:机器人制作初学指南David,Cook,臧海波

基本信息

书名：机器人制作初学指南(第3版)

定价：99.00元

作者： David,Cook,臧海波

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2017-04-01

ISBN：9787115451590

字数：

页码：311

版次：3

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本系列书是较为少见的完整的从基础入门到进阶达人的机器人制作系列书籍。大卫-库克是一个人气很高的网站RobotRoom.的拥有者，和各位读者分享其制作机器人的经验已有十余年的时间。他的两本机器人书籍由Apress出版。

内容提要

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本书是为零基础的读者打造的机器人制作入门指南，着重讲述电池供电机器人的制作过程和相关知识，图文并茂，内容详细。阅读本书不要求你有正规工科知识背景，只要你对科学有兴趣，喜欢制作机器人，那么通过这本书循序渐进的讲解，就能制作出很棒的作品。

目录

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作者介绍

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大卫-库克是一个人气很高的网站RobotRoom.的拥有者，和各位读者分享其制作机器人的经验已有十余年的时间。他的两本机器人书籍由Apress出版。

文摘

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序言

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第 1 章　欢迎机器人发明家1

n

四门学科　1

n

什么是自制机器人1

n

大脑　2

n

电源　3

n

传感器　4

n

动作和反馈　5

n

电机控制器　5

n

其他元件　6

n

身体　6

n

搭建　7

n

循序渐进　7

n

制作模块　7

n

乐趣，不怕失败　7

n

寻找同好，获得帮助　8

n

不断进取　8

n

第　2 章 如何购买材料和工具10

n

获取免费信息　10

n

发现有价值信息　11

n

善用对比　11

n

零件统计　11

n

比较价格　12

n

怎么省钱　12

n

第　3 章 安全常识14

n

年龄和经验的重要性　14

n

详细说明　14

n

会看化学品标签　15

n

佩戴护目镜　15

n

保管护目镜的方法　15

n

穿着安全服　15

n

确保通风良好　16

n

正确储存　16

n

让周围的人了解你的工作　16

n

饭前洗手　16

n

远离有害元素　16

n

铅　17

n

水银　17

n

镉　18

n

购买带有　RoHS 标志的安全产品 18

n

电击　18

n

AC　和 DC 的区别 18

n

使用可充电电池和专用变压器　19

n

使用空气开关和带漏电保护的插座　19

n

保留地线　20

n

不带电工作　20

n

不要制作危险的机器人　20

n

控制好电机尺寸　21

n

照明　21

n

注意休息做好计划　21

n

第　4 章 数字万用表　22

n

功能　22

n

数字显示　22

n

位数　23

n

DC　电压 23

n

DC　电流 23

n

电阻　23

n

表笔或探针　23

n

过载　/ 熔丝保护 24

n

附加功能　24

n

电容　24

n

二极管　24

n

连通性　24

n

频率　24

n

占空比　25

n

自动量程　25

n

自动关机　25

n

晶体管　25

n

双显　26

n

大值　26

n

小值　26

n

支架　26

n

可选功能　26

n

电感　26

n

数据接口　27

n

示波器　27

n

背光　27

n

秒表　/ 单脉冲宽度 27

n

温度　27

n

声音　28

n

计数器　28

n

条形图　28

n

数据保持　28

n

数据自动　28

n

高/低/逻辑　28

n

记忆　29

n

相对　29

n

偏差　29

n

限定测试　/ 比较 29

n

皮套或橡胶套　29

n

AC　功能　29

n

AC　电压 29

n

真有效值　30

n

AC　电流 30

n

购买挂钩探针　30

n

万用表对比参考　30

n

了解低端万用表的功能　31

n

了解中档万用表的功能　32

n

了解高档万用表的功能　33

n

功能和价格的对比　34

n

尝试其他的万用表　34

n

先准备好万用表再工作　34

n

选择度量衡　35

n

千进制计数法　35

n

第　5 章 计量单位35

n

大M和小m　36

n

希腊字母　μ 的替换 37

n

单位缩写　37

n

信息有限怎么办　38

n

判断单位　38

n

扩展第三位　38

n

颜色和数字的转换　39

n

用万用表测量元件值　40

n

基础知识总结　40

n

明确试验环境　41

n

路面材质　41

n

第　9 章 循线机器人　41

n

光照条件　42

n

确定路线　42

n

弧线和交叉线　43

n

试验环境的总体要求　44

n

确定机器人的尺寸　44

n

认识　Sandwich　44

n

Sandwich　的结构 45

n

循线开关　45

n

Sandwich　的身体 49

n

购买套件　50

n

搭建　50

n

测量电池电压　51

n

设置万用表的电压测量档　51

n

第　7 章 9V 电池51

n

分析测量结果　52

n

9V　电池的特性　53

n

9V　电池推荐　54

n

推荐　54

n

不建议使用的电池　56

n

电池品牌　57

n

给机器人用上　9V 电池　58

n

安装电池　58

n

继续前进　59

n

第　8 章 鳄鱼夹子和探针　60

n

鳄鱼夹子　60

n

购买钩夹　60

n

跳线的测试　61

n

万用表的连通性测试档　61

n

开路测试　62

n

短路测试　63

n

测试鳄鱼夹子跳线（短路）　63

n

查找无效连接　64

n

跳线连接　64

n

用电阻限制功耗　65

n

购买电阻包　65

n

第　9 章 电阻　65

n

熟悉电阻的大小和误差　66

n

剪脚　66

n

购买剪线工具　67

n

电阻和欧姆　67

n

测量电阻　68

n

查看万用表上显示的阻值　68

n

体验阻值范围　69

n

在线查找电阻值　69

n

标记和储存　70

n

购买元件收纳盒　70

n

不要操之过急　71

n

第　10 章 LED72

n

了解　LED 的特性　72

n

LED　的尺寸 72

n

LED　的形状 73

n

LED　的镜头透明度 74

n

LED　的可视角 74

n

LED　的颜色 75

n

LED　的亮度 76

n

LED　的效率 76

n

超近距离观察　LED　77

n

认识多色　LED　78

n

双色　LED 78

n

三色或三态　LED 78

n

全彩　LED 78

n

测试　LED　79

n

设定万用表的二极管模式　79

n

分析　LED 测试结果 79

n

元件混装包　81

n

点灯上路　82

n

搭建和测试电源指示电路　83

n

什么是元件列表　83

n

第　11 章 供电83

n

查看电路图　84

n

电源指示电路　84

n

看见亮光了吗？　85

n

测试电源指示电路　85

n

熟悉每个元件的功能　86

n

测量电源指示电路　86

n

测量在线电压　86

n

测量电流　89

n

计算电池寿命　90

n

不要把表笔插在电流端子上测量电压　92

n

电路总结　93

n

第　12 章 免焊测试94

n

寻求一种更好的方法　94

n

免焊面包板　94

n

用插孔实现连接　95

n

接线柱　97

n

怎么挑选面包板　98

n

免焊面包板的配套连线　99

n

跳线的选择　100

n

自制跳线101

n

剥去导线两端的绝缘外皮　102

n

按长度切割导线　102

n

弯曲导线末端　102

n

建立连接104

n

电源的设计105

n

购买　9V 电池连接器 105

n

把电源连接到接线柱　106

n

第　13 章 设置免焊电路板　105

n

挑选电源开关106

n

SPDT　的含义 107

n

把开关安装到面包板　107

n

连接电源总线108

n

用跳线扩展万用表表笔功能　108

n

连接下方总线　109

n

跨接中间的断点　109

n

安装　LED 电源指示器　109

n

测量接点电压　110

n

元件剪脚　110

n

机器人的电源开关110

n

准备向下进行111

n

第　14 章 可变电阻　112

n

电位器112

n

微调电位器　112

n

调节度盘　113

n

电位器的购买　113

n

电位器的测量　114

n

LED　亮度调节电路115

n

搭建　LED 亮度调节电路 116

n

亮度平衡电路116

n

搭建　LED 亮度平衡电路 117

n

硫化镉光敏电阻117

n

光敏电阻的购买　117

n

测量光敏电阻的阻值变化范围　118

n

光控电路118

n

平衡亮度传感电路119

n

平衡光线传感电路元件列表　120

n

平衡传感对管　120

n

光敏电阻的配对　120

n

阻抗平衡电位器　121

n

限流电阻　121

n

测试点　122

n

用分压器实现电阻和电压的转换　124

n

搭建亮度传感平衡电路　125

n

亮度传感电路的平衡调整　125

n

第　15 章 比较器126

n

电压比较器126

n

认识　LM393 126

n

比较器的购买　129

n

亮度比较电路129

n

电路图和接线图的对比　129

n

元件编号　130

n

绘制连线和交叉线　130

n

认识亮度比较电路　131

n

亮度比较电路的元件列表　131

n

搭建亮度比较电路　131

n

增加光源134

n

认识双　LED 光源电路 134

n

搭建光源电路　135

n

再次使用多个　LED 136

n

欣赏简约之美137

n

第　16 章 晶体管开关　138

n

负电源的定义138

n

认识　2907 晶体管 139

n

用万用表测试双极型晶体管140

n

使用万用表的晶体管测试功能　140

n

使用万用表的二极管测试档　142

n

双极型晶体管测试电路　143

n

PNP　型晶体管的测试电路图 143

n

搭建　PNP 型晶体管测试电路 145

n

NPN　型晶体管的测试电路图 146

n

搭建　NPN 型晶体管测试电路 147

n

带有晶体管的亮度比较电路147

n

计算晶体管的电流　147

n

搭建带有晶体管的亮度比较电路　149

n

PNP　型和 NPN 型晶体管的总结150

n

直流电机的工作原理151

n

铁芯永磁直流有刷电机的内部结构　151

n

第　17 章 直流电机　151

n

带有铁芯的永磁直流无刷电机的内部结构　154

n

没有铁芯的永磁直流有刷电机　155

n

简易直流电机电路156

n

简易直流电机电路对电机的要求　156

n

简易直流电机电路对电池的要求　156

n

搭建简易电机电路　157

n

直流电机的主要特性157

n

直流电机的转速特性　158

n

直流电机的转矩特性　160

n

直流电机的电压特性　162

n

启动电流　164

n

空载电流　165

n

载荷电流　165

n

怠速电流　165

n

直流电机的效率特性　166

n

直流电机的可闻噪声　167

n

直流电机的电噪声特性　167

n

直流电机的重量　168

n

直流电机的尺寸　168

n

总结直流电机的特点　168

n

直流齿轮电机169

n

直流正齿轮电机的内部结构　169

n

认识齿轮的比　170

n

转速和转矩的转化关系　172

n

齿轮箱的缺点　173

n

行星齿轮和正齿轮电机的区别　173

n

怎么选择齿轮减速电机　173

n

继续进行174

n

选择减速电机175

n

购买减速机电机　175

n

第　18 章 安装减速电机　175

n

齿轮减速电机的结构　176

n

测量实际电流（平均值）　178

n

在亮度比较电路中加入电机178

n

认识二极管　179

n

给亮度比较电路安装电机　180

n

电子部分大功告成181

n

第　19 章 车轮　182

n

车轮的构造182

n

机器人车轮的特点182

n

充气轮胎　182

n

轮胎形状　183

n

轮胎宽度　184

n

胎面花纹　184

n

轮胎直径　185

n

选择机器人车轮　186

n

为　Sandwich 挑选车轮　187

n

确定小直径和大直径　187

n

根据速度确定车轮的大直径　188

n

我为　Sandwich 挑选的车轮 189

n

Sandwich　车轮之外的选择 190

n

轮胎的清洁191

n

轮式驱动192

n

供选方案193

n

第　21 章 轴连接器　193

n

用金属加工设备制作轴连接器　194

n

打印版轴连接器　194

n

管材194

n

铜管和铝管的选择　194

n

管材尺寸的测量和购买　195

n

管材的测量和切割196

n

切割管材　196

n

切割后的打磨　198

n

切割件的测试　198

n

乐高十字轴199

n

确定乐高十字轴的长度　199

n

购买乐高十字轴　200

n

车轴与轴连接器的粘合　200脱胶 200

n

使用环氧树脂　201

n

给轴连接器增加一个固定螺丝202

n

标记固定螺丝孔　202

n

钻床　202

n

钻床台钳　203

n

钻固定螺丝孔　203

n

攻固定螺丝孔　203

n

安装螺丝钉　203

n

轴连接器的使用感受204

n

焊锡205

n

第　21 章 焊接设备　205

n

助焊剂206

n

电烙铁206

n

烙铁架207

n

焊接海绵207

n

辅助工具208

n

真空除锡工具209

n

典型焊接步骤209

n

准备焊接210

n

电机和开关组件211

n

电机组件　211

n

第　22 章 焊接连线　211

n

组装循线模式选择开关　220

n

组装套管　LED 电路 224

n

完成组装　225

n

焊接经验226

n

循线电路227

n

第　23 章 主控板227

n

调整优化　229

n

点对点焊接与印制电路板的比较　230

n

点对点焊接循线电路　231

n

用焊接助手辅助安放元件　231

n

布局实例　232

n

购买　IC 插座 232

n

把　Molex KK 插座粘在电路板上 233

n

元件管脚的折弯　234

n

焊接硫化镉光敏电阻　236

n

测试机器人的电路237

n

低电阻电路的危险性　237

n

检查管脚漏焊　237

n

检查连接到正极总线的管脚　238

n

测量整个电路的电阻　238

n

测量电压降　239

n

焊点的补焊　239

n

屏住呼吸240

n

构思机器人的身体241

n

运用概念式设计　241

n

根据零件实物进行设计　241

n

第　24 章 结构搭建　241

n

设计个性化的身体　242

n

改造　Sandwich 容器244

n

加工电机孔　244

n

安装电机　247

n

制作电机套管　248

n

把电机装入套管　251

n

安装开关和电池支架　251

n

安装电源开关　252

n

安装电路板　253

n

加工电位器调节孔　255

n

在容器盖子上磨出一个窗口　255

n

收尾工作　256

n

准备运行256

n

优化调整257

n

初步检查　257

n

第　25 章 启动循线机器人　257

n

试运行：跟随一条直线　260

n

纠正常见问题　261

n

首次上路266

n

解决转向问题　266

n

循线机器人的改进措施　267

n

防止电池反接　267

n

用电容器消除浪涌电流　268

n

提高循线性能　269

n

谢幕270

n

第　26 章 更灵活、更轻巧、更便宜　272

n

优化传感器电路272

n

降低光电传感器的电阻　273

n

直线行驶　273

n

继续修改或更新？　274

n

降低成本改善性能274

n

缩小尺寸　275

n

增加功能　277

n

降低成本　278

n

不断提高279

n

第　27 章 增补内容　280

n

机器人的元件280

n

逻辑芯片　280

n

微控制器　281

n

电源稳压器　282

n

电容器　283

n

太阳能电池　284

n

网络电阻　285

n

按钮　285

n

DIP　开关 286

n

跳线和短路块　286

n

倾斜传感器　287

n

温度传感器　287

n

触摸传感器　288

n

目标检测与红外遥控　288

n

距离检测传感器　289

n

石英晶体振荡器　289

n

声音　289

n

继电器　290

n

附加齿轮　290

n

舵机　291

n

编码器——检测车轮转速　291

n

显示器　292

n

无线数控　292

n

日常挑战293

n

室内植物浇水机器人　293

n

堆肥车　293

n

垃圾车　293

n

洗窗机器人　294

n

屋顶鼠　294

n

微型扫雪机　294

n

压路机　294

n

自动信报箱　294

n

竞赛295

n

风靡世界的机器人相扑　295

n

三一学院的消防竞赛　295

n

亚特兰大机器人吸尘竞赛　296

n

西雅图机器人协会的　Robotho296

n

达拉斯个人机器人团队　Roborama 296

n

伊利诺斯州中部机器人俱乐部　296

n

芝加哥地区的机器人俱乐部（Chibots）　297

n

无限可能性297

n

附录　A　298

n

神奇的欧姆定律298

n

用欧姆定律选择限流电阻　299

n

通过电压判断电流　299

n

欧姆定律的要点　300

n

欧姆定律产生的效果　300

n

这本书的“战损”300

n

9V　电池该怎么安装？ 301

n

开关烧融　301

n

万用表烧保险丝　302

n

失败不可避免　302

n

电压的叫法302

n

地和负电压的区别　303

n

V　加双字符 303

n

附录　B　304

n

认识　3D 打印304

n

容易实现　305

n

显著改善　305

n

打印电机轴连接器305

n

设计模型　306

n

准备打印　307

n

3D　打印 307

n

完成后的轴连接器　308

n

3D　打印版车轮308

n

刷胎面胶　309

n

复合式车轮　309

n

设计机器人的身体310

n

机盖　311

n

尝试自己动手311

n