Raspberry Pi機器人製作實例:用Python、Linux和傳感器搭建智能小車 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[美] Wolfram Donat 著，臧海波 譯

圖書標籤:

• Raspberry Pi
• 機器人
• Python
• Linux
• 傳感器
• 智能小車
• DIY
• 電子製作
• STEM教育
• 開源硬件

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115416469

版次：1

商品編碼：11883884

包裝：平裝

叢書名： 愛上機器人

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

頁數：112

正文語種：中文

産品特色

編輯推薦

　　

隨著《地心引力》《星際穿越》《火星救援》等科幻電影的熱映，太空探險的主題也更加受到人們關注，與外太空有關的一切都顯得非常有科技感，格調很高。你是否也想擁有一颱能夠在太空漫步的月球車呢？並不難，跟隨本書的指導，你也能製作齣一颱可以遙控、迴傳數據的月球車！

　　※從無到有手把手製作一個完整的樹莓派控製的機器人小車。
　　※列清製作的所需配件，指明每個操作步驟，列清代碼和圖片，使初學者也能跟著完成製作。
　　※“機器人DIY界的元老”、《小型智能機器人製作全攻略》譯者臧海波翻譯。
　　※《無綫電》科普製作雜誌傾情推薦。
　　※Maker Faire美國創客DIY大聚會主辦方Make Media經典齣版。

　　樹莓派是一款非常流行的微型計算機，低廉的價格和小巧的體積使它很適閤用來開發月球車這樣的互動式應用項目。即使沒有電子知識基礎，隻要按照書中的步驟進行操作，就可以完成這輛超酷的智能小車，整個過程不需要焊接，適閤初學者學習製作。此外，本書中還提供瞭豐富的補充資料，幫助你擴展機器人的應用功能。從零開始，通過實踐掌握搭建月球車所需的全部知識並積纍機器人設計製作的寶貴經驗。還等什麼？馬上開始製作吧！

內容簡介

　　

本書將嚮你介紹樹莓派的基礎知識、Linux程序設計入門、電機和各種傳感器的用法，並在這些內容之上，提供一個製作智能月球車的教程，這個智能小車可以完成像NASA月球車那樣的遙控、探測、數據迴傳等任務。書中還提供瞭豐富的補充資料，幫助你擴展機器人的應用功能，非常適閤從零開始的初學者閱讀。

作者簡介

譯者簡介：

臧海波

《無綫電》雜誌作者，活躍於國內外各大技術類論壇，尤其擅長微型機器人的製作，被愛好者稱為“機器人DIY界的元老”。在《無綫電》雜誌上長期連載機器人製作、音頻DIY等門類的文章，參與翻譯《愛上製作》係列圖書，原創著有《愛上機器人—— 仿生機器人製作入門》一書。

內頁插圖

精彩書評

　　

名傢推薦：

全書采用“邊探索邊學習”的寫作風格，玩中學，不枯燥，由淺入深、圖文並茂，Raspberry Pi與機器人製作巧妙結閤，核心內容突齣，實用性強。書中無綫設置、定位機器人、傳感器大全這幾章的內容實用新穎成為全書看點。

——於欣龍 奧鬆機器人創始人、資深創客

　　

　　

本書圍繞月球車的搭建展開講解，按照真實月球車的設計思路進行設計，給齣瞭從結構到驅動再到供電的全套解決方案，並引入外設和傳感器，使係統實現自組網、無綫刷機、GPS導航、數據迴傳和遠程監控等功能，具有很高的參考價值。

——臧海波 機器人DIY元老

　　

目錄

第1章　引言　1
第2章　樹莓派入門　6
A版和B版　6
B+版　11
GPIO　11
USB　12
電源　12
外形　12
尋求幫助　12
第3章　Linux入門　15
結構　17
命令　18
導航　20
第4章　無綫設置　22
常見問題　23
Ralink芯片組　23
GUI工作模式　24
命令行工作模式　26
設置靜態IP地址　27
運行Pi的Headless模式　28
建立一個特定網絡　29
第5章　材料說明　31
車體　31
車輪、電機和電源　33
傳感器　36
雜項　38
工具　40
第6章　安裝ServoBlaster　41
舵機　41
PWM控製　42
ServoBlaster　44
第7章　搭建機器人　46
車體　46
電機　49
車輪　51
後輪　52
前輪　54
軀乾　56
Pi的供電　60
總裝　62
第8章　控製機器人　63
連接電機和控製器　63
控製軀乾　66
第9章　定位機器人　69
初步設置　70
應用GPS模塊　71
分析GPS數據　74
第10章　傳感器大全　78
SHT15　溫度傳感器　79
超聲波傳感器　80
光敏電阻　81
磁場傳感器　83
微動開關　85
運動傳感器　86
I2C傳感器　87
HMC5883L指南針　89
BMP180P氣壓錶　90
任天堂Wii設備　91
攝像機　91
實時視頻傳輸　93
第11章　最終代碼總結　94
附錄A　Pi基礎設置　102
下載NOOBS　102
下載SD卡格式化工具　103
卡的格式化和文件復製　104
raspi-config配置工具　104
附錄B　Python入門　107
Python：與Pi有關的四段曆史　107
使用IDLE　107
Python腳本　110

前言/序言

智慧的觸角：在物理世界中編程 在這個數字信息爆炸的時代，代碼早已不再是枯燥的抽象符號，而是驅動現實世界運轉的強大力量。從智能傢居到工業自動化，從無人駕駛到科學探索，計算機的“大腦”正以令人驚嘆的速度滲透到我們生活的方方麵麵。而我們手中，往往握著一個神奇的鑰匙——微型計算機，它讓我們有機會親手將代碼的智慧注入到真實的物理對象中，賦予它們“生命”，讓它們能夠感知、思考、行動。 本書並非僅僅介紹某個特定的硬件平颱或一套預設的“玩具”解決方案。它是一次對“如何讓機器智能地與世界互動”的深入探索，是關於如何運用創造力，將看似零散的電子元件和邏輯代碼，編織成能夠完成復雜任務的智能係統。我們將聚焦於搭建能夠感知周圍環境，並根據這些感知做齣相應行動的“機器人”。 第一部分：構建你的感知之眼——傳感器與數據采集 智能的基石在於“感知”。一個真正智能的係統，首先需要能夠準確地“看到”、“聽到”、“觸摸”甚至“聞到”它所處的環境。為此，我們需要瞭解各種各樣的傳感器，它們是機器人的“感官”。 視覺的延伸——攝像頭與圖像處理： 我們將深入學習如何利用攝像頭捕捉現實世界的圖像信息。這不僅僅是簡單的拍照，更是關於如何讓機器“理解”畫麵中的內容。我們將探討基本的圖像處理技術，例如邊緣檢測，識彆形狀，甚至更進一步，學習一些基礎的物體識彆方法，讓機器人能夠區分不同的物體，理解圖像中的空間關係。我們會討論如何在代碼層麵處理圖像數據，提取有用的特徵，為後續的決策提供依據。 距離的測量——超聲波與紅外傳感器： 瞭解周圍環境的距離信息至關重要，尤其對於移動機器人而言，避障是基本能力。超聲波傳感器通過發射和接收聲波來測量距離，我們將會學習其工作原理，以及如何在代碼中讀取其輸齣，並將其轉化為有意義的距離值。紅外傳感器則利用紅外綫反射來檢測物體，它們在近距離檢測和綫條跟隨等任務中錶現齣色。我們將探討它們的優缺點，以及如何在不同的場景下選擇和使用它們。 運動的捕捉——編碼器與慣性測量單元（IMU）： 機器人的運動狀態是其行為的關鍵。編碼器安裝在電機上，能夠精確地記錄輪子的轉動圈數，從而推算機器人的移動距離和速度。我們將學習如何讀取編碼器的數據，並利用這些數據實現精密的運動控製。更高級的，我們將接觸慣性測量單元（IMU），它集成有加速度計和陀螺儀，能夠測量機器人的綫性加速度和角速度，進而推斷齣機器人的姿態、傾斜角度甚至航嚮。掌握IMU數據的使用，將為機器人賦予更強的空間感知能力。 環境的洞察——溫濕度、光照與氣體傳感器： 智能不僅僅局限於運動，它也可以是對環境變化的響應。我們將探索如何接入溫濕度傳感器，讓機器人能夠感知環境的舒適度，甚至實現簡單的環境監測。光照傳感器可以幫助機器人區分白天黑夜，或者根據光照強度調整自身行為。氣體傳感器則可以檢測特定的氣體，為環境安全或特定應用場景（如土壤濕度監測）提供數據支持。 數據融閤與濾波： 通常情況下，我們會同時使用多種傳感器來獲取更全麵的信息。然而，不同傳感器的數據可能存在噪聲或不一緻。我們將學習如何將來自不同傳感器的數據進行有效的融閤，取長補短，提高感知的準確性。同時，也會介紹一些基礎的數據濾波技術，例如滑動平均濾波，去除傳感器數據的隨機噪聲，獲得更平滑、更可靠的數據流。 第二部分：機器人的“大腦”——邏輯、決策與控製 獲取瞭來自傳感器的數據，接下來的任務就是如何讓機器人“思考”並“行動”。這部分將是構建機器人智能的核心。 編程語言的魅力——Python的實踐應用： 我們將選擇一種強大而易於上手的編程語言，用它來編寫機器人的“指令”。這種語言的強大之處在於其豐富的庫和活躍的社區支持，能夠極大地簡化硬件交互和復雜算法的實現。我們將學習如何使用該語言來控製硬件，讀取傳感器數據，並實現各種邏輯判斷和算法。 事件驅動與狀態機： 機器人的行為往往是對外部事件的響應，或者在不同的狀態之間切換。我們將學習如何設計和實現事件驅動的程序，讓機器人能夠實時地對傳感器數據的變化做齣反應。同時，也將介紹狀態機的概念，這是一種非常有效的組織復雜行為邏輯的方式，能夠清晰地定義機器人在不同情況下的行為模式。 基礎的路徑規劃與導航： 讓機器人自主移動是其智能化的重要體現。我們將從最基礎的算法開始，學習如何規劃簡單的移動路徑，例如直綫前進、轉彎。對於避障任務，我們將結閤傳感器數據，實現簡單的避障策略，讓機器人在遇到障礙物時能夠及時停止或繞行。 PID控製算法——精準的運動魔法： 要讓機器人實現平穩、精確的運動，例如按照設定的速度行駛，或者精確地到達某個位置，就離不開精密的控製算法。我們將深入理解PID（比例-積分-微分）控製算法的原理，學習如何通過調整PID參數，來優化電機的輸齣，實現對機器人速度、位置等狀態的精確控製。 基於規則的智能決策： 機器人的“思考”很大程度上是基於預設的規則。我們將學習如何設計一套規則係統，例如“如果前方有障礙物且距離小於X厘米，則停止”、“如果檢測到紅色，則發齣警報”。這些簡單的規則組閤起來，就能賦予機器人一定程度的智能。 機器學習的初步探索（可選，但極具潛力）： 對於更高級的智能，我們將初步觸及機器學習的領域。例如，我們可以嘗試使用簡單的機器學習模型，讓機器人通過“學習”來識彆不同的物體，或者根據環境變化做齣更優的決策。這部分將為讀者打開通往更復雜人工智能領域的大門。 第三部分：從理論到實踐——搭建你的第一個智能小車 掌握瞭感知和控製的基本原理後，我們將把這些知識融會貫通，開始動手搭建一個功能齊全的智能小車。 選擇閤適的硬件平颱： 我們將介紹當前市麵上流行的、適閤DIY的微型計算機平颱，分析它們的性能、接口、功耗和成本，幫助你根據自己的需求做齣選擇。 電源管理與供電方案： 機器人是移動的，穩定的電源供應至關重要。我們將討論如何選擇閤適的電池，設計有效的電源管理方案，確保機器人在長時間運行中獲得充足的電力。 電機與驅動電路： 電機是機器人的“肌肉”，將電能轉化為動能。我們將學習如何選擇閤適的電機（例如直流電機、步進電機），以及如何使用電機驅動模塊來控製電機的轉速和方嚮。 傳感器與執行器的連接： 詳細介紹如何將各種傳感器和執行器（如電機、舵機）正確地連接到微型計算機的GPIO（通用輸入輸齣）引腳，並進行必要的信號調理。 底盤設計與組裝： 探討不同類型的機器人底盤設計，如何選擇閤適的材料和結構，以及如何將所有電子元件和機械結構有效地組裝在一起。 無綫通信與遠程控製： 許多智能小車都具備遠程控製的能力。我們將學習如何利用Wi-Fi、藍牙或其他無綫通信模塊，實現手機App或電腦的遠程遙控，甚至構建一個簡單的局域網通信係統，讓機器人能夠與其他設備互動。 調試與優化： 硬件連接、軟件編寫都可能遇到問題。我們將分享一些實用的調試技巧和工具，幫助你快速定位和解決問題，並對機器人的性能進行優化。 本書的目標： 本書的目標是賦予你獨立思考和解決問題的能力，讓你能夠從零開始，設計、實現並不斷改進屬於你自己的智能機器人。我們強調的是“製作”的過程，是通過動手實踐來理解復雜的概念。你將不再是被動地接收信息，而是成為創造者，用代碼和硬件，將你的想法轉化為現實。 你將學會如何： 理解並應用各種傳感器，讓你的機器人擁有“感官”。 運用編程邏輯，為你的機器人賦予“思考”能力。 實現精確的運動控製，讓你的機器人能夠“行動”。 將不同的模塊有機地結閤，構建齣功能強大的智能係統。 在遇到問題時，找到有效的解決方案，並不斷優化你的作品。 無論你是對人工智能充滿好奇的學生，還是希望將編程知識應用於實際的創客，亦或是想要深入瞭解機器人技術原理的愛好者，本書都將為你提供一個堅實的基礎和豐富的實踐經驗。準備好迎接這場將代碼注入物理世界的奇妙旅程吧！

評分☆☆☆☆☆

老實說，我是一個電子工程專業的學生，平時接觸的都是一些理論知識，對於如何將理論轉化為實際項目，尤其是在機器人領域，一直感到有些迷茫。當我看到《Raspberry Pi機器人製作實例:用Python、Linux和傳感器搭建智能小車》這本書時，我立刻被它“實例”和“搭建”的描述所吸引。在學校的課程中，雖然我們也會接觸到一些嵌入式係統和傳感器，但往往都是零散的，很難將它們整閤起來形成一個完整的係統。這本書的標題明確指齣瞭要“搭建智能小車”，這正是我希望能夠通過實踐來鞏固和拓展知識的絕佳機會。我相信，通過書中提供的具體步驟和代碼示例，我能夠更好地理解如何在Linux環境下利用Python來控製硬件，以及如何將各種傳感器（如超聲波、紅外綫、編碼器等）集成到小車係統中，實現諸如導航、避障、遠程控製等功能。我對書中如何講解傳感器的工作原理以及如何進行數據融閤和算法實現尤為感興趣，這對於我未來的畢業設計或者進入相關行業都有極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

我是一個業餘的創客，喜歡搗鼓各種電子設備，尤其對智能硬件和自動化感興趣。之前也嘗試過用Arduino等平颱做一些小項目，但總覺得功能上有所限製，而且對於更復雜的係統，Arduino的編程和擴展性就顯得有些捉襟見肘瞭。當我瞭解到Raspberry Pi的強大功能和Linux係統的靈活性後，就一直想找一本能夠指導我入門的書籍。《Raspberry Pi機器人製作實例:用Python、Linux和傳感器搭建智能小車》這本書恰好符閤我的需求。它明確地將Python、Linux和傳感器這幾個關鍵元素結閤起來，提供瞭一個非常具體的應用場景——搭建智能小車。我非常欣賞這種“從零開始，逐步深入”的學習方式，相信通過這本書，我不僅能夠學會如何組裝一颱智能小車，更能掌握如何利用Python腳本來驅動它，如何讓它通過各種傳感器來感知周圍的環境，並做齣智能的決策。特彆是書中提到“用Python、Linux和傳感器”，這三個詞的組閤，讓我看到瞭無限的可能性，能夠將我腦海中各種天馬行空的智能小車設計想法變成現實。

評分☆☆☆☆☆

作為一個曾經的科技媒體編輯，我接觸過不少關於樹莓派和機器人技術的書籍，但我發現很多書要麼過於偏重理論，要麼內容過於淺顯，難以滿足有一定基礎的讀者。而《Raspberry Pi機器人製作實例:用Python、Linux和傳感器搭建智能小車》這本書，從書名上看，就顯得非常務實和有深度。它不僅僅是介紹一個平颱，而是強調“製作實例”和“搭建”，這意味著書中會有大量實操性的指導和代碼。我尤其看重“用Python、Linux和傳感器”這個組閤，它代錶瞭一種非常主流和強大的機器人開發技術棧。Python的易用性和豐富的庫，Linux的穩定性和開放性，以及各種傳感器的多樣性，共同構成瞭構建智能係統的堅實基礎。我期待這本書能夠詳細講解如何將這些技術巧妙地結閤起來，例如如何利用Python庫來讀取和處理來自不同傳感器的原始數據，如何通過Linux係統來管理和調度各個模塊，最終實現一個功能完備、性能優越的智能小車。我希望書中能夠提供一些進階的實例，比如多傳感器融閤、路徑規劃算法等，這樣纔能真正提升讀者的實戰能力。

評分☆☆☆☆☆

我是在某個技術論壇上偶然看到有人推薦這本書的，當時他提到這本書的講解非常細緻，即便是初學者也能看懂。我本身是一名軟件工程師，對硬件方麵涉獵不多，所以對“用Python、Linux和傳感器搭建智能小車”這個主題感到有點好奇，又有點擔心自己是否能夠駕馭。但看瞭書中提供的目錄大概，感覺設計得非常閤理，從基礎的硬件連接，到Python編程的運用，再到各種傳感器的集成，循序漸進，邏輯清晰。特彆是看到有關於電機控製、循跡、避障等經典機器人功能的實現，我就知道這不僅僅是一本紙上談兵的書，而是真正能夠幫助你解決實際問題的工具。我特彆期待書中關於傳感器數據處理的部分，因為我一直覺得理解和利用傳感器是構建智能係統的關鍵。如果這本書能教會我如何用簡單的代碼去驅動傳感器，讀取數據，並做齣相應的反應，那這本書的價值就太大瞭。而且，它聚焦於Raspberry Pi這個平颱，這個平颱相對易於獲取且功能強大，非常適閤個人愛好者和學生進行開發。

評分☆☆☆☆☆

這本《Raspberry Pi機器人製作實例:用Python、Linux和傳感器搭建智能小車》的封麵設計非常吸引人，采用瞭鮮亮的色彩和清晰的圖片，直接點齣瞭書的核心內容——機器人製作，而且明確瞭技術棧，讓人一眼就能明白這本書是關於什麼的。我個人對樹莓派和機器人技術一直很感興趣，但之前零散地接觸過一些信息，總覺得缺乏一個係統性的指導。這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往更深入學習的大門。它承諾的是“實例”和“搭建”，這正是我這種動手實踐型學習者最看重的。想象一下，能夠親手將一塊小小的樹莓派變成一個能夠自主移動、感知環境的智能小車，那種成就感一定是無與倫比的。書中提到的Python語言，也是我一直在學習和使用的，它在機器人編程中的廣泛應用，加上Linux係統作為基礎，更是讓我覺得這本書非常實用，能夠幫助我鞏固和提升現有技能。而且，明確提到瞭“傳感器”，這暗示著書中將涵蓋如何讓機器人“看”、“聽”、“感知”周圍世界，這對於我來說是最具挑戰性也最令人興奮的部分。我迫不及待地想知道書中是如何將這些看似復雜的元素整閤起來，一步一步引導讀者完成一個完整的機器人項目。

評分☆☆☆☆☆

性價比 還行 ........................

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

希望能學到有用的

評分☆☆☆☆☆

買迴來敦促自己學習的動力，網上查資料，沒這麼係統和節省時間。

評分☆☆☆☆☆

不錯，滿意！挺好的，比較實用！

評分☆☆☆☆☆

特彆滿意！！！特彆好！！！

評分☆☆☆☆☆

買之前單從目錄來看，感覺後兩章會有所幫助。但事實上整書字體和間距偏大，案例太基礎，在網上都能找到的案例，大多泛泛而談，蜻蜓點水。從書的內容看不齣參與過kaggle比賽的經驗者，更像一個新手的筆記，沒有嚴謹性。書不是這樣寫的，尤其是技術類的書，急於求成，沒內涵

評分☆☆☆☆☆

昨天下的單，今天立馬送到，物流速度很快！贊！！

評分☆☆☆☆☆

條理清晰，就是標準配件來源沒有，得自己找