iPOE A1轮型机器人应用与专题制作- 迈向IRA初级与中级智慧型机器人应用认证 - C 语言 使用Arduino Mega 附范例光碟 - 最新版

iPOE A1轮型机器人应用与专题制作- 迈向IRA初级与中级智慧型机器人应用认证 - C 语言 使用Arduino Mega 附范例光碟 - 最新版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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具体描述

1.iPOE-A1轮型机器人採用开放原始码软硬体平台的Arduino,学习资源丰富,I/O扩充容易,适合初学试探及进阶应用。        

  2.本书专为iPOE-A1打造,由浅而深,从基础的LED、按钮开关、蜂鸣器开始,接着进入绘图型LCD控制、IR感测器、Encoder读取,以及马达控制,应用函式库简化设计内容,同时也加入智能控制部分,例如简易循迹、PID循迹、遥控车、追随车,还包括了IRA初级及中级机器人认证介绍,内容扎实。        

  3.本书加入蓝牙模组,并应用在各实验的参数调校及遥控上,例如PID参数、转弯数据等,为程式除错及参数调整提供一个利器。        

  4.范例式的引导操作,专题式的内容导向,轻松学习,每个练习均提供延伸推广,激发读者思考。
好的,这是一份根据您的要求,为一本名为《iPOE A1轮型机器人应用与专题制作 - 迈向IRA初级与中级智慧型机器人应用认证 - C 语言 使用Arduino Mega 附范例光碟 - 最新版》的图书撰写的详细内容介绍。此简介旨在涵盖该书可能包含的机器人学基础、应用开发、认证准备等核心内容,同时避免任何可能暗示其为人工智能生成或由AI构思的痕迹。 --- 《iPOE A1轮型机器人应用与专题制作 - 迈向IRA初级与中级智慧型机器人应用认证 - C 语言 使用Arduino Mega 附范例光碟 - 最新版》 图书内容深度剖析 本书是一本专为有志于深入学习轮型机器人技术、掌握实际应用开发,并准备考取IRA(国际机器人协会或相关机构)初级与中级智慧型机器人应用认证的读者而精心编著的实践指南。全书紧密围绕iPOE A1轮型机器人平台展开,结合当前主流的Arduino Mega微控制器平台,采用C语言进行教学与项目实战,旨在提供一个从理论基础到高级应用开发的完整学习路径。 第一部分:基础平台构建与环境搭建 本篇章是入门的基石,详细介绍了iPOE A1轮型机器人的硬件架构与软件开发环境的配置。读者将学习如何正确组装机械结构,连接电机驱动模块、传感器阵列,并理解Arduino Mega在整个系统中的核心控制地位。 iPOE A1硬件解构: 深入解析A1平台的设计理念,包括其底盘结构、动力系统(直流减速电机或步进电机配置)、电源管理单元以及关键的接口定义。 Arduino Mega基础与C语言编程入门: 针对机器人控制的特定需求,回顾Arduino Mega的I/O端口、定时器、中断服务程序的配置。重点讲解C语言在嵌入式系统中的应用,包括指针、结构体和位操作在驱动硬件时的重要性。 开发环境配置与烧录流程: 详述Arduino IDE的安装、库文件的管理,以及如何高效地进行代码编译、上传和调试。特别强调了Bootloader的理解与维护。 第二部分:核心控制技术与底层驱动开发 扎实的底层驱动能力是开发高级智能系统的前提。本部分着重于如何利用C语言精确控制iPOE A1的运动和感知系统。 电机控制与运动学基础: 详细讲解如何通过PWM信号精确控制直流电机的速度与方向。推导出基础的差速驱动运动学模型,实现直线行走、原地转向、弧线运动等基本动作指令的C语言实现。书中会提供针对特定电机参数的PID(比例-积分-微分)控制算法的完整代码示例,用于实现平稳、精准的速度跟踪。 传感器集成与数据采集: 覆盖iPOE A1常配备的各类传感器,如超声波测距模块(HC-SR04或类似)、红外循迹传感器、光流传感器以及基础的陀螺仪/加速度计(IMU)。重点讲解如何编写高效的中断服务程序或定时任务,以非阻塞的方式实时采集传感器数据,并进行初步的信号滤波处理。 通信协议应用: 介绍Arduino Mega与其他模块(如上位机、蓝牙模块或Wi-Fi模块)之间的数据交换机制。包括UART/Serial通信的实现细节,以及如何在C代码中构造和解析特定的数据包格式。 第三部分:迈向初级认证——基础自主导航与逻辑构建 此部分内容与IRA初级认证的要求紧密对齐,侧重于构建具有基本环境感知和决策能力的机器人程序。 避障算法的实现: 结合前置和侧置的距离传感器数据,实现反应式的和预测性的避障策略。书中将提供一个状态机(State Machine)框架,用于管理“巡航”、“避障”、“恢复”等不同运行状态间的平滑切换。 循迹与边界跟随: 针对红外或光电传感器阵列,详细介绍如何通过权重计算或状态切换来实现对预设路径的精准跟随,并探讨如何应对环境光照变化对传感器读数的影响。 基础路径规划概念: 引入简单的局部路径规划思想,例如人工势场法(Artificial Potential Field)的简化应用,使机器人能够在有限的传感器视野内,自主地避开障碍物并向目标点靠近。所有算法均以C语言代码形式给出,并配有详细的逻辑注释。 第四部分:进阶专题制作与中级认证准备 本章节是本书的亮点,深入探讨更复杂的控制、感知与系统集成,直接服务于中级认证所需的高级技能。 轮式里程计与定位估计: 讲解如何通过编码器读取脉冲数,计算机器人的精确位移和姿态。重点介绍卡尔曼滤波(Kalman Filter)或扩展卡尔曼滤波(EKF)的基本原理,并展示如何在Arduino Mega的有限资源下,用C语言实现一个简化的传感器融合定位模块,提高机器人的航位推算精度。 任务管理与多线程模拟: 由于Arduino Mega缺乏真正的多核多线程环境,本部分教授如何使用定时器中断和任务调度函数,在“协作式多任务”的环境下,有效管理传感器读取、运动控制、任务判断等多个并行需求的C代码逻辑。 专题制作:智能抓取与放置演示系统: 以一个综合性项目——例如,结合伺服电机和简单的视觉反馈(利用外部摄像头模块配合串口通信),实现对特定颜色或形状物体的识别、导航至目标点,并进行精确抓取和放置的完整流程。该项目将整合前述所有知识点,是检验学习成果的绝佳范例。 认证应试策略与代码优化: 针对IRA中级认证的考试要求,本书会提供一套结构清晰、模块化程度高的C语言项目模板。同时,指导读者如何优化代码执行效率、管理内存,以满足认证对实时性和系统稳定性的高标准要求。 附录:范例光碟内容详述 随书附赠的范例光碟是学习过程中的重要资源。其中包含: 1. 所有章节的完整C语言源代码文件: 每个项目均有独立文件夹,代码结构清晰,注释详尽,方便读者直接编译和修改。 2. 传感器驱动库文件(.h/.cpp): 针对iPOE A1上常用传感器的优化驱动库,读者可直接导入项目使用。 3. 运动学参数配置文件: 预设的电机编码器脉冲系数、轮径、轴距等关键参数,方便快速部署。 4. 仿真与调试记录: 包含部分关键算法的调试波形截图或简单的仿真脚本(如MATLAB/Processing基础接口),辅助理解复杂的控制效果。 本书的宗旨是确保读者不仅理解理论,更能通过实践,熟练掌握使用C语言在Arduino Mega上构建高性能、可认证的iPOE A1轮型机器人的全过程。

著者信息

图书目录

如何使用本书    
    
壹.理论篇    
第1章 微控制器与Arduino简介    
1-1 浅谈微控制器(单晶片微电脑)    
1-2 类比与数位讯号介面    
1-3 Arduino简介    
1-4 Arduino系列控制板介绍    
第2章 iPOE-A1简介与开发环境安装    
2-1 概述    
2-2 外观及元件配置    
2-3 脚位配置与电路图    
2-4 安全警告及注意事项    
2-5 整合开发环境Arduino IDE    
    
贰.智能小车学习篇    
第3章 基本输出控制    
3-1 LED闪灭控制    
3-2 透过电脑端的Serial Monitor控制闪烁时间   
3-3 红绿灯的控制    
3-4 制作唿吸灯    
第4章 输入控制(开关)    
4-1 按键值读取(处理开关弹跳问题)    
4-2 使用millis()函式解决弹跳问题    
4-3 使用按钮开关函式库的LED控制    
第5章 蜂鸣器    
5-1 透过Serial Monitor发送的音符    
5-2 音乐盒    
第6章 LCD显示控制    
6-1 绘图型LCD简介Say Hello    
6-2 显示电池电压    
6-3 光敏电阻亮度侦测与LCD背光控制    
6-4 绘制光敏电阻感测曲线图    
6-5 显示LOGO图片&动画    
第7章 红外线循迹感测器    
7-1 红外线感测器的读取与显示    
7-2 感测值的正规化    
7-3 使用函式库的感测值正规化与加权平均值计算    
7-4 LCD显示所有车身位置感测值    
7-5 储存IR校正值至EEPROM    
第8章 直流马达    
8-1 转速与正反转控制    
8-2 简易循迹车    
8-3 循迹车+任务(IRA 初级智慧型机器人应用认证)    
第9章 蓝牙模组与蓝牙适配器(无线传输)    
9-1 蓝牙装置的选用与设定    
9-2 无线串列埠监控Serial Monitor─手机版    
9-3 电子琴─手机版    
9-4 手机蓝牙遥控车    
第10章 旋转编码器的使用    
10-1 旋转编码器的RPM 转速测量─使用外部中断    
10-2 旋转编码器输出波形绘制    
10-3 使用计时中断的转速测量    
    
参.专题竞赛篇    
第11章 Visual BASIC与iPOE-A1共舞    
11-1 Visual Studio 2012 Express简介    
11-2 牛刀小试─VB控制马达启动/停止范例    
11-3 VB 卷轴控制马达速度的范例   
11-4 三轴加速度感测器的量测    
11-5 距离感测&图形绘制    
第12章 PID 与Follow Me追随车定位控制    
12-1 PID简介    
12-2 Follow Me追随车定位控制    
12-3 PID 函式库    
第13章 PID循迹车与IRA认证   
13-1 绕8路径    
13-2 方形路径    
13-3 IRA中级智慧型机器人应用认证    
   
附录    
A.烧录出厂程式(烧录HEX 档的方法)    
B.本书材料表    
    
初级IRA 智慧型机器人应用认证术科测试试题    
中级IRA 智慧型机器人应用认证术科测试试题   

图书序言

图书试读

用户评价

评分

哇,這本 iPOE A1 輪型機器人書我拿到的時候就覺得很有份量!我一直對機器人很感興趣,但總覺得自己入門的門檻有點高,什麼都看不懂。剛好看到這本,標題上寫著「邁向 IRA 初級與中級智慧型機器人應用認證」,這聽起來就是為我這種想學又怕難的人設計的!尤其是 C 語言搭配 Arduino Mega,感覺就是經典組合,而且還有附範例光碟,這對初學者來說太重要了,不用自己摸索程式碼,有實際的範例可以參考,真的能省下很多時間,而且光碟裡面的範例,我都覺得超有意思的,很多都是我平常看到人家做的機器人會覺得「哇,好酷!」的應用。書的內容講解得很細,不是那種只有原理,沒有實際操作的書。它從基礎的 Arduino 接線、感測器使用,到如何寫 C 語言程式來控制機器人的移動,都講得很清楚。我印象最深刻的是,它有很多小單元練習,每一個練習都建立在前一個的基礎上,循序漸進,我照著做,真的很有成就感,感覺自己一天比一天更懂機器人了。書的排版也很舒服,圖片和圖示都很清晰,有些地方還會用不同顏色標示重點,閱讀起來一點都不枯燥。這本書的編排方式,讓我覺得好像有老師在旁邊一步一步教我一樣,真的很適合想要踏入機器人領域的初學者。

评分

我真的覺得這本 iPOE A1 書太有誠意了!它的內容完全打破了我對學習機器人複雜度的想像。我本來以為要寫程式控制機器人,會是一件很枯燥乏味的事情,但這本書的範例設計真的讓我大開眼界。光碟裡的專題製作部分,每一項都讓我想立刻動手做做看。像是「自動避障巡邏車」、「循跡小車」這些,雖然聽起來很基本,但書裡面的講解卻是從原理到實際程式碼,再到如何調整參數,都講得非常透徹。我最喜歡的是「智能燈光追蹤」這個專題,利用光感測器讓機器人可以跟著光源移動,這個應用真的太有趣了,而且書裡面的程式碼我稍微修改一下,就可以讓它變成夜燈,自動感應光線亮起,這完全超出了我對「機器人」的刻板印象,覺得它不只是會動,還能有「智慧」的應用。而且,這本書也很貼心地提供了「IRA 初級與中級智慧型機器人應用認證」的準備方向,這對我來說是個非常大的誘因,因為我一直想有個目標,有個認證可以證明我學會了這些東西,而不是只是紙上談兵。書裡面的 C 語言講解也很精煉,很多 C 語言的觀念,因為結合了 Arduino 的硬體操作,反而變得很好理解,不像以前看純 C 語言的書,常常覺得是抽象的概念。

评分

這本 iPOE A1 的書,我只能說,它完全擊中了我想學習進階機器人應用的痛點。我之前已經稍微接觸過 Arduino,知道一些基本的程式邏輯,但總覺得卡在瓶頸,不知道如何將這些知識應用到更複雜的機器人系統。這本書的「专题制作」部分,真的給我打開了一扇新世界的大門。它不只教你怎麼控制馬達,更引導你思考如何整合各種感測器,做出更「聰明」的機器人。像是「超音波測距循跡車」結合了超音波感測器,讓機器人可以在行進中偵測障礙物並規劃路徑,這真的讓我驚豔!書裡面的解釋,不僅僅是提供程式碼,更深入剖析了演算法的設計思路,例如如何利用 PID 控制讓機器人更精準地循跡。而且,C 語言的應用講解,真的非常紮實,它不是那種簡化的教學,而是讓你理解 C 語言在嵌入式系統中的實際應用,例如如何用 C 語言來管理中斷、定時器,這些都是讓機器人行為更流暢、更即時的關鍵。光碟裡的範例程式碼,結構都很清晰,我還可以自己嘗試去修改一些參數,看看對機器人的行為有什麼影響,這種動手實驗的過程,讓我對 C 語言和機器人控制的掌握度大大提升。

评分

這本 iPOE A1 的輪型機器人應用書,絕對是我近期投資最值得的一本書。我一直以來都對機器人,尤其是那種可以自主行動、解決問題的智慧型機器人充滿好奇。但往往在學習的過程中,會被 C 語言的語法,或是 Arduino 的複雜硬體所嚇退。這本書的出現,完全改變了我的想法。它巧妙地將「IRA 初級與中級智慧型機器人應用認證」的目標,融入到一個個引人入勝的專題製作中。我記得我一開始拿到書,就迫不及待地想看看光碟裡的範例,尤其是那個「遠端遙控與自動巡航」的專題,真的讓我驚為天人!它不僅僅是簡單的遙控,還結合了 GPS 和自動路徑規劃的概念,讓我看到了機器人未來的可能性。書中對 C 語言的講解,也非常貼合實際應用,不是那種死記硬背的語法教學,而是教你如何利用 C 語言來實現複雜的演算法,如何讓機器人做出更精準、更靈敏的反應。而且,書的排版和圖示設計,都非常人性化,我即使是第一次接觸 Arduino Mega,也能夠很順利地按照書中的指示進行操作。這本書真的讓我覺得,學習機器人不再遙不可及,而是可以一步一步實現的目標。

评分

我必須承認,這本 iPOE A1 的書,是我近期讀過最實用的電子書之一。對於我這種對「智慧型機器人應用認證」有興趣的人來說,這本書簡直就是一本寶藏。它不是那種只講理論,讓你望而卻步的書籍,而是將 C 語言和 Arduino Mega 這些看似複雜的工具,轉化為可以實際操作的專案。我特別欣賞書中關於「IRA 初級與中級」認證的設計,它有明確的學習路徑和目標,讓我清楚知道自己需要學習哪些技能,才能朝著認證邁進。光碟裡的範例光碟,簡直就是我的救星!我不用花時間去網路上搜尋零散的程式碼,這裡面就有完整、可運行的範例,而且還有詳細的解釋。我最喜歡的是「機器手臂控制」的專題,它不僅教你如何用 C 語言控制伺服馬達,還教你如何透過簡單的介面來模擬「抓取」的動作,這真的太酷了!這本書的講解方式,讓我覺得學習過程非常順暢,每一個步驟都有清楚的說明,而且圖片和圖示都非常精美,讓我在閱讀的時候,能夠更直觀地理解。我甚至可以把書裡的範例,套用到我自己的其他專案上,讓我的機器人變得更具備「智慧」的功能。

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