章概述
1.1基本概念
1.2组成分类
1.3微小型无人系统的发展对技术的挑战
1.4微小型无人系统的关键技术
第2章Arduino智能搬运小车的设计与制作
2.1总体设计方案
2.1.1智能搬运小车的结构
2.1.2智能搬运小车的功能
2.2硬件设计
2.2.1伺服电动机
2.2.2QTI传感器
2.2.3超声波传感器
2.2.4颜色传感器
2.3软件设计
2.3.1软件总体设计
2.3.2QTI传感器的寻线算法
2.3.3超声波定位算法
2.3.4白平衡和颜色识别算法
2.3.5搬运过程
2.4设计心得
第3章Arduino虚拟现实感知小车的设计与制作
3.1总体方案设计
3.1.1系统的组成
3.1.2系统组成模块
3.1.3系统结构图
3.2硬件设计
3.2.1控制系统
3.2.2动力系统
3.2.3底盘系统
3.3软件设计
第4章声音导引系统的设计与制作
4.1设计任务
4.2设计要求
4.2.1基本要求
4.2.2补充说明
4.3方案比较与论证
4.3.1需求分析
4.3.2系统设计方案
4.3.3声源定位方案的选择
4.4理论分析与计算
4.4.1测量原理
4.4.2系统计算模型
4.4.3误差信号的产生
4.4.4误差的计算
4.5声音导引系统的硬件设计
4.5.1总体设计
4.5.2无线收/发电路的设计
4.5.3电机驱动及控制电路的设计
4.5.4音频产生和接收电路的设计
4.5.5语音指示电路的设计
4.5.6控制电路的设计
4.6声音导引系统的软件设计
4.6.1系统工作流程
4.6.2定位参数的计算
4.6.3软件流程
4.7系统测试
4.7.1测试使用的仪器
4.7.2指标测试
第5章四旋翼无人飞行器的设计与制作
5.1概述
5.2总体设计
5.2.1四旋翼无人飞行器的飞行控制平台
5.2.2四旋翼无人飞行器的结构及控制原理
5.3硬件设计
5.3.1系统组成
5.3.2微控制系统模块
5.3.3飞行姿态检测模块
5.3.4电机驱动模块
5.3.5超声波测距模块
5.3.6红外避障模块
5.3.7电源模块
5.4四旋翼无人飞行器的软件设计
5.4.1软件总体设计
5.4.2软件开发平台
5.5飞行姿态解算算法及程序
5.5.1加速度传感器检测数据解算
5.5.2陀螺仪检测数据解算
5.5.3卡尔曼滤波与平均值滤波
5.6PID控制算法
5.7四旋翼无人飞行器的制作与调试
5.7.1电子调速器对电机控制的调试
5.7.2MPU6050传感器测量调试
5.7.3超声波测距调试
5.7.4红外避障调试
5.7.5四旋翼无人飞行器整体调试
第6章Arduino六足机器人的设计与制作
6.1六足机器人的总体设计方案
6.1.1六足机器人的主要功能
6.1.2六足机器人肢体结构设计
6.1.3六足机器人控制系统方案总体设计
6.2六足机器人的步态分析
6.2.1三角步态原理
6.2.2六足机器人直行步态
6.2.3六足机器人定点转弯步态
6.3硬件设计及组装
6.3.1Arduino主控制板
6.3.2舵机
6.3.3舵机控制板
6.3.4遥控器
6.4六足机器人的组装
6.4.1舵机的组装
6.4.2安装六足机器人的支架
6.4.3舵机接口的连接
6.4.4PS2手柄接收器与舵机控制器的连接
6.4.5六足机器人与Arduino主控制板的连接
6.5软件设计
6.5.1舵机上位机软件
6.5.2六足机器人超声波摇头避障
6.5.3六足机器人穿越火线
6.5.4六足机器人红外遥控
6.5.5六足机器人红外防跌落
第7章直立智能车的设计与制作
7.1总体方案设计
7.2机械方案设计
7.2.1直立车模与控制原理
7.2.2机械方案的设计原则
7.2.3机械结构的设计
7.3硬件方案设计
7.3.1电源模块
7.3.2MCU模块
7.3.3电磁信号处理模块
7.3.4姿态传感模块
7.3.5编码器模块
7.3.6电机驱动模块
7.3.7蓝牙通信模块
7.4软件方案设计
7.4.1角度环控制
7.4.2速度环控制
7.4.3转向环控制
7.4.4电机PWM波的输出及各控制环之间的耦合关系
7.5系统调试
7.5.1直立车模的直立调试
7.5.2直立车模的速度调试
7.5.3直立车模的转向调试
第8章电磁智能车的设计与制作
8.1系统总体方案设计
8.2系统硬件设计
8.2.1主控板
8.2.2电磁传感器模块
8.2.3电机驱动模块
8.3系统软件的设计
8.3.1传感器数据采集处理算法
8.3.2位置偏差获取算法
8.3.3路径规划
8.3.4控制算法
8.4系统调试
8.4.1电磁传感器模块的调试
8.4.2参数整定
第9章摄像头智能车的设计与制作
9.1总体方案设计
9.1.1系统目标功能
9.1.2系统整体设计
9.2摄像头传感器的安装
9.3摄像头智能车的硬件设计
9.3.1电源管理模块
9.3.2超声波传感器
9.3.3编码器模块
9.3.4摄像头传感器
9.3.5辅助调试模块
9.3.6舵机驱动模块
9.4图像分析与处理
9.4.1提取边界
9.4.2计算中线
9.4.3十字元素的识别及处理
9.4.4横断元素的识别及处理
9.4.5坡道元素的识别及处理
9.4.6弯道元素的识别及处理
9.4.7小S弯道元素的识别及处理
9.4.8斑马线元素的识别及处理
9.5控制算法及其应用
9.5.1PID控制算法
9.5.2PID参数调整
9.5.3PID控制器在舵机控制中的应用
9.5.4PID控制器在电机控制中的应用
9.6系统总体调试
9.6.1电机参数的调试
9.6.2转向舵机的调试
9.6.3车体机械调整
9.6.4其他调试方法
0章智能车多机交互的设计与制作
10.1通信手段
10.1.1蓝牙模块
10.1.2NRF24L01模块
10.1.3WIFI模块
10.2双车追逐方案设计
10.2.1系统总体设计
10.2.2通信测距模块的选择
10.2.3双车距离的控制
10.2.4调试方法
10.3双车超车方案的设计
10.3.1比赛规则
10.3.2超车方案
10.4双车会车方案的设计
10.4.1竞赛规则
10.4.2会车方案
10.5空-地协同方案的设计
10.5.1硬件系统
10.5.2机械部分
10.5.3软件系统

本书适应21世纪传感、测控、无人、人工智能等技术发展的需要，详细讨论了陆上及低空无人系统的设计方法与制作技巧，即以编者团队近年指导学生参加全国教育机器人大赛、“恩智浦”（原“飞思卡尔”）杯全国大学生智能车竞赛等的获奖作品为核心，从总体方案设计、硬件设计、软件设计、软/硬件调试技巧等几个方面详细介绍微小型无人系统的设计制作方法。本书思路清晰、案例具体、可操作性强，特别适合95后机器人、无人机等爱好者作为入门实践教程，高等院校机械电子、自动化、测控技术与仪器等专业相关课程的教材，以及大学生智能车竞赛和电子设计竞赛基础培训教学用书。