢書成為推進(jìn)“中、高、本、碩”貫通國(guó)際化人才培養(yǎng)實(shí)踐的教學(xué)載體,可以作為不同類型、不同層次學(xué)校的教師、學(xué)生開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的指導(dǎo)和學(xué)習(xí)用書:基礎(chǔ)教育學(xué)?梢越柚鞠盗袇矔_(kāi)展職業(yè)啟蒙、科技活動(dòng)和特色教育;職業(yè)院校可選用本系列叢書作為相對(duì)應(yīng)專業(yè)綜合與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)用書;本科層次,特別是“新工科”,可使用本系列叢書作為信息與自動(dòng)化技術(shù)融合與創(chuàng)新學(xué)科教學(xué)的指導(dǎo)用書。本系列叢書還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員培訓(xùn)用書及智能鼠愛(ài)好者參考用書。 本書由天津大學(xué)教授王超,南開(kāi)大學(xué)副教授高藝,啟誠(chéng)電腦鼠創(chuàng)始人、天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理宋立紅編著。國(guó)際專家美國(guó)麻省理工學(xué)院教授David Otten 和英國(guó)伯明翰城市大學(xué)教授Peter Harrison 參與本書編寫及英文版的譯審,并專門為本系列叢書寫了賀信。本叢書在編寫過(guò)程中得到了天津大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院、美國(guó)麻省理工學(xué)院、英國(guó)伯明翰城市大學(xué)和新加坡義安理工學(xué)院等相關(guān)院校教授專家的大力支持。天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司的工程師陳立考、薛楠、宋姍為本系列叢書出版提供了企業(yè)實(shí)際工程案例、二維碼視頻及動(dòng)畫。衷心感謝天津市教育委員會(huì)、天津市教育委員會(huì)職業(yè)技術(shù)教育中心、中國(guó)鐵道出版社有限公司、天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司對(duì)本教學(xué)資源開(kāi)發(fā)提供的指導(dǎo)與幫助。本系列叢書由中國(guó)鐵道出版社有限公司支持出版,并通過(guò)魯班工坊在“一帶一路”沿線國(guó)家以英文出版。 限于編者的經(jīng)驗(yàn)、水平以及時(shí)間,書中難免存在不足和缺漏,敬請(qǐng)專家、廣大讀者批評(píng)指正。 編 者 2019年6月
王超,天津大學(xué),高藝,南開(kāi)大學(xué),宋立紅,天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司
第一篇 初級(jí)篇....................................................................001項(xiàng)目一 了解智能鼠的發(fā)展.........................................................003任務(wù)一 了解智能鼠起源.........................................................003任務(wù)二 認(rèn)識(shí)智能鼠迷宮.........................................................009思考與總結(jié).................................................................................012項(xiàng)目二 了解智能鼠硬件.............................................................013任務(wù)一 認(rèn)識(shí)智能鼠基本結(jié)構(gòu).................................................014任務(wù)二 認(rèn)識(shí)智能鼠核心控制板.............................................017思考與總結(jié).................................................................................019項(xiàng)目三 學(xué)習(xí)智能鼠開(kāi)發(fā)環(huán)境.....................................................020任務(wù)一 認(rèn)識(shí)IAR EWARM開(kāi)發(fā)環(huán)境......................................020任務(wù)二 學(xué)習(xí)智能鼠程序下載.................................................023思考與總結(jié).................................................................................029項(xiàng)目四 掌握智能鼠的基本操作.................................................030任務(wù)一 與智能鼠人機(jī)互動(dòng).....................................................030任務(wù)二 紅外檢測(cè)的實(shí)現(xiàn).........................................................043任務(wù)三 智能鼠的運(yùn)動(dòng)控制.....................................................059思考與總結(jié).................................................................................068第二篇 綜合篇....................................................................069項(xiàng)目一 掌握智能鼠功能任務(wù).....................................................071任務(wù)一 掌握智能鼠直行的方法.............................................071任務(wù)二 掌握智能鼠精確轉(zhuǎn)彎的方法.....................................079思考與總結(jié).................................................................................088項(xiàng)目二 了解智能鼠創(chuàng)新競(jìng)賽.....................................................089任務(wù)一 學(xué)習(xí)使用7289調(diào)試模塊.............................................089任務(wù)二 實(shí)現(xiàn)智能鼠直行和轉(zhuǎn)彎功能.....................................091任務(wù)三 非接觸式啟動(dòng)和停止智能鼠.....................................098任務(wù)四 學(xué)習(xí)智能鼠連續(xù)轉(zhuǎn)彎.................................................104任務(wù)五 學(xué)習(xí)45°轉(zhuǎn)彎控制.......................................................107任務(wù)六 掌握智能鼠軌跡運(yùn)行控制(8字型).......................110思考與總結(jié).................................................................................112第三篇 競(jìng)技篇.....................................................................113項(xiàng)目一 學(xué)習(xí)智能鼠算法.............................................................115任務(wù)一 了解智能鼠搜索迷宮的策略.....................................115任務(wù)二 掌握智能鼠搜索迷宮的基本法則.............................116任務(wù)三 建立迷宮坐標(biāo)和絕對(duì)方向.........................................119任務(wù)四 實(shí)現(xiàn)智能鼠搜索算法.................................................121思考與總結(jié).................................................................................132項(xiàng)目二 掌握智能鼠路徑優(yōu)化算法.............................................133任務(wù)一 學(xué)習(xí)制作等高圖.........................................................133任務(wù)二 實(shí)現(xiàn)智能鼠等高圖轉(zhuǎn)彎加權(quán)算法.............................138思考與總結(jié).................................................................................142項(xiàng)目三 嘗試智能鼠走迷宮競(jìng)賽.................................................143任務(wù)一 認(rèn)識(shí)智能鼠走迷宮的規(guī)范.........................................143任務(wù)二 掌握競(jìng)賽迷宮要點(diǎn)...................................................145思考與總結(jié).................................................................................148附錄......................................................................................149附錄A 風(fēng)靡全球的國(guó)際Micromouse走迷宮競(jìng)賽......................151附錄B 世界智能鼠經(jīng)典賽事迷宮范例.......................................162附錄C TQD-Micromouse-JD器件清單.....................................164附錄D 學(xué)時(shí)安排..........................................................................165附錄E 電路圖形符號(hào)對(duì)照表.......................................................166