2008年5月31日 星期六

電羅經 (Gyro Compass)

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船用電羅經及自動導航系統 (Marine Gyro Compass And Autopilot) 中華民國海事學會印行 廖中山編著

廖教授是我讀大學時的導師也是羅經學的老師,他已經過逝好久了,晚年成立外獨會推廣台獨運動,是一位值得尊敬的長者。

電羅經 (Gyro Compass) 是現代航行 (Navigation) 最重要的指向儀器,無論太空航行、空中航行或海上航行都少不了它,其原理都是根據旋轉儀 (Gyroscope) 發展而成。

旋轉儀有轉輪、內環及外環,三者相互垂直並能自由轉動,一但轉輪高速旋轉後,由於旋轉儀的轉輪慣性,會使轉輪的軸心始終指著一固定方向。如下圖所示,假設在地球赤道上有一旋轉儀,從南極方向觀察地球,會發現無論地球如何自轉,旋轉儀的軸心始終指向右邊,但是在地球表面觀察,會發現軸心在 00 點向右,06 點向上,12點向左,18點向下。

2008年5月29日 星期四

最小平方法 (Least Square)

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應用線性代數 Elementary Linear Algebra with Applications 科技圖書 Rorres / Anton毛迪
(中譯本絕版)

線性代數是每位程式設計師應該要會的數學技能,所以手邊應該要有一本這類的參考書以便隨時翻閱。

大家都知道一平面上兩點可以決定一直線,但是有三點以上且不共線時,如何找出最適直線經過這些點附近而誤差最小呢?最小平方湊合就是這個問題的解法。

2008年5月27日 星期二

GPS 座標計算原理

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無論飛機或船艦都需要定位,因為在空中或大海上不像在陸地上可以循著道路行進,並且隨處有顯著的路標或地標可以辨識身在何處。而定位的技術根據人類科技的演化逐步精確,從早期觀察日月星辰以及指南針使用,可以粗略知道方位。但是這些無法滿足航海及航空需求,因為天候不佳時無法觀察天體,而磁羅經會因為地磁偏移產生誤差,所以需要其它定位儀器協助。本文先討論 GPS(Global Positioning System 全球定位系統) 座標計算,有空將再專章介紹陀螺儀羅盤(Gyrocompass)。

近年來GPS蠻火紅的,不少產品有此功能,比如汽車導航或高階手機。GPS 共有 24 顆衛星 (包含三顆備用衛星),分佈在六條相交30度的軌道上,任何地方只要能接收四顆衛星資料,就可以計算出在地球上的位置,在此僅討論座標計算的問題。



以地心為三度空間零點,XY 軸在赤道平面上,X 軸貫穿經度 0 度與180 度,Y 軸貫穿東西經 90 度,Z 軸貫穿南北兩極,距離地心半徑 R 的球體方程式為, X2 + Y2 + Z2 = R2
在這個立體座標上以點 (a,b,c) 為球心,半徑為 r 的球體方程式是,
(X – a)2 + (Y – b)2 + (Z – c)2 = r 2

2008年5月25日 星期日

拼圖拼字拼數學─從實驗規劃談希臘拉丁方陣

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拼圖拼字拼數學 遠流出版社 大眾科學館 14 葛登能(Martin Gardner)胡守仁

當你遇到一個奇怪的數學問題,但是又不清楚屬於那一門派,也許可以在這本書找到線索,今天和各位談論這本書第十四章 拆數學家歐拉的台 ─ 希臘拉丁方陣 (Graeco-Latin square)

各位在學校或公司做實驗時,總會遇到實驗條件排列組合問題,當組合條件越多,需要做的實驗也越多,有沒有簡單的方法可以降低實驗量?希臘拉丁方陣是可行的方法,另外田口式品質工程直交表也可以參考,日後有空再專章談論。

有個規劃農產品試驗問題考考你,有三種不同品種蘋果樹、三種不同肥料、三種不同肥沃度的土地以及三種栽種方法,你會如何規劃實驗以找出最佳的組合方式呢?大多數人會做 81 (34)次試驗,懂希臘拉丁方陣的人只要 9 (32) 次。

2008年5月23日 星期五

第一屆 研發養成所 線上機器人比賽結果公告

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不好意思,讓我囊括各項冠亞季三軍名銜!不知道是不是題目出的太難,大家都不會,沒人貢獻作品。

這裡附上我的 NXC 程式供大家參考。

Port 1 Touch Senser, Port 3 Light Senser
無論是按橘色鍵或是觸控感測器,都可以聽到響聲或是看到亮光。

2008年5月21日 星期三

如何在網頁上顯示好看的數學式

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這幾天準備幾篇文章,有許多數學計算式,不過越打字越火大,因為網頁排版數學式非常不簡單。
光上標下標就弄老半天,然後排版又對不齊很不好看,還有一些符號打不出來,真是傷腦筋。
於是就在想有什麼方法,能夠編輯排版快速,網頁顯示又好看,結論如下:

2008年5月19日 星期一

創造力

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大學通識教育個人選修心理學,主要想深入了解自己以及他人。
心理學的本質在探索心智與行為之間關係,討論的範圍非常廣泛,比如生涯發展、神經生理系統、感覺知覺、意識狀態、學習與記憶、情緒和動機、思考與語言、創造力及其他應用心理學。

創造力是研發人員最重要的技能之一,在創造的歷程中,包含四種不同的創造要素:

2008年5月17日 星期六

Apply LEGO MINDSTORMS NXT to simulate a Morse machine

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研發養成所第一次 LEGO MINDSTORMS NXT 線上比賽,應用 LEGO MINDSTORMS NXT 組合出一台摩斯電碼發報器

關於

2008年5月15日 星期四

決技

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決技 40 種有效決策利器 (DIE KUNST DER RICHTIGEN ENTSCHEIDUNG – 40 METHODEN, DIE FUNKTIONIEREN) 商智文化 Business Brain 02 艾琺‧魏特勒 (Eva Christiane Wetterer)陳素幸

這是在 2006 年發現的一本好書,作者為德國人,蒐羅 40 種做決策的方法,能協助解決 15 種困境,可說是

2008年5月13日 星期二

執行力

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執行力 (EXECUTION : The Discipline of Getting Things Done)
天下文化 財經企管 265 包熙迪、夏藍 (Larry Bossidy & Ram Charan)李明

在 2006 年中,我的老闆提到這本書令他感到震撼,讓我感到好奇想看。經營一家公司不是一件容易的事,雖然一些工程師歸我管,但只有更高階管理者才能深切感受書中精髓。

包熙迪曾任奇異電器營運長與副董事長,主要在談論他公司經營重點有三項:

2008年5月11日 星期日

LEGO MINDSTORMS NXT 線上比賽 施行細則說明

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比賽目的 提供比賽機會,參考他人作品,藉以學習相關技術,所以無獎金

比賽時間 2008/5/17 09:00 - 2008/5/23 23:59 (台灣時間)
注意,上傳檔案的標示日期時間會比台灣時間慢十五小時,主因為網路主機與台灣時區不同

比賽資格

2008年5月9日 星期五

線上 LEGO MINDSTORMS NXT 比賽預告

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研發養成所是個人記錄所知所學的私人部落格,留下一些訊息給對研發工作有興趣的朋友參考,因為沒什麼時間對外宣傳打廣告,所以今年五月之前極少人造訪。近日於樂高積木中文論壇貼文後吸引不少讀者,感謝 NXT 玩家踴躍閱覽。

最近探奇自然科學教室的邱老師在他的部落格貼文,提到許多機器人比賽,讓我興起想辦一個線上機器人比賽。

2008年5月7日 星期三

SOS 不是三長兩短 - 談摩斯電碼

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前幾天看見一則新聞報導,泰國於2008年五月起停止電報業務,引發大批民眾趕去發此生中最後一次電報。的確每當新科技漸漸融入我們的生活後,一些舊科技就會慢慢地消失。自從

2008年5月6日 星期二

世界是平的

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世界是平的 (The World Is Flat) 雅言出版社 非文學 09
湯瑪斯佛里曼 (Thomas L. Friedman)楊振富、潘勛

2006閱讀此書時,我的公司正為某國際大廠 ODM,因此

2008年5月4日 星期日

PID Speed Control

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LEGO MINDSTORMS NXT 的控制器能夠同時驅動三組伺服馬達,
伺服馬達與一般馬達主要差異在它多了回授系統。
LEGO Servo Motor 能夠回報馬達轉動角度訊息給控制器,
並且可以像步進馬達一樣控制旋轉角度,解析達 1度角,這真是不錯的設計!

本文先討論馬達轉速控制
NXT 玩家們控制馬達時,應該會發現用 NXT 控制馬達的角度或轉數蠻容易,所以用 NXT 精確馬達定位,不成問題
但是想控制馬達定速運轉,這不是一件容易的事
因為 NXT 使用不同電池或者換個地點 (負載狀況不同),相同的程式產出的結果會不同。


馬達轉速慣用單位為 rpm (Revolution(s) Per Minute,每分鐘轉數),NXT馬達轉速不高,Power = 100,全速運轉時約 133 rpm。
使用 NXC (BricxCC) 程式,可以每秒計數 NXT 馬達轉角,所以 133 rpm = 133 x 360° / 60 seconds = 798° / second。

我使用六顆一般充電電池,充飽電後全速可達 850° / second,但是快沒電時,全速運轉約 750° / second。

現在介紹 PID Control,屬於系統控制的領域,這方法可消弭一些外界變異或干擾影響,
讓系統控制可預測,參數設定得好,就可以又快又穩又準

2008年5月2日 星期五

中性版本

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如果你的公司為許多公司代工或設計,中性版本應該是較好的設計策略。
產品開發過程,小公司可以先依擅長的技術開發市場特有的商品。
如果自己公司有品牌,那就可以上市觀察市場反應,
業務可以提供這些產品當樣本給經常往來的客戶參考,詢問是否有興趣銷售。
客戶有興趣後,通常都是貼牌,因為