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微小型無人系統設計與製作

為了解決s彎道技巧的問題，作者張金 這樣論述：

本書適應21世紀傳感、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，以及大學生智慧車競賽和電子設計競賽基礎培訓教學用書。 張金 陸軍炮兵防空兵學院教授，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張金項、二等獎5項、安徽賽區一等獎3項。 第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智慧搬運小車的設計與製作 2-1總體設計方案 2-1-1智慧搬運小車的結構 2-1-2智慧搬運小車的功能 2-2硬體設計 2-2-1伺服電動機 2-2-2QTI感測器 2-2-3超聲波感測器 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感測器的尋線演算法 2-3

-3超聲波定位演算法 2-3-4白平衡和顏色識別演算法 2-3-5搬運過程 2-4設計心得 第3章 Arduino虛擬實境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音訊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臺 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超聲波測距模組 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軟體發展平臺 5-5飛行姿態解算演算法及程式 5-5-1加速度感測器檢測資料解算 5-5-2陀螺儀檢測資料解算 5-5-3卡爾曼濾波與平均值濾波 5-6PID控制演算法 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超聲波測距調試 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舵機介面的連接 6-4-4PS2手柄接收器與舵機控制器的連接 6-4-5六足機器人與Arduino主控

制板的連接 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聲波搖頭避障 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姿態傳感模組 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感測器資料獲取處理演算法 8-3-2位置偏差獲取演算法 8-3-3路徑規劃 8-3-4控制演算法 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攝像頭智慧車的硬體設計 9-3-1電源管理模組 9-3-2超聲波感測器 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控制演算法及其應用 9-5-1PID控制演算法 9-5-2PID參數調整 9-5-3PID控制器在舵機控制中的應用

9-5-4PID控制器在電機控制中的應用 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 智慧車多機交互的設計與製作 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

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山區地下水之質量傳輸研究

為了解決s彎道技巧的問題，作者王靖翔 這樣論述：

　　地下水分布面積廣大，且水平距離尺度遠大於垂向深度尺度，若使用三維模式難以兼顧計算量以及準確度。因此本研究延續郭遠錦(2004)之三維濃度變量拆解技巧，將三維變量拆解為二維水平變量(垂向積分平均)以及一維垂向變量兩者之和，再經過二維及一維迭代計算以模擬三維移流及延散現象。山區地形因為板塊擠壓，土層之地質分布較平地崎嶇複雜，因此本研究延續王元亨(2013)之 轉換技巧，將複雜的山區地形轉換為各層厚度為1之水平土層。　　本研究先將三維卡氏座標控制方程式轉換成 座標之控制方程式，並且將三維濃度變量拆解為二維水平變量與一維垂向變量之和。三維控制方程式垂向積分求得二維控制方程式，三維控制方程式減去二

維控制方程式為一維控制方程式，再將二維變量及一維變量迭代計算最後加總求得三維濃度。在濃度垂向計算上，王元亨(2013)假設濃度垂向上為二次函數分布，與解析解的指數函數不符；郭遠錦(2004)在垂向上使用解析法並搭配Duhamel’s theorem積分，雖精準但效率較差。本研究在濃度垂向計算上採用有限差分法，精確度與效率在王元亨(2013)與郭遠錦(2004)之模式之間取得平衡。　　本模式針對解析解和斜坡進行驗證與應用，其模擬結果顯示模式掌握平地或斜坡之延散及移流現象。透過模擬非均質土層，模擬濃度傳入不同延散係數土層之行為，與郭遠錦(2004)與王元亨(2013)之模式比對趨勢一致，顯示模式合

理性。最後探討濃度由含水層傳入阻水層時產生邊界層的現象，透過不同虛擬分層厚度進而了解邊界層濃度分布差異。

攝影構圖力

為了解決s彎道技巧的問題，作者鈴木知子 這樣論述：

手感攝影，身體記憶 構圖力輕鬆上身，作品立刻升級 　　容易記，很難忘，素人瞬間變達人 　　★7大攝影基礎知識 　　－專業級講解，圖文說明幫助入門者瞬間晉級。 　　★10大構圖黃金定律　　 　　－淺顯易懂，即刻掌握拍攝重點。 　　★30組針對攝影現場解說的Q&A 　　－釐清攝影現場配置關鍵，輕鬆記憶，終身難忘。 　　你所需要的構圖知識，完全掌握。 　　談到攝影，最基本也是最重要的技巧就是「構圖」。若說照片的好壞是由「構圖」所決定，真是一點也不為過。 　　無論是安定感還是躍動感，只要充分理解「構圖」技巧，就能藉由畫面傳達出攝影者想要傳達的意念。今後看見想要拍攝的主體，

卻煩惱不知道該如何拍攝時，不妨先思考「構圖」再著手拍攝。這麼一來，應該能夠呈現出不同於以往的作品，讓自己的技巧更上一層樓。 ──鈴木知子

自適應車道保持系統之開發

為了解決s彎道技巧的問題，作者林嘉陞 這樣論述：

自動駕駛是現在和未來的趨勢，需要讓車輛能辨識周遭的環境，並針對各種情況去判斷車輛怎麼行駛，進而達成無人駕駛的目的，本文主要針對車道線的辨識和預測，在不同曲率的車道去畫出準確的車道線! 利用在直線道和曲線道的車道線的數學轉換技巧，並比較不同車道和曲率不同時所畫出的車道線。本篇研究主要結果以兩個方向改進，第一部分以逆透視變換IPM (Inverse Perspective Mapping)將影像畫面上的資訊轉換成由上往下看的鳥瞰圖，逆透視轉換是一種將三維的世界座標轉換成二維的平面像素座標，透過轉換能將影像中的車道資訊保留，將其他不屬於車道線的區域截掉，並且透過機器學習找到車道線的位置，並透過逆透

視轉換找到車道線影像像素座標；第二部份是利用前面所述的座標去找到車道線的轉彎角度和曲率變化，使用這些訊息去擬合三次模型，並將擬合後的三次模型和二次模型做比較，驗證本文模型之準確度，同時也針對直線和曲線，也都可使用三次模型計算得出準確結果。