工程创新设计与实践教程——创新设计及机器人实践
分類: 图书,工业技术,一般工业技术,
作者: 吴波,陈琪 主编
出 版 社: 电子工业出版社
出版时间: 2009-1-1字数: 352000版次: 1页数: 214印刷时间: 2009/01/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787121080074包装: 平装内容简介
本书为北京市高等教育精品教材立项项目。
本书结合高等学校工程创新实践课程改革,强调学生自主创新、动手实践,将机器人控制与编程、机械创新设计、传感器等多项技术综合,突出创意性和实用性。
本书包括7章内容,通过对创新理论基础的阐述,系统介绍了能力风暴机器人、机器人编程设计、VJC编程实例、EI创新组件设计和ROBEl机器人组件设计等,并配以相应的思考与训练题和一些作品实例。本书的附录介绍了中国智能机器人比赛的项目规则。
本书可作为高等院校工科类机械、机械设计及自动化、机械电子、计算机、电气等专业或者工程教育实践及机器人创新设计大赛的培训教材,也可作为文科类学生培养创新意识、了解工程基础知识的教材,还可作为相关工程技术人员、企业培训人员的参考书。
目录
第1章 创新基本理论
1.1 创新的基本概念
1.2 创新的特性
1.3 创新与社会发展及创新人才培养
1.4 创新思维及方法
1.5 创新设计的技法
思考与训练
第2章 产品方案设计
2.1 方案设计简述
2.2 创新设计与创新平台
思考与训练
第3章 能力风暴机器人创新平台
3.1 能力风暴智能机器人的系统结构
3.2 传感器
3.3 能力风暴机器人的硬件组成
3.4 硬件扩展总线ASBUS
思考与训练
第4章 能力风暴机器人编程
4.1 图形化交互式C语言简介
4.1.1 VJC简介
4.1.2 安装和运行VJC1.6
4.1.3 VJC1.6界面介绍
4.2 快速入门——走四边形的机器人
4.2.1 编程思路
4.2.2 程序编写
4.3 流程图编程方法
4.3.1 模块的基本操作
4.3.2 模块的功能和使用
4.3.3 多任务的编程方法
4.3.4 子程序调用的编程方法
4.3.5 变量
4.4 JC语言编程方法
4.4.1 交互式C语言快速指南
4.4.2 交互式C语言教程
4.4.3 能力风暴库函数
4.4.4 多任务
4.4.5 错误处理
思考与训练
第5章 能力风暴机器人编程实例
5.1 机器人走“∞”字形
5.2 机器人叫人起床
5.3 动态字符显示
5.4 地面灰度检测
5.5 机器人避障
5.6 机器人追光
5.7 机器人跟人走
5.8 机器人边唱边跳
5.9 机器人灭火
思考与训练
第6章 EI组件设计与搭建基础
6.1 创新思维与建构主义
6.2 EI组件的基本结构和搭建基础
6.3 EI组件的控制核心——多功能扩展卡
6.4 EI组件的软件控制
6.5 EI组件创新设计实例
思考与训练
第7章 ROBEI组件的设计与搭建
7.1 伺服电机及控制
7.2 ROBEI组件的基本组件和搭建基础
7.3 ROBEI组件的控制核心——高级伺服电机驱动卡
7.4 ROBEI组件的软件控制
7.5 ROBEI组件创新设计实例
思考与训练
附录A 2008年RoboCup中国公开赛项目规则(部分)
附录B 2008年广茂达杯中国智能机器人大赛项目规则(部分)
参考文献
书摘插图
第1章 创新基本理论
创新是人类最伟大的实践活动,是推动社会进步和经济发展的强大动力。一部人类文明史,就是一部人类创新活动的历史。正是因为有了创新,人类才发明了劳动工具,脱离了动物界;是创新,使人类走出了茹毛饮血的原始蒙昧时代;是创新,使人类由原始人进化到现代人,成为地球的主宰。在科学技术高速发展的今天,创新更加显示出不可估量的伟大作用,产生着层出不穷的神话般的奇迹,使人类生活在琳琅满目、丰富多彩的物质文明和精神文明的世界中。
1.1创新的基本概念
1.创新的概念
什么是创新?
所谓创新,就是制造新的事物。顾名思义,创新是指在前人或他人已经发现或发明成果的基础上,能够做出新的发现,提出新的见解,开拓新的领域,解决新的问题,创造新的事物,或者能够对前人、他人的成果做出创造性的运用。创新按其实质,大致可分为两种:一种是发现式创新,另一种是发明式创新。
所谓发现式创新,是指经过探索和研究从而认识的客观存在,如事物发展的趋势、规律、本质或重要事实等,并且这一客观存在是未被前人或他人认识的。
所谓发明式创新,是指创造出以前不曾存在,并经实践验证可以应用的新事物、新技术、新工艺、新理论或新方法等。
一般地说,发现式创新属于认识世界的范畴,发明式创新属于改造世界的范畴,其共同特点都是为了创造新的世界。
2.创新及其他相关概念
(1)创造
创造与创新的内涵没有太大的差别,两者都具有首创性特征。但创造与创新的首创性特征的含义并不完全相同。创造是指新构思、新观念的产生,创造的“首创性”是指“无中生有”,着重于一个具体的结果。创新的含义要广泛得多,创新的“首创性”不仅指“无中生有”,更多的是指“推陈出新”,是事物内部新的进步因素通过矛盾斗争战胜旧的落后因素最终发展成为新事物的过程,是一切事物向前发展的根本动力。
(2)发现
在《新华词典》中,“发现”被解释为经过探索研究找出以前还没有认识的事物规律。它指的是人们对客观事物自身的状况、性质及其发展规律的认识,有了新突破、新进展,获得了新知识。如牛顿发现了万有引力,科学家发现地球本身自转一周为一天,围绕太阳公转一周为一年即365天等。
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