● 章 机器人来了 01 从小车开始你的机器人爱好之旅....2 1.1 小车的整体控制系统.................. 2 1.2 传感器部分................................ 3 1.3 控制器部分................................ 4 1.4 执行器部分................................ 6 1.5 后记 ......................................... 7 02 制作机器人该用什么单片机......9 2.1 入门首选 AT89S51 系列 单片机....................................... 9 2.2 爱好者制作机器人首选 AVR 系列单片机....................... 9 2.3 不错机器人控制器 ARM...........10 2.4 音频/ 视频处理首选 DSP.........10 2.5 新兴控制器 FPGA................... 11 2.6 更多可供选择的单片机............. 11 2.6.1 AVR 单片机过时了吗？............ 11 2.6.2 MSP430 系列单片机如何？.... 12 2.6.3 PIC 单片机如何？.......................... 12 2.6.4 凌阳单片机如何？.......................... 12 03 制作机器人常用的传感器....... 14 3.1 用于避障的传感器....................14 3.2 用于测距的传感器....................15 3.3 用于亮度判断的传感器.............16 3.4 用于测量速度的传感器.............16 3.5 用于检测地面灰度的传感器......17 3.6 其他.........................................18 04 谈谈机器人的安装................. 19 4.1 制作忠告..................................19 4.2 框架结构................................. 20 4.3 零部件.................................... 20 4.4 固定方式................................. 20 4.5 车轮........................................ 20 4.6 电机.........................................21 4.7 安装机器人电池.......................21 4.8 电子电路..................................21 4.9 布置传感器............................. 22 05 我的机器人制作体验..............23 06 机器人爱好者如是说..............27 第2 章 SolidWorks 帮你完成 机器人设计 07 零件的三维建模....................32 08 零件的虚拟装配....................37 09 模拟并分析你的机器人零件.........41 第3 章 多足机器人 10 我的个机器人— 6 足甲虫.......................... 46 10.1 制作原理................................ 46 10.2 元器件的选择........................ 46 10.3 制作过程............................... 47 10.3.1 图纸设计与3D 验证.................. 47 10.3.2 机械配件的数控加工................. 48 10.3.3 整体装配............................................ 49 10.3.4 软件调试............................................ 50 10.4 小结.......................................51 11 基于AVR 单片机的 6 足机器昆虫........................52 11.1 基本机械结构的制作............... 52 11.2 控制电路的制作..................... 53 11.3 结构完善................................ 56 11.3.1 加强关节............................................. 56 11.3.2 安装加固底盘.................................. 56 11.3.3 加大锂电池容量............................ 57 11.3.4 增加指示灯....................................... 57 11.3.5 缩短腿部长度.................................. 57 11.4 初步行走................................ 58 12 进击的多足巨兽....................59 13 6 足坦克诞生记................. 63 13.1 拼装版蜘蛛机器人.................. 63 13.2 加装炮台............................... 65 13.3 铁质6 足移动平台................. 65 13.4 再次加装炮台........................ 67 第4 章 相扑机器人 14 一起来认识相扑机器人...........70 14.1 机器人相扑比赛简介.............. 70 14.2 形形色色的相扑机器人.......... 72 15 相扑机器人制作指南..............76 15.1 控制器的选择......................... 76 15.1.1 LEGO EV3 ..................................... 76 15.1.2 Arduino............................................. 77 15.2 电机、车轮及电机驱动模块的 选择.......................................... 78 15.2.1 电机....................................................... 78 15.2.2 车轮....................................................... 79 15.2.3 电机驱动模块.................................. 80 15.3 传感器的选择.........................81 16 一起来制作自主式相扑机器人.... 83 16.1 相扑机器人车身的制作........... 83 16.2 编程要点............................... 86 第5 章 低成本开源互动 机器人BOXZ 17 “盒仔”家里造....................92 17.1 工具和材料............................ 92 17.2 BOXZ 板块的制作................. 93 17.3 盒仔的组装............................ 94 17.4 Arduino 程序和调试.............. 99 17.5 盒仔的更多故事..................... 99 18 通过Android 手机控制 BOXZ................................101 18.1 BOXZ 的控制原理................ 101 18.2 Arduino 硬件部分................102 18.3 Arduino 软件部分................104 18.4 BOXZ Android 客户端.........105 18.5 Android 开发环境搭建及 BOXZ 源代码介绍................108 18.6 扩展应用.............................. 112 19 BOXZ Mini 制作全过程.......114 19.1 什么是BOXZ Mini ？........... 114 19.2 组装过程.............................. 115 19.3 互动..................................... 121 19.4 调试.....................................124 19.5 通信.....................................126 19.6 结束语..................................126 20 通过网页无线遥控盒仔......... 128 20.1 配置Zigbee 模块.................128 20.1.1 配置路由器.................................... 128 20.1.2 配置协调器.................................... 128 20.2 Intel Edison 网关搭建..........129 20.2.1 设备准备......................................... 129 20.2.2 硬件组装......................................... 129 20.3 BOXZ Mini 搭建..................129 20.4 整体调试..............................130 20.5 控制命令说明....................... 131 21 DIY 项目从原型到量产的 成长历程............................ 133 2011 年 懵懂的ROBOT 之梦.......133 2012 年 兴起的Arduino 之热.......134 2013 年 创新的BOXZ 之路.........142 2014 年 腾飞的BOXZ 之翼.........145 2015 年 执着的BOXZ 之心.........150 结束语............................................ 151 第6 章 人形机器人 22 一起来玩双足机器人吧！..... 154 22.1 装配过程..............................155 22.2 如何让双足机器人行走起来.....157 22.3 控制程序..............................157 22.4 思路扩展—双足机器人还能 做什么.................................157 23 现实版铁甲钢拳来了!.......... 159 23.1 人形机器人的制作................160 23.2 动作序列的制作...................162 23.3 遥控端的设计.......................164 24 铁甲钢拳威力加强版............ 167 24.1 程序设计..............................168 24.2 制作过程..............................169 25 让铁甲钢拳随你而动............ 172 25.1 制作步骤..............................172 25.2 Numchuck 的用法...............174 26 用语音控制铁甲钢拳............ 176 第7 章 精彩制作实例 27 用8×8 LED 点阵屏做的 3D 打印小机器人.............. 182 27.1 再现原设计的制作过程.........182 27.2 设计优化..............................184 28 DIY 自平衡机器人............... 186 28.1 原理简介..............................186 28.2 制作过程..............................187 29 用Arduino 自制无线遥控 机器人............................... 192 29.1 总体设计..............................192 29.2 Arduino 下位机设计.............192 29.2.1 机械部分.......................................... 192 29.2.2 电路部分.......................................... 194 29.2.3 下位机软件设计......................... 196 29.3 机器人上位机设计................197 29.3.1 遥控器设计.................................... 197 29.3.2 上位机软件设计......................... 198 29.4 整体调试..............................199 29.5 结束语.................................201 30 开源群体机器人X-Bot.......202 30.1 功能特性............................. 202 30.2 规格说明............................. 202 30.3 硬件结构............................. 203 30.4 电路原理............................. 203 30.5 软件架构............................. 203 30.6 关键技术............................. 204 30.6.1 红外收发硬件设计.................... 204 30.6.2 红外多功能复用设计.............. 204 30.6.3 电机固定方式............................... 204 30.7 后记.................................... 206 31 300 元打造属于自己的 水下机器人.........................207 31.1 硬件构成.............................. 207 31.1.1 Arduino Pro mini 及 CP2102 线.......................... 207 31.1.2 MPU6050 模块.......................... 208 31.1.3 L298N 电机驱动板模块........ 208 31.1.4 LED 照明模块............................. 209 31.1.5 摄像模块.......................................... 209 31.1.6 电源模块.......................................... 209 31.2 系统构架与设计................... 209 31.2.1 硬件设计.......................................... 209 31.2.2 软件系统.......................................... 210 31.3 密封及浮态调整....................212 32 低成本打造Booby 家庭服务机器人.................. 214 32.1 履带底盘的设计....................215 32.2 机械臂的设计.......................215 32.3 机械臂测试程序...................216 32.4 视频传输功能的设计.............218 32.5 语音交流及眼睛动作的设计.... 219 32.6 眼睛控制程序.......................219 32.7 短信报警功能的设计.............221 32.8 总结.................................... 222
内容简介
“i创客”谐音为“爱创客”，也可以解读为“我是创客”。创客的奇思妙想和丰富成果，充分展示了大众创业、万众创新的活力。这种活力和创造，将会成为中国经济未来增长的不熄引擎。本系列图书将为读者介绍创意作品、弘扬创客文化，帮助读者把心中的各种创意转变为现实。 本书汇集了多位创客在智能机器人方面的丰硕成果，不仅为刚接触机器人制作的初学者提供了从单片机、传感器选择到零件设计、组装过程的详尽入门教程，还为有一定基础和经验的制作者提供了从基础到不错，覆盖机器人小车、多足机器人、人形机器人等不同类型，实现遥控、自平衡、语音控制、智能交互等不同功能的丰富实例。通过阅读这本书，你会全面了解智能机器人的构成，在设计与制作智能机器人方面获得思路和灵感。
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