Arduino 機器人權威指南 Arduino机器人权威指南

<內容簡介>

你想製作有趣的機器人嗎？你想讓機器人沿著指定的路線行走嗎？你想讓機器人幫助你清掃庭院嗎？你想讓機器人載著你逛街嗎？那麽請選擇　　《Arduino機器人權威指南》吧！John-David Warren、Josh Adams和Harald Molle會帶你走進機器人的世界，教會你如何尋找配件、怎樣製作機器人、怎樣進行編程，甚至告訴你如何對機器人進行安全測試。
《Arduino機器人權威指南》可以教會你如何用Arduino來控制各式各樣的機器人，同時提供了每一步的詳細指導。你不僅可以學會Arduino的基本使用方法，還可以瞭解各種電機的特性。同樣，你會掌握其控制和排除故障的方法，將之應用到你的機器人項目中。《Arduino機器人權威指南》從易到難，講解了各種各樣機器人的製作方法，其中包括GPS機器船、草地機器人、格鬥機器人及賽格威機器人等。
無論你是只會擺弄Arduino的初學者，還是一個製作小工具的專家，《Arduino機器人權威指南》都會幫助你製作出意想不到的機器人作品。

<章節目錄>

第1章 基礎
1.1 電學
1.1.1 電模擬
1.1.2 電的基礎知識
1.1.3 電路
1.1.4 電信號測量
1.1.5 萬用表
1.1.6 電壓測量
1.1.7 電流強度測量
1.1.8 電容測量
1.1.9 電阻測量
1.1.10 使用歐姆定律計算電阻功率
1.1.11 示波器
1.1.12 負載
1.1.13 電路連接 第1章 基礎
1.1 電學
1.1.1 電模擬
1.1.2 電的基礎知識
1.1.3 電路
1.1.4 電信號測量
1.1.5 萬用表
1.1.6 電壓測量
1.1.7 電流強度測量
1.1.8 電容測量
1.1.9 電阻測量
1.1.10 使用歐姆定律計算電阻功率
1.1.11 示波器
1.1.12 負載
1.1.13 電路連接
1.2 電子學
1.2.1 半導體
1.2.2 技術手冊
1.2.3 集成電路
1.2.4 通孔元件
1.3 Arduino初級讀本
1.3.1 Arduino變體
1.3.2 Arduino集成開發環境
1.3.3 草稿
1.3.4 信號
1.4 構建電路
1.4.1 電路設計
1.4.2 原理圖
1.4.3 原型
1.5 搭建機器人
1.5.1 硬件
1.5.2 材料
1.5.3 工作區域
1.6 總結
第2章 基於Arduino的機器人
2.1 Arduino接口
2.1.1 繼電器
2.1.2 晶體管
2.1.3 電機控制器的接口
2.2 用戶控制
2.2.1 連線（有線）控制
2.2.2 紅外控制（IR）
2.2.3 無線電控制系統
2.3 傳感器導航
2.3.1 接觸式感知
2.3.2 距離和反射式感知
2.3.3 方向（定位）
2.3.4 非自主傳感器
2.4 總結
第3章 讓機器人動起來
3.1 電機
3.1.1 有刷直流電機（永久磁鐵型）
3.1.2 無刷直流電機
3.1.3 步進電機
3.1.4 齒輪減速電機
3.1.5 伺服舵機
3.1.6 線性制動器
3.1.7 功率計算
3.1.8 驅動
3.1.9 尋找合適的電機
3.2 H橋
3.2.1 產生制動
3.2.2 實現
3.2.3 H橋集成電路
3.2.4 更改PWM頻率
3.2.5 反電動勢
3.2.6 電流檢測
3.2.7 基於H橋的商品（電機控制器）
3.3 電池
3.3.1 鎳鎘電池（NiCad）
3.3.2 鎳氫電池（NiMH）
3.3.3 鋰聚合物電池（LiPo）
3.3.4 鉛酸蓄電池
3.3.5 充電
3.4 材料
3.4.1 木材
3.4.2 金屬
3.4.3 螺栓和螺母
3.4.4 塑料
3.4.5 鏈條和鏈輪齒
3.4.6 車輪
3.5 總結
第4章 萊納斯尋線機器人
4.1 萊納斯的零件清單
4.2 如何使萊納斯工作
4.2.1 軌道
4.3 製作紅外傳感器電路板
4.4 改裝成連續旋轉的伺服舵機
4.4.1 方法1：帶有外部速度控制器的直接直流驅動
4.4.2 方法2：帶有內部電機驅動電路的伺服脈沖驅動
4.5 合適的驅動輪
4.6 製作框架
4.7 製作連接
4.8 電池安裝
4.8.1 安裝電源開關
4.9 加載代碼
4.10 製作軌道
4.11 測試
4.12 附加組件
4.12.1 LED指示燈
4.12.2 噴漆
4.12.3 添加速度調節器（電位器）
4.13 總結
第5章 墻追蹤機器人Wally
5.1 如何讓Wally工作
5.2 Wally的零件清單
5.3 電機控制器
5.3.1 高側開關
5.3.2 低側開關
5.3.3 電路製作
5.4 製作框架
5.5 安裝傳感器
5.6 安裝電池和電源開關
5.6.1 電源開關安裝
5.7 代碼
5.7.1 代碼目標
5.8 總結
第6章 製作PCB板
6.1 PCB基礎
6.2 你需要什麽來開始
6.3 電路設計
6.3.1 搜索開源設計
6.3.2 製作你自己的設計
6.3.3 使用Eagle原理圖編輯器工作
6.3.4 使用Eagle電路板編輯器工作
6.4 轉印設計
6.4.1 讓我們製作一塊Arduino克隆板——Jduino
6.4.2 開始轉印
6.5 腐蝕
6.5.1 測量腐蝕液
6.5.2 腐蝕（方法1）
6.5.3 腐蝕（方法2）
6.5.4 清除墨粉
6.6 鉆孔
6.7 焊接
6.7.1 製作Arduino克隆板
6.7.2 製作BJT H-橋
6.8 測試
6.9 總結
第7章 昆蟲機器人
7.1 通過Arduino讀取開關
7.2 如何使昆蟲機器人工作
7.2.1 天線傳感器
7.2.2 碰撞傳感器
7.3 昆蟲機器人的零件清單
7.4 電機
7.4.1 改裝伺服舵機
7.4.2 控制伺服舵機
7.4.3 將脈沖值轉換為角度值
7.4.4 將車輪安裝到伺服舵機
7.5 製作框架
7.5.1 標記有機玻璃
7.5.2 切割有機玻璃
7.5.3 安裝電機
7.5.4 安裝腳輪
7.5.5 安裝Arduino
7.5.6 安裝電池
7.6 製作傳感器
7.6.1 前置天線傳感器
7.6.2 後置碰撞傳感器
7.7 製作連線
7.8 加載代碼
7.8.1 創建一個延遲
7.8.2 變量
7.8.3 代碼
7.9 製作一頂帽子
7.10 總結
第8章 探險者機器人
8.1 如何使探險者機器人工作
8.1.1 R/C控制
8.1.2 強大的電機
8.1.3 電流檢測
8.1.4 啟動視頻
8.1.5 啟動Xbee
8.2 探險者機器人的零件清單
8.3 製作框架
8.3.1 規格
8.3.2 添加電池支架
8.3.3 切割底部框架支架
8.3.4 切割頂部框架支架
8.3.5 切割和彎曲主框架板
8.3.6 添加橫桿和安裝腳輪
8.3.7 有機玻璃甲板（任選）
8.4 製作電機控制器
8.4.1 電流檢測和限流
8.4.2 H橋設計
8.5 設置Arduino
8.5.1 連接H橋
8.6 設置Xbee
8.6.1 測試Xbee
8.7 添加攝像頭
8.7.1 二自由度雲臺
8.7.2 製作第一個支架
8.7.3 製作第二個支架
8.8 加載代碼
8.9 總結
第9章 機器船
9.1 開場白
9.2 機器船的零件清單
9.2.1 聚苯乙烯泡沫塑料
9.2.2 環氧樹脂
9.2.3 手套
9.2.4 玻璃纖維布
9.2.5 膠水
9.2.6 泡沫塑料切割機和美工刀
9.2.7 雜項
9.3 機器船設計
9.4 組裝機器船
9.4.1 模板
9.4.2 將模板膠合到EPS/ XPS板上
9.4.3 切出分段
9.4.4 把分段膠合在一起
9.4.5 插入泡沫錨
9.4.6 塗層
9.4.7 塗抹成品
9.4.8 鰭
9.4.9 上色
9.4.10 甲板
9.4.11 完成組裝
9.5 推進裝置
9.5.1 底板
9.5.2 樞軸
9.5.3 管子
9.5.4 舵角
9.5.5 電機
9.5.6 舵機
9.5.7 推桿
9.6 電子設備
9.6.1 系統的核心——ArduPilot PCB
9.6.2 GPS模塊
9.6.3 電子調速器（ESC）
9.6.4 電機
9.6.5 舵機
9.6.6 電池組
9.6.7 安裝電子設備
9.7 軟件和任務規劃
9.7.1 GPS接收器
9.7.2 軟件
9.7.3 安裝軟件
9.7.4 任務規劃
9.8 全部放在一起
9.8.1 集成系統
9.8.2 船，歡呼吧！
9.9 故障排除
9.9.1 電機/螺旋槳的推力不夠
9.9.2 電機不啟動
9.10 總結
第10章 草地機器人400
10.1 如何使草地機器人400工作
10.1.1 割草機甲板
10.1.2 大容量電池
10.1.3 鋼框架
10.1.4 卸料鬥
10.1.5 充氣輪胎
10.1.6 前燈
10.1.7 失效保護
10.2 工具和零件列表
10.2.1 割草機
10.2.2 零件清單
10.3 輪子
10.3.1 前腳輪
10.3.2 後驅動輪
10.3.3 安裝鏈輪
10.4 框架
10.5 傳動系統
10.5.1 安裝電機支架
10.5.2 安裝鏈條
10.6 電機控制器
10.6.1 選購一個電機控制器
10.6.2 散熱風扇
10.6.3 電機控制器反饋
10.7 Arduino
10.7.1 固定好連接以防行駛顛簸
10.8 失效保護
10.8.1 無線電遙控撥動開關
10.8.2 功率繼電器
10.8.3 避免無線電遙控本身的失效保護
10.9 連接電路
10.10 代碼
10.11 美化和添加附件
10.11.1 噴漆
10.11.2 前燈
10.11.3 卸料鬥
10.11.4 割草機安全開關
10.12 總結
第11章 賽格威機器人
11.1 如何使賽格威機器人工作
11.1.1 慣性測量單元
11.1.2 轉向和增益
11.1.3 嚙合器
11.2 賽格威機器人的零件清單
11.3 選擇合適的傳感器
11.3.1 3.3V電源
11.3.2 加速度計
11.3.3 陀螺儀
11.3.4 陀螺儀和加速度計的總結
11.3.5 角度濾波
11.4 製作慣性測量單元適配板
11.5 選擇電機
11.5.1 卸掉電力制動器
11.5.2 電機安裝位置
11.6 選擇電機控制器
11.6.1 SoftwareSerial庫
11.6.2 Sabertooth控制器的簡化串口
11.7 電池
11.7.1 密封鉛酸蓄電池
11.7.2 充電
11.7.3 12V供電
11.8 框架
11.8.1 框架設計
11.8.2 製作框架
11.9 輸入裝置
11.9.1 轉向
11.9.2 增益
11.9.3 嚙合器
11.9.4 水平啟動
11.9.5 安裝輸入裝置到框架上
11.10 安裝電子設備
11.10.1 焊接輸入裝置
11.10.2 連接線路
11.11 分析代碼
11.11.1 sample_accel()函數
11.11.2 sample_gyro()函數
11.11.3 檢查角度讀數
11.11.4 calculate_angle() 函數
11.11.5 read_pots()函數
11.11.6 auto_level()函數
11.11.7 update_motor_speed() 函數
11.11.8 time_stamp()函數
11.11.9 serial_print_stuff()函數
11.11.10 完整代碼
11.12 測試
11.13 總結
11.14 參考資料
第12章 格鬥機器人
12.1 機器人格鬥的誕生
12.1.1 格鬥機器人的規章制度
12.1.2 沒有價格限制
12.2 格鬥機器人零件清單
12.3 輸入控制
12.3.1 Fly Sky CT-6：32美元、5通道、2.4GHz無線控制器備選方案
12.4 電子設備
12.4.1 Arduino
12.4.2 電機控制器
12.5 框架
12.5.1 是買，還是做
12.5.2 改裝輪子
12.5.3 製作框架
12.6 傳動系統
12.6.1 齒輪傳動裝置
12.6.2 鏈條張力調整螺母
12.7 電池
12.8 安裝電子設備
12.8.1 保護好你的大腦
12.8.2 連接線路
12.9 代碼
12.10 盔甲
12.11 武器
12.12 附加信息
12.13 總結
第13章 其他控制方式
13.1 用Processing來解碼信號
13.2 其他控制方式所用零件清單
13.3 選擇輸入設備
13.4 Processing必備文件
13.5 遵照協議
13.6 檢查Processing的代碼
13.6.1 代碼解析
13.6.2 測試Processing
13.7 檢查Arduino的代碼
13.8 總結