小型智能机器人制作全攻略 第5版

小型智能机器人制作全攻略 第5版
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作者: [美] (Gordon McComb)
2021-08
版次: 1
ISBN: 9787115553720
定价: 189.80
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 559页
字数: 852千字
  • 小型智能机器人制作全攻略 是小型智能机器人制作的资料宝典,通过实例讲解,告诉你制作机器人需要掌握的综合知识,内容翔实,通俗易懂。初学者可以边玩边学,了解小型智能机器人设计、制作和使用的技巧。有一定制作经验的爱好者也可以从本书中“淘”到不少好点子。本书已经是第5版了,在前4版的基础上做了大量更新了,增加了新的电机、传感器和模块的项目应用实例。这本书意在启发你使用不同的组件来构建机器人,你可以按自己喜欢的方式把书里介绍的模块化的项目加以组合,创建出各种形状和尺寸、高度智能化的机器人。 Gordon McComb的作品涵盖业余爱好者和机器人教育领域,有着30年的写作经验,被MAKE杂志称为“业余机器人之父”。他是《小型智能机器人制作全攻略》一书前4个版本的作者,该书在业余机器人爱好者中广受好评。被翻译为多种语言。 译者臧海波 网名“digi01”,国内创客,也是《无线电》杂志作者。在网络上有一定知名度和号召力,被爱好者称为“机器人DIY界的元老”。在《无线电》杂志上连载机器人制作、音频DIY等门类的文章,并参与翻译《爱上制作》系列图书。 前言

    致谢

    简介

    第 一部分 — 机器人建造中的科学与艺术

    第 一章 — 成为机器人建造大师

    为什么要建造机器人?

    简单到超乎你的想象

    需要掌握的技术

    自制、套件,或者成品?

    第二章 — 机器人的构造

    固定与移动式机器人

    自动与遥控式机器人

    人工与自主机器人

    那么,机器人到底是什么?

    机器人的身体

    运动机构

    动力系统

    传感器

    输出设备

    第三章 — 建造机器人的安全须知

    项目安全

    焊接安全

    防火安全

    电池安全

    防止静电损害

    用电安全

    急救措施

    P9

    第二部分 建造机器人

    第四章 准备材料

    本地或在线电子经销商

    专业网上机器人零售商

    工艺用品商店

    手工制作商店

    五金和装修材料商店

    有计划的一次性采购

    其他有价值的零售商

    回收:利用现有资源

    做事情有条理

    第五章— 机器人建造入门

    选择合适的建造材料

    建造机器人所需的基本工具

    五金用品

    机械加工技术

    第六章 — 用生活材料制作机器人

    用轻型材料快速搭建机器人

    底板的切割与钻孔

    用热熔胶把材料组合到一起

    使用临时紧固件快速成型

    把玩具改造成高科技机器人

    用搜罗到的材料建造机器人

    第七章 — 木制机器人

    使用硬木还是软木

    实木板还是胶合板

    木材切割技巧

    现学现做——打造一个带动力的木制平台

    第八章 — 塑制机器人

    适用于机器人的塑料种类

    制作机器人的塑料

    塑料的购买方式

    硬性发泡PVC的优点

    确定板材厚度

    怎么切割塑料

    怎么给塑料钻孔

    P10

    制作塑料底盘

    制作塑料框架

    塑料的弯曲定型

    塑料边缘的打磨

    怎么粘合塑料

    怎么给塑料上色

    打造一个带动力的塑制平台

    第九章 — 金属制机器人

    适合用来制作机器人的金属

    测量金属厚度

    什么是热处理

    怎么购买适用于机器人的金属材料

    适用于机器人的可回收金属材料

    金属加工技术

    建造CrossBot——一个“免切割”金属平台

    第十章 — 用数字技术建造机器人

    设计切割钻孔布局

    使用CNC雕刻机

    使用激光切割机

    使用3D打印机

    第十一章 — 组装技术

    螺丝、螺母和其他紧固件

    各种支架

    粘合剂的选择和使用

    第三部分 让你的机器人动起来

    第十二章 — 电池和电源

    常见电源概览

    适用于机器人的电池

    了解电池规格

    可充电电池

    机器人电池概览

    常见电池尺寸

    提升电池容量

    电源和电池的电路符号

    使用和电池配套的电池盒

    P11

    使用可充电电池组

    电池安装技巧

    电池与机器人的连接

    注意电池极性

    增加熔丝保护

    稳压电源

    处理电力不足的问题

    网上内容:附加信息

    第十三章 — 让你的机器人动起来

    选择一种行走机构

    轮式行走机构

    履带式行走机构

    腿式行走机构

    其他运动方式

    网上资源:限制机器人的重量

    选择正确的电动机

    电动机参数

    测量电机电流

    解决电压跌落问题

    第十四章 — 使用直流电动机

    直流电动机工作原理

    了解直流电动机的规格

    控制直流电动机

    用开关控制电机

    用继电器控制电机

    用晶体管控制电机

    用MOSFET功率管控制电机

    用桥模块控制电机

    控制直流电动机的转速

    抑制电磁噪声

    为机器人选择电动机

    第十五章 — 使用舵机

    R/C舵机的工作原理

    R/C舵机的控制信号

    内部电位器的作用

    特殊用途的舵机类型和尺寸

    齿轮机构和输出力度

    P12

    输出轴的轴衬和轴承

    连接器种类及配线

    模拟舵机与数字舵机

    舵机控制电路

    使用可连续旋转的舵机

    用舵机控制传感器云台

    用舵机控制腿关节、手臂和手指

    第十六章 — 安装电动机和车轮

    安装直流电动机

    安装R/C舵机

    在轴上安装动力传动系统

    车轮与直流齿轮减速电机的安装

    车轮与R/C舵机的安装

    安装舵机联动机构

    适用于机器人的传动零件

    使用刚性和柔性轴连接器

    电动机输出轴的形制

    第四部分 制作你的第 一个机器人

    第十七章 — 搭建轮式机器人

    轮式驱动机器人的设计原则

    双电动机BasicBot

    附加项目:双层结构的RoverBot

    搭建4WD机器人

    两个快速成型的轮式平台

    第十八章 — 搭建履带式机器人

    履带式机器人的科技魅力

    第十九章 — 搭建步行式机器人

    步行式机器人概览

    选择结构材料

    从零开始还是使用套件

    腿部动力

    步行机器人的步态分析

    搭建3个舵机的昆虫机器人

    P13

    第二十章 — 搭建机器臂和夹持器

    人类手臂的构造

    机器臂上的自由度

    机器臂的类型

    驱动技术

    搭建一个3自由度的腕关节

    用套件搭建机器臂

    用夹持器构成机器爪

    第五部分 机器人电子学

    第二十一章 — 机器人电子学入门

    电子制作工具

    电路制作基础入门

    熟悉导线与配线方法

    焊接技巧

    第二十二章 — 机器人常用电子元件

    首先要认识电子元件的符号

    固定电阻

    电位器

    电容

    二极管

    发光二极管(LED)

    晶体管

    集成电路

    开关

    继电器

    其他元件

    网上内容:元件采购

    第二十三章 — 制作电路

    使用免焊电路实验板

    用免焊电路实验板搭建电路的步骤

    制作永久性免焊电路

    给机器人安装免焊电路实验板

    使用好免焊电路实验板的窍门

    制作电路板

    P14

    使用原型开发板

    给电路板配上插针

    连接方式

    第六部分 机器人的大脑

    第二十四章 — 机器人的智能

    基本大脑

    从简单开始!

    分立元件构成的大脑

    输入和输出

    认识单片机

    单片机的形状和规格

    单片机的内部结构

    单片机的速度

    网上内容:编程入门

    第二十五章 — 使用Arduino

    Arduino的结构

    用扩展板扩展接口

    版本分类

    USB连接与电源

    Arduino的引脚

    给Arduino编程

    给机器人编程

    使用舵机

    创建自定义函数

    控制两个舵机

    流控结构

    使用串口监视器

    一些常用的机器人函数

    第二十六章 — 使用BBC Micro:bit

    认识BBC Micro:bit

    选择编程语言

    Micro:bit的扩展包

    给Micro:bit上传程序

    实用的机器人功能

    P15

    第二十七章 — 使用树莓派

    树莓派的内部结构

    树莓派电路板的规格

    树莓派的供电

    选择操作系统

    登录树莓派

    硬件扩展

    认识GPIO引脚

    编程选项

    一些常用的机器人功能

    树莓派的高级功能

    第二十八章 — 其他适用于机器人的单片机

    使用PICAXE

    使用Parallax BASIC Stamp

    使用Parallax Propeller

    第二十九章 — 单片机的硬件接口

    传感器输入

    电动机和其他执行器

    数字输出接口

    数字I/O接口

    模拟输入接口

    使用模数转换

    使用数模转换

    多信号输入输出结构

    USB连接

    网上内容:扩展I/O接口

    遵循科学设计原则

    第七部分 机器人传感器

    第三十章 — 触感

    什么是触感

    机械开关

    使用按钮消抖电路

    开关的软件消抖

    给碰撞开关编程

    机械式压力传感器

    P16

    用麦克风制作触觉传感器

    其他种类的“触觉”传感器

    网上内容:压电陶瓷式传感器

    第三十一章 — 接近与测距

    设计概述

    简单红外接近传感器

    调制型红外接近探测器

    红外测距

    网上内容:使用被动式红外传感器

    超声波测距

    使用激光测距仪

    扩展传感器视野范围

    第三十二章 — 导航

    跟随预定路线:寻线

    沿着墙壁行驶

    测距:计算机器人的行驶距离

    认识加速度、旋转与方向

    罗盘定位

    使用倾斜和重力传感器

    更多适用于机器人的导航系统

    第三十三章 — 环境感知

    监听声音

    适用于机器眼的简易光电传感器

    视觉系统简介

    烟雾探测

    检测危险气体

    热量感知

    第八部分 与你的机器人互动

    第三十四章 — 机器人的遥控操作

    用红外线遥控机器人

    用Zigbee无线模块控制机器人

    蓝牙遥控

    图像传输

    P17

    第三十五章 — 声响效果

    预编程声音模块

    商业化音效套件

    输出警报或其他警告音

    用单片机输出声音和音乐

    使用音频放大器

    用单片机播放声音和音乐

    语言合成技术:让你的机器人开口说话

    第三十六章 — 机器人的视觉效果

    用LED显示反馈信息

    使用LCD显示屏

    用光线效果实现人机互动

    后,放手去做!

    第九部分 在线机器人项目

    第三十七章 — 制作寻光机器人

    设计目标

    LightBot底盘

    可供使用的单片机

    第三十八章 — 把R/C玩具改造成机器人

    设计目标

    R/CBot底盘

    可供使用的单片机

    第三十九章 — 制作寻线机器人

    设计目标

    LineBot底盘

    可供使用的单片机

    第四十章 — 制作机器臂

    设计目标

    BallBot平台

    可供使用的单片机

    附录RBB技术支持网站
  • 内容简介:
    小型智能机器人制作全攻略 是小型智能机器人制作的资料宝典,通过实例讲解,告诉你制作机器人需要掌握的综合知识,内容翔实,通俗易懂。初学者可以边玩边学,了解小型智能机器人设计、制作和使用的技巧。有一定制作经验的爱好者也可以从本书中“淘”到不少好点子。本书已经是第5版了,在前4版的基础上做了大量更新了,增加了新的电机、传感器和模块的项目应用实例。这本书意在启发你使用不同的组件来构建机器人,你可以按自己喜欢的方式把书里介绍的模块化的项目加以组合,创建出各种形状和尺寸、高度智能化的机器人。
  • 作者简介:
    Gordon McComb的作品涵盖业余爱好者和机器人教育领域,有着30年的写作经验,被MAKE杂志称为“业余机器人之父”。他是《小型智能机器人制作全攻略》一书前4个版本的作者,该书在业余机器人爱好者中广受好评。被翻译为多种语言。 译者臧海波 网名“digi01”,国内创客,也是《无线电》杂志作者。在网络上有一定知名度和号召力,被爱好者称为“机器人DIY界的元老”。在《无线电》杂志上连载机器人制作、音频DIY等门类的文章,并参与翻译《爱上制作》系列图书。
  • 目录:
    前言

    致谢

    简介

    第 一部分 — 机器人建造中的科学与艺术

    第 一章 — 成为机器人建造大师

    为什么要建造机器人?

    简单到超乎你的想象

    需要掌握的技术

    自制、套件,或者成品?

    第二章 — 机器人的构造

    固定与移动式机器人

    自动与遥控式机器人

    人工与自主机器人

    那么,机器人到底是什么?

    机器人的身体

    运动机构

    动力系统

    传感器

    输出设备

    第三章 — 建造机器人的安全须知

    项目安全

    焊接安全

    防火安全

    电池安全

    防止静电损害

    用电安全

    急救措施

    P9

    第二部分 建造机器人

    第四章 准备材料

    本地或在线电子经销商

    专业网上机器人零售商

    工艺用品商店

    手工制作商店

    五金和装修材料商店

    有计划的一次性采购

    其他有价值的零售商

    回收:利用现有资源

    做事情有条理

    第五章— 机器人建造入门

    选择合适的建造材料

    建造机器人所需的基本工具

    五金用品

    机械加工技术

    第六章 — 用生活材料制作机器人

    用轻型材料快速搭建机器人

    底板的切割与钻孔

    用热熔胶把材料组合到一起

    使用临时紧固件快速成型

    把玩具改造成高科技机器人

    用搜罗到的材料建造机器人

    第七章 — 木制机器人

    使用硬木还是软木

    实木板还是胶合板

    木材切割技巧

    现学现做——打造一个带动力的木制平台

    第八章 — 塑制机器人

    适用于机器人的塑料种类

    制作机器人的塑料

    塑料的购买方式

    硬性发泡PVC的优点

    确定板材厚度

    怎么切割塑料

    怎么给塑料钻孔

    P10

    制作塑料底盘

    制作塑料框架

    塑料的弯曲定型

    塑料边缘的打磨

    怎么粘合塑料

    怎么给塑料上色

    打造一个带动力的塑制平台

    第九章 — 金属制机器人

    适合用来制作机器人的金属

    测量金属厚度

    什么是热处理

    怎么购买适用于机器人的金属材料

    适用于机器人的可回收金属材料

    金属加工技术

    建造CrossBot——一个“免切割”金属平台

    第十章 — 用数字技术建造机器人

    设计切割钻孔布局

    使用CNC雕刻机

    使用激光切割机

    使用3D打印机

    第十一章 — 组装技术

    螺丝、螺母和其他紧固件

    各种支架

    粘合剂的选择和使用

    第三部分 让你的机器人动起来

    第十二章 — 电池和电源

    常见电源概览

    适用于机器人的电池

    了解电池规格

    可充电电池

    机器人电池概览

    常见电池尺寸

    提升电池容量

    电源和电池的电路符号

    使用和电池配套的电池盒

    P11

    使用可充电电池组

    电池安装技巧

    电池与机器人的连接

    注意电池极性

    增加熔丝保护

    稳压电源

    处理电力不足的问题

    网上内容:附加信息

    第十三章 — 让你的机器人动起来

    选择一种行走机构

    轮式行走机构

    履带式行走机构

    腿式行走机构

    其他运动方式

    网上资源:限制机器人的重量

    选择正确的电动机

    电动机参数

    测量电机电流

    解决电压跌落问题

    第十四章 — 使用直流电动机

    直流电动机工作原理

    了解直流电动机的规格

    控制直流电动机

    用开关控制电机

    用继电器控制电机

    用晶体管控制电机

    用MOSFET功率管控制电机

    用桥模块控制电机

    控制直流电动机的转速

    抑制电磁噪声

    为机器人选择电动机

    第十五章 — 使用舵机

    R/C舵机的工作原理

    R/C舵机的控制信号

    内部电位器的作用

    特殊用途的舵机类型和尺寸

    齿轮机构和输出力度

    P12

    输出轴的轴衬和轴承

    连接器种类及配线

    模拟舵机与数字舵机

    舵机控制电路

    使用可连续旋转的舵机

    用舵机控制传感器云台

    用舵机控制腿关节、手臂和手指

    第十六章 — 安装电动机和车轮

    安装直流电动机

    安装R/C舵机

    在轴上安装动力传动系统

    车轮与直流齿轮减速电机的安装

    车轮与R/C舵机的安装

    安装舵机联动机构

    适用于机器人的传动零件

    使用刚性和柔性轴连接器

    电动机输出轴的形制

    第四部分 制作你的第 一个机器人

    第十七章 — 搭建轮式机器人

    轮式驱动机器人的设计原则

    双电动机BasicBot

    附加项目:双层结构的RoverBot

    搭建4WD机器人

    两个快速成型的轮式平台

    第十八章 — 搭建履带式机器人

    履带式机器人的科技魅力

    第十九章 — 搭建步行式机器人

    步行式机器人概览

    选择结构材料

    从零开始还是使用套件

    腿部动力

    步行机器人的步态分析

    搭建3个舵机的昆虫机器人

    P13

    第二十章 — 搭建机器臂和夹持器

    人类手臂的构造

    机器臂上的自由度

    机器臂的类型

    驱动技术

    搭建一个3自由度的腕关节

    用套件搭建机器臂

    用夹持器构成机器爪

    第五部分 机器人电子学

    第二十一章 — 机器人电子学入门

    电子制作工具

    电路制作基础入门

    熟悉导线与配线方法

    焊接技巧

    第二十二章 — 机器人常用电子元件

    首先要认识电子元件的符号

    固定电阻

    电位器

    电容

    二极管

    发光二极管(LED)

    晶体管

    集成电路

    开关

    继电器

    其他元件

    网上内容:元件采购

    第二十三章 — 制作电路

    使用免焊电路实验板

    用免焊电路实验板搭建电路的步骤

    制作永久性免焊电路

    给机器人安装免焊电路实验板

    使用好免焊电路实验板的窍门

    制作电路板

    P14

    使用原型开发板

    给电路板配上插针

    连接方式

    第六部分 机器人的大脑

    第二十四章 — 机器人的智能

    基本大脑

    从简单开始!

    分立元件构成的大脑

    输入和输出

    认识单片机

    单片机的形状和规格

    单片机的内部结构

    单片机的速度

    网上内容:编程入门

    第二十五章 — 使用Arduino

    Arduino的结构

    用扩展板扩展接口

    版本分类

    USB连接与电源

    Arduino的引脚

    给Arduino编程

    给机器人编程

    使用舵机

    创建自定义函数

    控制两个舵机

    流控结构

    使用串口监视器

    一些常用的机器人函数

    第二十六章 — 使用BBC Micro:bit

    认识BBC Micro:bit

    选择编程语言

    Micro:bit的扩展包

    给Micro:bit上传程序

    实用的机器人功能

    P15

    第二十七章 — 使用树莓派

    树莓派的内部结构

    树莓派电路板的规格

    树莓派的供电

    选择操作系统

    登录树莓派

    硬件扩展

    认识GPIO引脚

    编程选项

    一些常用的机器人功能

    树莓派的高级功能

    第二十八章 — 其他适用于机器人的单片机

    使用PICAXE

    使用Parallax BASIC Stamp

    使用Parallax Propeller

    第二十九章 — 单片机的硬件接口

    传感器输入

    电动机和其他执行器

    数字输出接口

    数字I/O接口

    模拟输入接口

    使用模数转换

    使用数模转换

    多信号输入输出结构

    USB连接

    网上内容:扩展I/O接口

    遵循科学设计原则

    第七部分 机器人传感器

    第三十章 — 触感

    什么是触感

    机械开关

    使用按钮消抖电路

    开关的软件消抖

    给碰撞开关编程

    机械式压力传感器

    P16

    用麦克风制作触觉传感器

    其他种类的“触觉”传感器

    网上内容:压电陶瓷式传感器

    第三十一章 — 接近与测距

    设计概述

    简单红外接近传感器

    调制型红外接近探测器

    红外测距

    网上内容:使用被动式红外传感器

    超声波测距

    使用激光测距仪

    扩展传感器视野范围

    第三十二章 — 导航

    跟随预定路线:寻线

    沿着墙壁行驶

    测距:计算机器人的行驶距离

    认识加速度、旋转与方向

    罗盘定位

    使用倾斜和重力传感器

    更多适用于机器人的导航系统

    第三十三章 — 环境感知

    监听声音

    适用于机器眼的简易光电传感器

    视觉系统简介

    烟雾探测

    检测危险气体

    热量感知

    第八部分 与你的机器人互动

    第三十四章 — 机器人的遥控操作

    用红外线遥控机器人

    用Zigbee无线模块控制机器人

    蓝牙遥控

    图像传输

    P17

    第三十五章 — 声响效果

    预编程声音模块

    商业化音效套件

    输出警报或其他警告音

    用单片机输出声音和音乐

    使用音频放大器

    用单片机播放声音和音乐

    语言合成技术:让你的机器人开口说话

    第三十六章 — 机器人的视觉效果

    用LED显示反馈信息

    使用LCD显示屏

    用光线效果实现人机互动

    后,放手去做!

    第九部分 在线机器人项目

    第三十七章 — 制作寻光机器人

    设计目标

    LightBot底盘

    可供使用的单片机

    第三十八章 — 把R/C玩具改造成机器人

    设计目标

    R/CBot底盘

    可供使用的单片机

    第三十九章 — 制作寻线机器人

    设计目标

    LineBot底盘

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    第四十章 — 制作机器臂

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