AI虚拟仿真从入门到参赛

本书全面探讨人工智能三维仿真竞赛，包括竞赛的立意、类型和流程，并详细介绍人工智能三维仿真软件的核心功能，如编程、控制、循迹、定位等的应用。 本书首先介绍人工智能三维仿真竞赛的基础知识，为读者打下坚实的理论基础；其次转向人工智能三维仿真软件的详细教学，通过具体案例强化读者的学习效果；最后总结人工智能三维仿真竞赛中的常见任务类型，并结合历史竞赛案例，为读者提供实际参考。 本书适合准备参加人工智能三维仿真竞赛的读者，以及对机器人设计和编程感兴趣的广大科技爱好者阅读。无论是竞赛新手还是有一定竞赛经验的读者，都能从本书中受益，提升自己的技术水平并激发创新思维。

张帆：广州中望龙腾软件股份有限公司教研总监，北京科学中心特邀科普讲师，担任天梯、创新设计大赛等白名单赛项评委，开发有“豌豆实验室”系列趣味动画课。统稿并审定二十余本中小学及中职人工智能、信息技术、劳动等科创书籍。李博：广州中望龙腾软件股份有限公司竞赛总监，清华大学特邀创客讲师，多年来担任国内外知名竞赛总裁判长、组委会特邀专家等，包括WRO世界机器人奥林匹克竞赛、FIRST科技挑战赛，以及全国青少年人工智能创新挑战赛等，著有《乐高EV3机器人参赛指南》。金鑫：工学博士，中学高级教师，全国专业标准化技术委员会委员，中国自动化学会智慧教育专业委员会委员，“中国STEM教育2029计划”国家级种子教师。致力于创新、创客、人工智能及机器人研究，承担多项国家标准撰写工作，承担通用技术国家中小学课程资源、教育部“基础教育精品课”、中国自动化学会“CAA智能趣微课”等建设工作。指导学生在国家级、省部级等各级科技比赛中获奖400余项。

第 1章 人工智能三维仿真竞赛简介　1 1.1 人工智能三维仿真竞赛的立意　1 1.1.1 推进综合学科验证　1 1.1.2 促进教育公平化　1 1.1.3 加速竞赛与学科融合　2 1.1.4 保障竞赛安全可靠　2 1.2 人工智能三维仿真竞赛的类型及特点　2 1.3 人工智能三维仿真竞赛的竞赛须知　3 1.3.1 常规白名单竞赛时间　3 1.3.2 竞赛的流程梳理　4 1.3.3 选手自备物料清单　6 1.3.4 备赛常见问题、处理方法及注意事项　6 第 2章 3D One AI的功能及应用　8 2.1 3D One AI介绍　8 2.2 软件下载、安装、登录（注册）及激活　9 2.2.1 软件下载　9 2.2.2 软件安装　9 2.2.3 软件登录（注册）及激活　10 2.3 软件操作界面组成及基本功能　11 2.3.1 3D One AI软件操作界面组成　11 2.3.2 3D One AI软件基本功能　12 2.4 资源库及软件基本操作　13 2.4.1 3D One AI资源库　13 2.4.2 3D One AI基本操作　14 2.5 软件安装基本配置要求及操作优化技巧　16 2.5.1 3D One AI安装基本配置要求　16 2.5.2 3D One AI操作优化技巧　17 第3章 3D One AI中机器人的设置与编程　18 3.1 探索3D One AI中机器人的设置与编程模式　18 3.1.1 3D One AI中的零件设置　18 3.1.2 场景设置　19 3.1.3 程序设计　19 3.2 走进虚拟仿真机器人的世界　20 3.2.1 了解虚拟仿真机器人的功能　20 3.2.2 常用电子件介绍　21 第4章 机器人控制设计　27 4.1 机器人控制设计—自动控制　27 4.1.1 探究机器人运动原理　27 4.1.2 认识自动控制运动相关模块　28 4.1.3 自动控制机器人编程　29 4.2 机器人控制设计—手动控制　31 4.2.1 手动控制机器人　31 4.2.2 认识手动控制运动相关模块　32 4.2.3 手动控制机器人编程　33 4.3 机器人控制设计—组合控制　35 4.3.1 组合控制机器人　35 4.3.2 认识组合控制运动相关模块　36 4.3.3 组合控制机器人编程　37 第5章 循迹任务功能设计　40 5.1 常见循迹任务功能设计　40 5.1.1 循迹识别的基本原理　40 5.1.2 循迹功能的实现方式　42 5.1.3 常见循迹任务功能设计　44 5.2 特殊循迹任务功能设计　49 5.2.1 特殊循迹任务　49 5.2.2 特殊循迹任务功能设计　50 5.3 组合循迹任务功能设计　56 5.3.1 组合循迹任务　56 5.3.2 组合循迹任务功能设计　57 第6章 坐标定位功能设计　62 6.1 单坐标定位功能设计　62 6.1.1 单坐标定位的基本原理　62 6.1.2 位置传感器的工作原理　64 6.1.3 坐标的表示方法　64 6.1.4 单坐标定位功能设计　65 6.2 多坐标定位功能设计　66 6.2.1 坐标的获取和多坐标定位的基本原理　67 6.2.2 多坐标定位功能设计　68 6.3 斜向坐标定位功能设计　72 6.3.1 斜向坐标定位的基本原理　72 6.3.2 斜向坐标定位功能设计　72 6.4 坐标定位功能综合设计　76 6.4.1 坐标定位方式综合分析　76 6.4.2 综合坐标定位路线规划　77 6.4.3 综合坐标定位功能设计　79 第7章 AI功能设计　81 7.1 图像识别功能设计　81 7.1.1 图像识别的基本原理　81 7.1.2 图像识别的实现流程　83 7.1.3 图像识别的功能设计　83 7.2 机器学习功能设计　87 7.2.1 机器学习的基本原理　88 7.2.2 机器学习的实现流程　89 7.2.3 机器学习的功能设计　89 7.3 图像循路功能设计　93 7.3.1 图像循路的基本原理　93 7.3.2 图像循路的实现流程　95 7.3.3 图像循路的功能设计　95 7.4 AI功能综合设计　99 7.4.1 AI功能组合运用场景　99 7.4.2 AI功能综合设计流程　100 7.4.3 AI功能的综合设计　101 第8章 往届竞赛案例解析　104 8.1 竞赛任务分解　104 8.1.1 竞赛任务剖析　104 8.1.2 任务的类别　106 8.1.3 竞赛的注意事项　110 8.2 任务策略和竞赛技巧　111 8.2.1 了解竞赛的五大策略　111 8.2.2 积累各种竞赛技巧　115 8.3 优秀案例和经验　118 8.3.1 优秀案例分享　118 8.3.2 竞赛的准备工作　120 8.3.3 竞赛心得　121