资源介绍
电子书格式: pdf,epub
核心定位：面向实践的机电一体化实验指南，聚焦机器视觉技术在机电系统中的应用与创新实践
二、核心内容框架
本书打破传统教材单纯罗列知识的模式，以 "探索任务"（quest）为核心组织实验内容，引导读者通过动手实践掌握机电一体化与机器视觉的核心技术。全书共 13 章，形成完整的理论 - 仿真 - 实践 - 创新体系：
（一）基础构建模块
前 3 章为实验基础铺垫，涵盖动态系统仿真、平衡控制问题与硬件设计搭建。第 1 章详细讲解 JavaScript 在动态系统仿真中的应用，包括网页结构搭建、图形绘制、实时输入交互等核心技术，为后续实验提供仿真工具支持；第 2 章以 "平衡醉汉" 模型为特色案例，替代传统倒立摆实验，通过数学建模与仿真分析平衡控制的核心原理；第 3 章聚焦硬件实现，指导读者选择微控制器（Arduino、BBC Micro:bit 等）、传感器（IMU 惯性测量单元）、电机及驱动模块，完成从电路连接到控制程序编写的全流程实践。
（二）核心技术模块
中间 7 章深入机电一体化与机器视觉的核心应用，包括传感器技术、数据处理、机器视觉基础、电机精密控制及闭环系统构建。第 4 章探讨消费类设备中的传感器应用，分析各类传感器的选型原则、人机工程学设计及实际案例；第 5 章聚焦数据错误检测与故障处理，涵盖信息论基础、编码技术、滤波算法等关键内容；第 6-9 章形成机器视觉应用闭环，从图像获取、数据处理、特征提取，到结合电机实现一维、二维位置控制及摆锤平衡控制，逐步构建视觉伺服系统；第 10-11 章拓展应用场景，介绍声音定位、蓝牙通信等技术在机电系统中的整合应用。
（三）创新与拓展模块
最后 2 章关注技术前沿与创新思维，第 12 章介绍基于轮廓追踪的形状识别技术，提供从图像边缘检测到特征提取的完整实验方案；第 13 章探讨人工智能在机电一体化领域的应用现状与未来趋势，引导读者思考技术融合的创新方向。
三、书籍特色亮点
（一）实践导向鲜明
全书以实验任务为核心，每个章节均提供可直接操作的实验方案、代码示例及配套资源，读者可通过复制代码、搭建硬件、调试参数等步骤完成实践。配套网站提供 JavaScript 示例、代码文件、仿真工具等丰富资源，降低实验门槛。
（二）技术体系前沿
紧跟机电一体化技术发展趋势，重点突出软件在智能机电设备中的核心作用，涵盖触摸屏交互、USB 通信、蓝牙连接、机器视觉等现代技术，摒弃过时的并行端口、真空 tube 显示等内容，确保技术的实用性与前瞻性。
（三）跨学科融合
深度整合机械动力学、电子技术、计算机编程、机器视觉等多学科知识，既注重单一技术的细节讲解，更强调系统整合能力的培养，符合现代机电一体化技术的发展趋势。
（四）教学模式创新
采用 "探索任务" 替代传统 "知识点学习" 模式，鼓励读者利用网络资源、仿真工具自主寻找解决方案，培养问题解决能力与创新思维。同时关注学习模式的演变，适应线上学习与实践结合的现代教育需求。
四、适用读者与价值
本书适用于机电工程、自动化、机器人工程等相关专业的本科生、研究生及工程技术人员，可作为实验课程教材或实践参考手册。对于学生，能帮助其夯实理论基础、提升动手能力；对于工程技术人员，提供了从仿真设计到硬件实现的完整解决方案，可直接应用于实际项目开发。
书中强调的安全防护理念（如设备权限管理、数据传输安全、代码调试规范等），能帮助读者在实践中建立安全意识，提高系统的稳定性与可靠性。通过完成书中实验，读者可掌握机电系统设计、机器视觉应用、闭环控制等核心技能，为从事智能设备开发、自动化系统集成等工作奠定坚实基础。