导语

  

内容提要

  

    本书基于项目化的学做方式，将一个个独立功能单元设计成学习项目，带领读者完成机器人设计与制作的入门学习。
    主要内容包括：如何制作“飞毛腿”机器人、构建机器人开发平台、机器人如何用灯光表达信息、机器人如何用声音传情达意、机器人如何实现移动、机器人如何感知环境、为机器人造型、机器人需要怎样的电源系统、桌面助理机器人的设计、自主移动机器人的设计。
    每个项目均是作者亲自设计制作完成，过程有效，数据可靠。
    书中配有二维码，扫码即可观看视频讲解。
    本书可为想学习机器人设计与制作相关知识的入门级读者、初级机器人工程师提供帮助，也可供大学院校相关专业师生学习参考。

第1章  如何制作“飞毛腿”机器人
  1.1  从神坛走出的机器人
  1.2  如何制作飞毛腿机器人
    1.2.1  制作目标
    1.2.2  制作所需材料
    1.2.3  制作步骤及注意事项
    1.2.4  问题与解决
    1.2.5  项目小结
    1.2.6  思考
  1.3  什么是机器人
  1.4  本书中要介绍的机器人
  1.5  本章小结与思考
第2章  构建机器人开发平台
  2.1  机器人的主控制器
  2.2  配置机器人开发环境
    2.2.1  PC端Arduino软件开发环境
    2.2.2  Tinkercad在线开发环境
  2.3  通过程序点亮LED
  2.4  Fritzing（电路搭建工具）
  2.5  本章小结与思考
第3章  机器人如何用灯光表达信息
  3.1  用灯光显示心跳的感觉
    3.1.1  用程序实现心跳的感觉
    3.1.2  在Arduino IDE中实现模块化开发
    3.1.3  问题与思考
  3.2  让机器人以灯光的形式发送“SOS”求救信号
    3.2.1  求救信号简介
    3.2.2  用灯光发送“SOS”信号
  3.3  让机器人展示呼吸的样子
    3.3.1  用PWM控制LED模仿呼吸
    3.3.2  呼吸灯的控制电路设计
    3.3.3  呼吸灯的程序设计
  3.4  机器人如何进行文字符号表示
    3.4.1  数码管与数码的表示
    3.4.2  控制LED数码管从“0”到“9”滚动显示
  3.5  用8×8点阵LED显示更复杂的图形
    3.5.18  ×8点阵LED显示屏简介
    3.5.2  用8×8点阵LED显示屏显示“I Love U”
  3.6  用LCD显示屏滚动显示一段文字
    3.6.1  LCD1602简介
    3.6.2  用LCD显示“Hello，robot！To a new world！”
  3.7  本章小结与思考
第4章  机器人如何用声音传情达意
  4.1  声音和发声装置
    4.1.1  机器人常用的发声装置
    4.1.2  蜂鸣器的种类及发声方法
    4.1.3  用计算机记录和合成声音
  4.2  用程序控制蜂鸣器模仿警笛声
    4.2.1  如何发出警笛声
    4.2.2  电路部分设计
    4.2.3  程序设计
    4.2.4  运行与观察思考
  4.3  如何让机器人演奏音乐
    4.3.1  计算机中的音乐是怎么产生的
    4.3.2  将简谱的内容转换成程序
    4.3.3  为乐曲编写播放程序
  4.4  实现灯光随着音乐节拍变幻
    4.4.1  在现有项目基础上迭代开发
    4.4.2  修改程序代码
  4.5  本章小结与思考
第5章  机器人如何实现移动
  5.1  用直流电机控制机器人移动
    5.1.1  直流电机的驱动
    5.1.2  搭建用Arduino UNO控制电机的电路
    5.1.3  通过程序控制电机进行各种形式的转动
  5.2  控制舵机精确转动
    5.2.1  舵机的驱动
    5.2.2  通过程序控制舵机转到指定位置
    5.2.3  控制舵机来回扫描
  5.3  控制步进电机转动
    5.3.1  步进电机的驱动
    5.3.2  通过程序控制步进电机
  5.4  本章小结
第6章  机器人如何感知环境
  6.1  感知触碰
    6.1.1  用程序监控按钮的状态
    6.1.2  实现键盘按键控制程序
    6.1.3  用按键控制数字累加显示
  6.2  感知物体表面状态
    6.2.1  感知物体表面灰度
    6.2.2  感知物体表面色彩
    6.2.3  感知物体表面凹凸
  6.3  感知物体的距离
    6.3.1  用超声波测距传感器测距
    6.3.2  用红外传感器避障
  6.4  感知周边环境
    6.4.1  用数字方法感知环境温度
    6.4.2  用模拟温度传感器检测温度
    6.4.3  感知环境光
    6.4.4  感知人的活动
  6.5  机器人如何实现自我感知
    6.5.1  机器人如何实现振动及倾斜感知
    6.5.2  机器人自我状态的其它感知
  6.6  本章小结
第7章  为机器人造型
  7.1  轻松造型
  7.2  为机器人3D打印造型
    7.2.1  用Tinkercad设计3D模型
    7.2.2  用SketchUp设计3D造型
  7.3  用SketchUp绘制一个方盒
    7.3.1  方形盒的设计
    7.3.2  爱心音乐盒的制作
  7.4  爱心音乐盒的3D打印
    7.4.1  从SketchUp中将爱心音乐盒文件导出
    7.4.2  用切片软件将stl文件生成切片文件
  7.5  本章小结
第8章  机器人需要怎样的电源系统
  8.1  机器人的电源系统
  8.2  锂电池
  8.3  稳压模块
  8.4  电源保护与监控
  8.5  为机器人设计供电系统
    8.5.1  机器人总电源的设计
    8.5.2  机器人主控制器模块的供电
    8.5.3  机器人传感器模块的供电
    8.5.4  机器人驱动模块的供电
  8.6  本章小结
第9章  桌面助理机器人的设计
  9.1  总体设计
    9.1.1  机器人的总体认知和功能框图
    9.1.2  桌面助理机器人的任务
  9.2  桌面助理照明机器人的设计
    9.2.1  硬件设计
    9.2.2  程序设计
    9.2.3  结构设计
  9.3  自适应调光机器人的设计
    9.3.1  硬件设计
    9.3.2  软件设计
    9.3.3  结构设计
  9.4  具有警示功能的自主照明助理机器人设计
    9.4.1  硬件设计
    9.4.2  软件设计
    9.4.3  结构设计
    9.4.4  项目运行与调试
  9.5  人类活动助手机器人的设计
    9.5.1  硬件设计
    9.5.2  软件设计
    9.5.3  结构设计与调试
  9.6  人类习惯感知机器人的设计
    9.6.1  硬件设计
    9.6.2  软件设计
    9.6.3  结构设计
  9.7  本章小结
第10章  自主移动机器人的设计
  10.1  总体设计
    10.1.1  需求分析
    10.1.2  规划自主移动机器人的开发过程
  10.2  制作可按程序运行的机器人小车
    10.2.1  机器人小车的结构设计
    10.2.2  硬件设计
    10.2.3  通过程序控制机器人的移动
  10.3  自主避障机器人的设计
    10.3.1  自主避障机器人的硬件设计
    10.3.2  自主避障机器人程序设计
    10.3.3  自主避障机器人的结构设计和调试
  10.4  自主巡线机器人设计
    10.4.1  自主巡线机器人的硬件设计
    10.4.2  自主巡线机器人的程序设计
    10.4.3  结构设计需要考虑的因素
  10.5  安防巡逻机器人设计
    10.5.1  安防巡逻机器人的硬件与结构设计
    10.5.2  安防巡逻机器人的程序设计
  10.6  智能巡线机器人设计
    10.6.1  智能巡线机器人的硬件设计
    10.6.2  智能巡线机器人的软件设计
  10.7  本章小结