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無人機編程實戰(基於ArduPilot和Pixhawk)/機器人設計與製作系列

  • 作者:(墨)胡里奧·阿爾貝托·門多薩-門多薩//維克多·岡薩雷斯-維雷拉//加布里埃爾·塞普爾韋達-塞萬提斯//毛里西奧·門德斯-馬丁內斯//溫貝托·索薩-阿蘇埃拉|責編:王春華//劉鋒|譯者:徐堅//張利明//吳文峰//李佳蓓
  • 出版社:機械工業
  • ISBN:9787111687580
  • 出版日期:2021/08/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:247
人民幣:RMB 99 元      售價:
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內容大鋼
    本書的目的是講授ArduPilot庫的功能以及以四旋翼通用多旋翼飛機為例的Pixhawk自動駕駛儀,同時也提供了其他類型的定製飛行器、陸地或水上交通工具,以及與上述庫兼容的其他自動駕駛儀擴展知識的指南。
    本書包括三個部分:第一部分(引言)介紹自動駕駛儀和庫的特性;第二部分(順序操作模式)著重於對ArduPilot庫的最重要部分的理解,描述了代碼的每個主要組成部分;第三部分(實時模式)介紹高級特性,目的是將獲得的知識擴展到實時應用程序。每個部分都詳細描述了代碼及其組件、應用程序和交互,當然,還有作者建議的參考書目,供那些想要深入學習的讀者參考。
    應該指出,ArduPilot庫的使用並非Pixhawk自動駕駛儀所獨有,還可以擴展到許多其他平台。但是,作者喜歡根據其性能來採用這種組合。這意味著,本書提供了基於這些庫的實訓,並允許最終用戶對其工作進行調整以適應廣泛的自動駕駛儀和測試平台。

作者介紹
(墨)胡里奧·阿爾貝托·門多薩-門多薩//維克多·岡薩雷斯-維雷拉//加布里埃爾·塞普爾韋達-塞萬提斯//毛里西奧·門德斯-馬丁內斯//溫貝托·索薩-阿蘇埃拉|責編:王春華//劉鋒|譯者:徐堅//張利明//吳文峰//李佳蓓
    胡里奧·阿爾貝托·門多薩-門多薩(Julio Alberto Mendoza-Mendoza)于2016年在墨西哥國立理工學院CIC獲得了電腦博士學位,專門研究欠驅動機器人、無人機系統,以及智能和非線性控制。他還分別于2011年和2008年在墨西哥國立理工學院UPIITA獲得了高級技術碩士學位和機電工程學士學位。目前,Julio正在研究相關領域的五項專利,並通過其2017年的DGAPA資助在墨西哥國立自治大學開發他的飛行串列機器人控制器理論。Julio AlbertoMendoza-Mendoza和Victor Gonzalez-Villela在墨西哥國立自治大學(UNAM)工程學院高級工程中心(CIA)工作。

目錄
譯者序
前言
致謝
第一部分  引言
  第1章  硬體和軟體說明
    1.1  自動駕駛儀
    1.2  自動駕駛儀的種類:SDK與GUI
    1.3  SDK的種類
    1.4  Pixhawk自動駕駛儀(硬體)
    1.5  克隆版本與原始版本
    1.6  商業自動駕駛儀與你自己的設計
    1.7  ArduPilot庫(軟體)
    1.8  兼容性和類似項目
    1.9  硬體和軟體之間的困惑
    1.10  本章小結
  第2章  ArduPilot工作環境
    2.1  ArduPilot庫的相關文件類型
    2.2  特定數據類型
    2.3  所用程序的描述和流程
      2.3.1  編碼和編譯
      2.3.2  連接和載入介面
      2.3.3  物理執行
      2.3.4  顯示
      2.3.5  反饋
    2.4  上傳自定義代碼到自動駕駛儀
    2.5  使用Eclipse創建新項目
    2.6  錯誤校驗
    2.7  ArduPilot庫中直接使用Arduino是否可行
    2.8  本章小結
  第3章  概念和定義
    3.1  輔助組件
      3.1.1  無刷電機
      3.1.2  ESC
      3.1.3  螺旋槳
      3.1.4  框架
      3.1.5  特殊連接器
      3.1.6  遙測模塊(無線串列通信)
      3.1.7  鋰電池
      3.1.8  電池測試儀或電池監測器
      3.1.9  GPS模塊
      3.1.10  分配器
      3.1.11  電源模塊
      3.1.12  硅線
      3.1.13  熱電偶
      3.1.14  緊扣件
      3.1.15  被動防振模塊
      3.1.16  遙控器
      3.1.17  嵌入式車載電腦
      3.1.18  特殊Pixhawk組件
    3.2  計算效率與數學等式

    3.3  使用變數、函數、模塊和對象
      3.3.1  變數
      3.3.2  結構體
      3.3.3  函數
      3.3.4  模塊
    3.4  getter和setter的概念
    3.5  方向和位置的概念
    3.6  安裝和編碼之間的區別
    3.7  ArduPilot代碼的常用部分
    3.8  ArduPilot代碼編程的常用模型
    3.9  本章小結
    參考資料和建議網站
第二部分  順序操作模式
  第4章  基本輸入和輸出操作
    4.1  頭文件
    4.2  設置
      4.2.1  寫入終端
      4.2.2  讀取終端
      4.2.3  讀取無線電信號
    4.3  輔助通道與狀態機簡介
      4.3.1  內部感測器讀取位置和方向
      4.3.2  外部位置感測器讀數(GPS)
      4.3.3  讀取模擬感測器
      4.3.4  信號濾波
      4.3.5  讀寫數字
      4.3.6  電池讀數
      4.3.7  通過主LED使用視覺警報
    4.4  本章小結
  第5章  高級操作
    5.1  有線和無線串列通信
    5.2  通信程序
      5.2.1  發送數據的過程
      5.2.2  數據驗證過程
      5.2.3  基本「校驗和」方法的描述
      5.2.4  XOR「校驗和」方法的描述
    5.3  輪詢
    5.4  通過串列通信和開發板從外部設備讀取信息
    5.5  寫入無刷電機(BLDC電機)
      5.5.1  代碼優化
      5.5.2  寫入電機的簡化函數
    5.6  寫入標準直流電機(有刷)
    5.7  使用步進電機
    5.8  使用伺服電機執行輔助任務
    5.9  ArduPilot兼容電機總結
    5.10  數據的使用與存儲
    5.11  使用Mission Planner GUI繪製SD數據
    5.12  時間管理
    5.13  本章小結
  第6章  控制具有平穩飛行模式的四軸飛行器
    6.1  多軸飛行器的基本建模

    6.2  第二個例子:雙軸飛行器(同軸電機分析)
    6.3  速度運動學關係
      6.3.1  動態平移方程
      6.3.2  動態旋轉方程
    6.4  飛行模式
    6.5  解耦的任務
    6.6  控制方法
    6.7  閉環與開環
    6.8  飽和PD控制(飛行的軟模式基本控制)
    6.9  無人機飛行的實施
    6.10  本章小結
    參考資料
第三部分  實時模式
  第7章  實時工作環境
    7.1  鏈接器
    7.2  調度程序說明
    7.3  實時模式/調度程序模式下的ArduPilot常用部件
    7.4  測量任務執行時間
    7.5  本章小結
  第8章  應用程序代碼
    8.1  radio.pde模塊
    8.2  control.pde模塊
    8.3  data.pde模塊
    8.4  pose.pde模塊
    8.5  本章小結
    參考資料
附錄1  與其他SDK命令的比較
附錄2  設置擴展代碼
附錄3  擴展頭文件
附錄4  完整功能代碼
附錄5  有用的關鍵字
附錄6  安裝ArduPilot庫
附錄7  推力矢量
附錄8  全向性
附錄9  擴展功率的方法
附錄10  四軸飛行器設計總結
附錄11  使用頭文件

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