機(jī)器人制作入門(mén)（第5版）

第1章　小型移動(dòng)式智能機(jī)器人和制作工具 ………………………… 001
1．1　小型移動(dòng)式智能機(jī)器人 …………………………………………………………　002
1．1．1　機(jī)器人的電子元器件 …………………………………………………………………　004
1．1．2　機(jī)器人的結(jié)構(gòu)材料 ……………………………………………………………………　008
1．2　機(jī)器人制作工具 …………………………………………………………………　011
1．2．1　電子裝配工具 …………………………………………………………………………　011
1．2．2　機(jī)械裝配工具 …………………………………………………………………………　014
第2章　用分立元器件制作的機(jī)器人 …………………………………　020
2．1　太陽(yáng)能陀螺 ………………………………………………………………………　021
2．1．1　工具和材料 ……………………………………………………………………………　021
2．1．2　太陽(yáng)能陀螺的電路 ……………………………………………………………………　023
2．1．3　制作 ……………………………………………………………………………………　023
2．1．4　調(diào)整技巧 ………………………………………………………………………………　029
2．2　雙細(xì)胞硬盤(pán)動(dòng)物——讓身邊的e-waste變身為光彩奪目的藝術(shù)品 ……………　030
2．2．1　備料 ……………………………………………………………………………………　031
2．2．2　制作 ……………………………………………………………………………………　034
2．2．3　結(jié)論 ……………………………………………………………………………………　046
2．3　太陽(yáng)能蟋蟀——在手掌上跳舞的機(jī)器人 ………………………………………　047
2．3．1　高效引擎 ………………………………………………………………………………　047
2．3．2　材料和工具 ……………………………………………………………………………　049
2．3．3　制作過(guò)程 ………………………………………………………………………………　050
2．3．4　故障與排除 ……………………………………………………………………………　061
第3章　輪式機(jī)器人小車制作筆記 ……………………………………　062
3．1　如何開(kāi)展機(jī)器人制作 ……………………………………………………………　063
3．1．1　從項(xiàng)目著手 ……………………………………………………………………………　063
3．1．2　制定目標(biāo) ………………………………………………………………………………　063
3．1．3　項(xiàng)目分析 ………………………………………………………………………………　064
3．1．4　總結(jié) ……………………………………………………………………………………　066
3．2　工藝、知識(shí)與材料 ………………………………………………………………　066
3．2．1　總體思路 ………………………………………………………………………………　066
3．2．2　制作工藝 ………………………………………………………………………………　067
3．2．3　準(zhǔn)備材料 ………………………………………………………………………………　068
3．2．4　總結(jié) ……………………………………………………………………………………　074
3．3　機(jī)器人設(shè)計(jì)方案 …………………………………………………………………　074
3．3．1　行駛機(jī)構(gòu) ………………………………………………………………………………　074
3．3．2　選擇萬(wàn)向輪 ……………………………………………………………………………　075
3．3．3　控制重量 ………………………………………………………………………………　077
3．3．4　設(shè)計(jì)車架 ………………………………………………………………………………　078
3．3．5　總結(jié) ……………………………………………………………………………………　079
3．4　制作0號(hào)機(jī) ………………………………………………………………………　080
3．4．1　加工車架 ………………………………………………………………………………　080
3．4．2　組裝車身 ………………………………………………………………………………　086
3．4．3　自制傳感器 ……………………………………………………………………………　088
3．4．4　控制邏輯 ………………………………………………………………………………　089
3．4．5　總裝調(diào)試 ………………………………………………………………………………　091
3．4．6　總結(jié) ……………………………………………………………………………………　093
3．5　尋光小車 …………………………………………………………………………　094
3．5．1　感知智能 ………………………………………………………………………………　094
3．5．2　新項(xiàng)目新任務(wù) …………………………………………………………………………　094
3．5．3　設(shè)計(jì)方案 ………………………………………………………………………………　095
3．5．4　總裝調(diào)試 ………………………………………………………………………………　101
3．5．5　總結(jié) ……………………………………………………………………………………　105
3．6　小車中的控制論 …………………………………………………………………　105
3．6．1　從模擬電路入手 ………………………………………………………………………　105
3．6．2　從數(shù)字電路入手 ………………………………………………………………………　107
3．6．3　從控制論看小車 ………………………………………………………………………　114
第4章　用邏輯電路制作的機(jī)器人 ……………………………………　117
4．1　基于模擬計(jì)算機(jī)的循線小車 ……………………………………………………　118
4．1．1　制作小車底盤(pán) …………………………………………………………………………　118
4．1．2　制作循線控制板 ………………………………………………………………………　122
4．2　會(huì)尋光的機(jī)器龜 …………………………………………………………………　128
4．2．1　制作機(jī)器龜?shù)囊苿?dòng)平臺(tái) ………………………………………………………………　129
4．2．2　制作機(jī)器龜?shù)碾娮幽X …………………………………………………………………　133
4．2．3　總體裝配和調(diào)整 ………………………………………………………………………　137
4．2．4　一些想法與功能擴(kuò)展 …………………………………………………………………　139
4．3　活靈活現(xiàn)的比目魚(yú) ………………………………………………………………　140
4．3．1　制作比目魚(yú)的骨架 ……………………………………………………………………　141
4．3．2　制作比目魚(yú)的電子部分 ………………………………………………………………　145
4．3．3　最終效果和改進(jìn)想法 …………………………………………………………………　150
第5章　用神經(jīng)元制作的機(jī)器人 ………………………………………　151
5．1　由神經(jīng)元組網(wǎng)構(gòu)成的蛇形機(jī)器人 ………………………………………………　152
5．1．1　制作蛇形機(jī)器人的骨架 ………………………………………………………………　153
5．1．2　制作蛇形機(jī)器人的電子部分 …………………………………………………………　162
5．1．3　總裝和運(yùn)行效果 ………………………………………………………………………　166
5．2　仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人 …………………………………………………………………　172
5．2．1　仿生昆蟲(chóng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu) ………………………………………………………………　173
5．2．2　制作昆蟲(chóng)機(jī)器人的骨架 ………………………………………………………………　174
5．2．3　制作昆蟲(chóng)的電子部分 …………………………………………………………………　183
5．2．4　總裝調(diào)試 ………………………………………………………………………………　188
第6章　用單片機(jī)制作的機(jī)器人 ………………………………………　191
6．1　數(shù)字PK模擬 ………………………………………………………………………　192
6．2　基于不同控制理念的兩個(gè)爬蟲(chóng)機(jī)器人 …………………………………………　192
6．2．1　結(jié)構(gòu)與控制方法 ………………………………………………………………………　193
6．2．2　數(shù)字爬蟲(chóng)機(jī)器人骨架的制作過(guò)程 ……………………………………………………　194
6．2．3　模擬爬蟲(chóng)機(jī)器人骨架的制作過(guò)程 ……………………………………………………　199
6．2．4　數(shù)字爬蟲(chóng)機(jī)器人控制核心的制作過(guò)程 ………………………………………………　203
6．2．5　模擬爬蟲(chóng)機(jī)器人控制核心的制作過(guò)程 ………………………………………………　208
6．2．6　最終效果對(duì)比 …………………………………………………………………………　212
6．3　快速原型機(jī)、LittleBits 和機(jī)器蠕蟲(chóng) ………………………………………………　214
6．3．1　快速原型機(jī) ……………………………………………………………………………　215
6．3．2　LittleBits和機(jī)器蠕蟲(chóng) …………………………………………………………………　216
6．4　用Arduino 打造超級(jí)BEAM機(jī)器人 ………………………………………………　221
6．4．1　結(jié)構(gòu)部分的制作 ………………………………………………………………………　224
6．4．2　電子部分的制作 ………………………………………………………………………　227
6．4．3　控制軟件 ………………………………………………………………………………　229
6．4．4　功能擴(kuò)展 ………………………………………………………………………………　231
6．4．5　升級(jí)2 號(hào)機(jī)——觸須傳感器 …………………………………………………………　233
6．4．6　升級(jí)2 號(hào)機(jī)——紅外遙控 ……………………………………………………………　239