智能微型運(yùn)動(dòng)裝置(Micromouse)技術(shù)與應(yīng)用系列叢書(shū):智能鼠原理與制作（高級(jí)篇）
定 價(jià)：48 元
叢書(shū)名：智能微型運(yùn)動(dòng)裝置(Micromouse)技術(shù)與應(yīng)用系列叢書(shū)
- 作者：[中國(guó)]王超;高藝;宋立紅
- 出版時(shí)間：2019/10/1
- ISBN：9787113259037
- 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(shū)以天津啟誠(chéng)偉業(yè)科技有限公司提供的TQD-Micromouse-JM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(shū)的高級(jí)篇。 本書(shū)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；智能鼠控制算法、基本運(yùn)動(dòng)控制、精典迷宮搜索算法；智能鼠走迷宮競(jìng)賽、迷宮搜索優(yōu)化算法、競(jìng)賽迷宮范例等。同時(shí)，本書(shū)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(shū)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(shū)中二維碼獲取相關(guān)信息。 本書(shū)適合作為高等院校，特別是“新工科”專業(yè)，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(shū)，還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員培訓(xùn)用書(shū)及智能鼠愛(ài)好者參考用書(shū)。
本系列叢書(shū)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(shū)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(shū)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(xiě)了智能微型運(yùn)動(dòng)裝置（Micromouse）技術(shù)與應(yīng)用系列叢書(shū)，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(shū)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(xiě)。 本系列叢書(shū)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(shū)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(shū)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(shū)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(shū)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(shū)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(shū)：基礎(chǔ)教育學(xué)校可以借助本系列叢書(shū)開(kāi)展職業(yè)啟蒙、科技活動(dòng)和特色教育；職業(yè)院�？蛇x用本系列叢書(shū)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(shū)；本科層次，特別是“新工科”，可使用本系列叢書(shū)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(shū)。本系列叢書(shū)還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員培訓(xùn)用書(shū)及智能鼠愛(ài)好者參考用書(shū)。 本書(shū)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(shū)編寫(xiě)及英文版的譯審，并專門(mén)為本系列叢書(shū)寫(xiě)了賀信。本叢書(shū)在編寫(xiě)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(shū)出版提供了企業(yè)實(shí)際工程案例、二維碼視頻及動(dòng)畫(huà)。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(shū)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(shū)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 學(xué)習(xí)智能鼠軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境.........................................013任務(wù)一 認(rèn)知智能鼠硬件功能.................................................013任務(wù)二 學(xué)習(xí)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境.....................................................017思考與總結(jié).................................................................................036項(xiàng)目三 學(xué)習(xí)智能鼠硬件單元.....................................................037任務(wù)一 認(rèn)知智能鼠的紅外傳感器檢測(cè)與狀態(tài).....................037任務(wù)二 認(rèn)知智能鼠動(dòng)力單元部分.........................................067任務(wù)三 掌握智能鼠的姿態(tài)控制.............................................081任務(wù)四 認(rèn)知智能鼠“吸地風(fēng)扇”技術(shù).................................087思考與總結(jié).................................................................................090第二篇 綜合篇....................................................................091項(xiàng)目一 學(xué)習(xí)智能鼠車(chē)速控制算法.............................................093任務(wù)一 掌握智能鼠PID車(chē)速控制算法...................................093任務(wù)二 掌握智能鼠直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)車(chē)速控制.....................097思考與總結(jié).................................................................................100項(xiàng)目二 學(xué)習(xí)智能鼠基本運(yùn)動(dòng)控制.............................................101任務(wù) 學(xué)習(xí)智能鼠基本運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn).........................................101思考與總結(jié).................................................................................108項(xiàng)目三 掌握經(jīng)典迷宮搜索算法.................................................109任務(wù)一 掌握等高圖的制作及優(yōu)化.........................................109任務(wù)二 掌握智能鼠的右手法則.............................................115任務(wù)三 掌握智能鼠的左手法則.............................................116任務(wù)四 掌握智能鼠的優(yōu)化算法——中心法則及優(yōu)化.........117任務(wù)五 了解Flood擴(kuò)散算法....................................................119任務(wù)六 了解幾種重要的智能鼠邏輯算法.............................123思考與總結(jié).................................................................................136第三篇 競(jìng)技篇....................................................................137項(xiàng)目一 了解智能鼠IEEE走迷宮競(jìng)賽.........................................139任務(wù)一 學(xué)習(xí)智能鼠走迷宮的規(guī)則.........................................139任務(wù)二 認(rèn)知智能鼠程序結(jié)構(gòu).................................................141思考與總結(jié).................................................................................146項(xiàng)目二 學(xué)習(xí)智能鼠迷宮搜索優(yōu)化算法.....................................147任務(wù) 學(xué)習(xí)基于蟻群算法的優(yōu)路徑選擇.............................147思考與總結(jié).................................................................................154項(xiàng)目三 分析經(jīng)典迷宮地圖案例.................................................155任務(wù)一2015年APEC國(guó)際電腦鼠大賽迷宮分析...................156任務(wù)二2017年天津市“啟誠(chéng)杯”大賽迷宮分析.................159任務(wù)三2018年中國(guó)IEEE國(guó)際大賽迷宮分析.........................162思考與總結(jié).................................................................................164附錄......................................................................................165附錄A 風(fēng)靡全球的國(guó)際Micromouse走迷宮競(jìng)賽......................167附錄B 世界智能鼠經(jīng)典賽事迷宮范例.......................................178附錄C TQD-Micromouse-JM器件清單....................................180附錄D 學(xué)時(shí)安排..........................................................................181附錄E 電路圖形符號(hào)對(duì)照表.......................................................182
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