機(jī)器人制作從入門到精通（第3版）

第1章　模擬機(jī)器人 …………………………………………………… 001
1.1　高熵系統(tǒng)與尋光機(jī)器人 …………………………………………………………　002
1.1.1　尋光機(jī)器人機(jī)械部分的制作 …………………………………………………………　002
1.1.2　尋光機(jī)器人電子部分的制作 …………………………………………………………　006
1.1.3　高熵系統(tǒng) ………………………………………………………………………………　008
1.1.4　結(jié)論 ……………………………………………………………………………………　009
1.2　2D光電跟蹤頭 ……………………………………………………………………　010
1.2.1　2D光電跟蹤頭的構(gòu)造 …………………………………………………………………　011
1.2.2　制作過(guò)程 ………………………………………………………………………………　013
1.2.3　調(diào)試與思考 ……………………………………………………………………………　018
1.2.4　換個(gè)玩法 ………………………………………………………………………………　019
第2章　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人 ………………………………………………　021
2.1　3D光電跟蹤頭 ……………………………………………………………………　022
2.1.1　材料的選擇 ……………………………………………………………………………　023
2.1.2　機(jī)械結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程 …………………………………………………………………　026
2.1.3　電子部分的制作過(guò)程 …………………………………………………………………　031
2.1.4　效果 ……………………………………………………………………………………　035
2.2　機(jī)器螞蟻 …………………………………………………………………………　036
2.2.1　制作機(jī)器螞蟻 …………………………………………………………………………　036
2.2.2　測(cè)試版螞蟻的制作 ……………………………………………………………………　039
2.2.3　經(jīng)典的BEAMant 6.0機(jī)器螞蟻的制作 ………………………………………………　042
2.2.4　機(jī)器螞蟻的運(yùn)行效果 …………………………………………………………………　047
2.2.5　借助游戲模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ………………………………………………………………　048
2.3　CPG小實(shí)驗(yàn) ………………………………………………………………………　049
2.3.1　關(guān)于CPG ………………………………………………………………………………　049
2.3.2　CPG步態(tài) ………………………………………………………………………………　050
2.3.3　4 足機(jī)器人的制作 ………………………………………………………………………　053
2.3.4　加入意識(shí) ………………………………………………………………………………　056
2.3.5　結(jié)論 ……………………………………………………………………………………　057
第3章　數(shù)字機(jī)器人 ……………………………………………………　060
3.1　基于Arduino 的機(jī)器龜 ……………………………………………………………　061
3.1.1　機(jī)器龜?shù)慕Y(jié)構(gòu)部分 ……………………………………………………………………　061
3.1.2　用光驅(qū)外殼或飛盤制作機(jī)器人底盤 …………………………………………………　065
3.1.3　機(jī)器龜?shù)碾娮硬糠?……………………………………………………………………　068
3.1.4　為機(jī)器龜編程 …………………………………………………………………………　074
3.1.5　自制Arduino 控制器 ……………………………………………………………………　075
3.2　打造人工小環(huán)境 …………………………………………………………………　078
3.2.1　制作過(guò)程 ………………………………………………………………………………　079
3.2.2　智能溫室控制器的使用方法 …………………………………………………………　084
3.3　9自由度機(jī)器烏龜 …………………………………………………………………　088
3.3.1　所需的工具和材料 ……………………………………………………………………　089
3.3.2　設(shè)計(jì)機(jī)器烏龜?shù)慕Y(jié)構(gòu)件 ………………………………………………………………　090
3.3.3　加工機(jī)器烏龜?shù)慕Y(jié)構(gòu)件 ………………………………………………………………　094
3.3.4　機(jī)器烏龜整體結(jié)構(gòu)的組裝 ……………………………………………………………　097
3.3.5　機(jī)器烏龜?shù)碾娮硬糠?…………………………………………………………………　106
3.3.6　最后的總裝 ……………………………………………………………………………　107
3.4　機(jī)器手指 …………………………………………………………………………　109
3.4.1　機(jī)器手指的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………　110
3.4.2　裝配 ……………………………………………………………………………………　111
3.4.3　結(jié)論 ……………………………………………………………………………………　116
3.5　6足機(jī)器人 …………………………………………………………………………　117
3.5.1　6 足機(jī)器人的構(gòu)成 ………………………………………………………………………　118
3.5.2　裝配過(guò)程 ………………………………………………………………………………　120
3.5.3　夾持器的安裝 …………………………………………………………………………　131
3.5.4　手工制作機(jī)器人骨架 …………………………………………………………………　135
3.6　傳感器、舵機(jī)、Arduino 和機(jī)器狗 ………………………………………………　138
3.6.1　10 自由度機(jī)器狗 ………………………………………………………………………　138
3.6.2　程序讓機(jī)器狗活起來(lái) …………………………………………………………………　144
3.6.3　一些隨機(jī)想法 …………………………………………………………………………　145
3.7　數(shù)控焰火——“火神” ……………………………………………………………　146
3.7.1　“火神”的構(gòu)思 …………………………………………………………………………　146
3.7.2　機(jī)器手的制作 …………………………………………………………………………　147
3.7.3　點(diǎn)火裝置的制作 ………………………………………………………………………　155
3.7.4　加工底盤 ………………………………………………………………………………　156
3.7.5　總裝 ……………………………………………………………………………………　157
3.7.6　“火神”的效果 …………………………………………………………………………　159
3.7.7　結(jié)論 ……………………………………………………………………………………　161
3.8　模塊化智能小車制作全攻略 ……………………………………………………　162
3.8.1　成品模塊 ………………………………………………………………………………　162
3.8.2　小車 ……………………………………………………………………………………　164
3.8.3　傳感器 …………………………………………………………………………………　165
3.8.4　主控板 …………………………………………………………………………………　167
3.8.5　電機(jī)驅(qū)動(dòng) ………………………………………………………………………………　168
3.8.6　系統(tǒng)總裝 ………………………………………………………………………………　169
3.8.7　程序模塊 ………………………………………………………………………………　172
3.8.8　顯示模塊 ………………………………………………………………………………　178
3.8.9　自制模塊 ………………………………………………………………………………　180
3.9　簡(jiǎn)單好玩的入門級(jí)雙足機(jī)器人 …………………………………………………　184
3.9.1　機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………　185
3.9.2　結(jié)構(gòu)部分的制作 ………………………………………………………………………　186
3.9.3　電子部分的制作 ………………………………………………………………………　187
3.9.4　程序部分 ………………………………………………………………………………　190
3.10　用步進(jìn)電機(jī)打造一輛繪圖小車 …………………………………………………　191
3.10.1　42 步進(jìn)電機(jī) ……………………………………………………………………………　191
3.10.2　A4988驅(qū)動(dòng)模塊 ………………………………………………………………………　193
3.10.3　制作小車 ………………………………………………………………………………　196
3.10.4　電子部分 ………………………………………………………………………………　197
3.10.5　繪圖小車 ………………………………………………………………………………　198
3.11　Arduino+Processing 制作極客風(fēng)格繪圖機(jī) ……………………………………　202
3.11.1　硬件 ……………………………………………………………………………………　202
3.11.2　軟件 ……………………………………………………………………………………　204
3.11.3　測(cè)試 ……………………………………………………………………………………　207
3.11.4　優(yōu)化 ……………………………………………………………………………………　208
3.11.5　硬件升級(jí) ………………………………………………………………………………　211
3.11.6　軟件優(yōu)化 ………………………………………………………………………………　212
3.11.7　舵機(jī)的選擇 ……………………………………………………………………………　216
3.11.8　TSP藝術(shù) ………………………………………………………………………………　217
第4章　走近計(jì)算機(jī) ……………………………………………………　220
4.1　自制簡(jiǎn)易數(shù)字式電子計(jì)算機(jī) ……………………………………………………　221
4.1.1　運(yùn)算器的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………　221
4.1.2　寄存器的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………　228
4.1.3　數(shù)據(jù)總線與輸入/ 輸出端的設(shè)計(jì) ………………………………………………………　228
4.1.4　簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)的使用方法 ………………………………………………………………　231
4.1.5　由繼電器構(gòu)成的機(jī)電式加法機(jī) ………………………………………………………　232