智能机器人制作完全手册 第2版

智能机器人制作完全手册 第2版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115460721
版次:02
商品编码:12219338
包装:平装
丛书名: i创客
开本:小16开
出版时间:2017-06-01
页数:222
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

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高级,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。
机器人制作经验谈
制作机器人该用什么单片机?机器人会用到哪些传感器?机器人怎么组装?快来看看zi深爱好者分享的制作经验。
4个多足机器人制作案例
有好多条腿的多足机器人也常被称为机器昆虫,但是它们不会让你感到毛茸茸的。它们拥有比其他类型机器人强的行走能力。
相扑机器人制作指南
从机器人相扑比赛开始讲解,带你认识相扑机器人的构造并实际制作一个自主式相扑机器人。
低成本开源互动机器人“盒仔”BOXZ
我们会通过“盒仔”BOXZ分享一个项目从原型到量产的成长历程。
5个人形机器人制作案例
人形机器人总是拥有独特魅力,我们将让机器人模仿科幻电影,实现由程序、人体动作、语音指令控制的功能。
6个机器人精彩制作案例
借助3D打印技术制作的机器人、自平衡机器人、无线遥控机器人、群体机器人、水下机器人、家庭服务机器人,制作主题多元化。

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高级,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。

作者简介

《无线电》于1955年创刊,是国内电子及无线电通信类报刊中创刊*早、发行量*大的知名科普杂志,累计发行量超过3亿册。《无线电》杂志坚持“科普 创新 实践 分享”的理念,为读者提供涵盖创意制作项目、电子科普知识、工具仪表信息、爱好者及行业活动资讯等丰富的内容,同时为读者提供相关图书、套件等形式多样的衍生产品,并积极组织、承办丰富多彩的科普活动。

目录

第1 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 高级机器人控制器 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   我的第一个机器人—
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 下载线.......................... 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
《智能机器人制作完全手册(第2版)》图书简介 一、 开启你的智能制造之旅:从概念到现实的跨越 你是否曾对那些在科幻电影中穿梭自如、完成复杂任务的机器人充满好奇?你是否渴望亲手打造属于自己的智能伙伴,让科技的力量在你的指尖流淌?《智能机器人制作完全手册(第2版)》正是为你量身打造的起点,它将带领你踏上一段激动人心的智能制造之旅,将你脑海中天马行空的机器人创意,一步步转化为触手可及的现实。 本书并非枯燥乏味的理论堆砌,而是一本充满实践指导的“硬核”指南。我们深知,对于任何想要涉足机器人领域的爱好者、学生、创客而言,最宝贵的莫过于“做中学”的经验。因此,本书紧密围绕“制作”这一核心,从最基础的通用原理,到具体的硬件选择、软件编程、系统集成,再到最后的调试优化,层层递进,为你构建起一个完整且易于理解的学习框架。我们力求让你在阅读的过程中,不仅能掌握知识,更能培养解决问题的能力,积累宝贵的动手经验。 二、 告别“望而却步”:零基础到入门的平滑过渡 许多人对机器人技术感到畏惧,认为它门槛高、知识体系庞大,难以入门。本书正是为了打破这一壁垒而生。我们采用由浅入深的讲解方式,即便是从未接触过机器人学、电子学或编程的初学者,也能轻松上手。 在初识篇,我们将从最基础的概念出发,为你揭示智能机器人的构成要素,讲解它们如何感知世界、如何思考决策、如何执行动作。我们会用通俗易懂的语言,结合生动的实例,让你对机器人产生直观的认识。随后,我们将逐步引入电子元器件的辨识与应用,介绍常用的传感器、执行器、微控制器等核心部件,让你了解它们的原理与连接方式。不必担心复杂的电路图,我们提供清晰的图解和实践指导,让你能够安全、有效地进行硬件搭建。 在编程篇,我们将聚焦于机器人控制的核心——编程。本书将详细介绍常用的机器人开发语言,例如Arduino平台上的C/C++语言,以及Python等更高级的语言。我们会从最基本的语法结构开始,逐步引导你学习如何编写控制程序,让你的机器人能够响应传感器信号,控制电机运动,实现预设的功能。大量的代码示例和调试技巧,将帮助你快速掌握编程要领,避免陷入“写不出代码”的困境。 三、 深入核心:掌握关键技术,构建你的智能大脑 本书的精髓在于,它不仅仅停留在基础层面,更会带领你深入智能机器人的核心技术。我们将详细讲解构成机器人“智能”的关键要素: 传感器技术: 机器人的“眼睛”、“耳朵”、“触觉”,它们是感知外部世界的窗口。本书将深入介绍各类常用传感器,如超声波传感器、红外传感器、编码器、IMU(惯性测量单元)等,讲解其工作原理、选型依据和实际应用。你将学会如何利用这些传感器来检测距离、识别颜色、测量姿态,为机器人提供丰富的信息输入。 执行器控制: 机器人的“手脚”,它们是实现动作的关键。我们将详细讲解电机(直流电机、步进电机、舵机)的控制原理,包括PWM(脉冲宽度调制)技术、H桥电路等,让你能够精确控制机器人的运动。你还将学习如何驱动机械臂、轮子等执行机构,让你的机器人能够行走、抓取、旋转。 微控制器与嵌入式系统: 机器人的“大脑”,它们负责接收传感器数据、执行控制算法,并向执行器发出指令。本书将重点介绍主流的微控制器平台,如Arduino、Raspberry Pi等,讲解其架构、编程接口和开发环境。你将学习如何为你的机器人选择合适的微控制器,并为其编写高效的控制程序。 通信与网络: 现代智能机器人往往需要与其他设备甚至互联网进行交互。本书将介绍机器人常用的通信协议,如UART、SPI、I2C、蓝牙、Wi-Fi等,让你能够实现机器人之间、机器人与电脑之间的无线或有线通信,甚至连接云平台,构建更复杂的智能系统。 基础的算法与人工智能概念: 为了让机器人更“智能”,我们需要引入一些基础的算法和人工智能的概念。本书将适度引入一些机器学习、路径规划、图像识别等概念的入门知识,并通过实例展示如何将这些技术应用于简单的机器人任务中,让你对未来智能机器人发展的方向有一个初步的认识。 四、 项目驱动,实战演练:在动手实践中巩固与提升 理论学习固然重要,但真正的掌握离不开实践。本书最大的特色之一,便是其强大的项目驱动性。我们为你精心设计了多个不同难度、不同功能的机器人制作项目,涵盖了从简单的循迹小车、避障机器人,到更复杂的机械臂控制、简单的自主导航机器人等。 每一个项目都将遵循清晰的步骤,从项目目标、所需材料清单、电路连接图、核心代码讲解,到最终的调试与优化,面面俱到。你将亲手组装硬件,编写和调试代码,亲身经历从设计到实现的全过程。通过完成这些项目,你不仅能够巩固书中所学的知识,更能激发你的创造力,学习如何独立解决实际问题。 本书的范例项目,都经过反复验证,力求稳定可靠,并且具有一定的可扩展性,你可以根据自己的兴趣和能力,在原有项目的基础上进行修改和创新,打造出独一无二的智能机器人。 五、 进阶与拓展:为你的未来学习之路铺垫 《智能机器人制作完全手册(第2版)》并非止步于教会你制作一个机器人,它更着眼于为你未来的学习和发展奠定坚实的基础。在本书的最后,我们将为你提供关于机器人技术未来发展趋势的展望,介绍更高级的机器人学领域,如ROS(机器人操作系统)、深度学习在机器人中的应用、仿生机器人等。 同时,我们还将分享丰富的学习资源、社区信息和实践建议,鼓励你继续探索、不断学习,在机器人技术领域不断深耕。无论你是想将机器人技术作为你的专业方向,还是将其作为一项充满乐趣的业余爱好,本书都将是你不可或缺的伙伴。 六、 谁适合阅读本书? 机器人爱好者: 任何对机器人技术充满热情,渴望亲手制作智能机器人的人。 学生: 高中生、大学生,尤其是电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生,本书是绝佳的实践教材。 创客与DIYer: 喜欢动手制作,乐于尝试新技术的个人。 教师与教育工作者: 需要一套系统、实用的机器人教学材料的老师。 对STEM教育感兴趣的家长: 希望引导孩子接触科学、技术、工程、数学(STEM)领域的家长。 《智能机器人制作完全手册(第2版)》,将是你迈入智能机器人世界的最佳选择。它不仅仅是一本书,更是你开启创造之旅、拥抱智能未来的钥匙。现在,就让我们一起,用双手和智慧,点亮科技的未来!

用户评价

评分

这本书的封面设计就足够吸引我了,那线条流畅的机器人形象,加上“智能机器人制作完全手册”这样的标题,立刻勾起了我内心深处对科技和创造的渴望。我一直对自动化和机械臂之类的东西很感兴趣,总觉得未来世界里,机器人扮演着不可或缺的角色。虽然我可能不是一个专业的工程师,但对技术的热情一点也不减退,所以我一直想找一本能够循序渐进地教我如何搭建属于自己的机器人的书。这本书的第二版,让我觉得内容会更加充实和新颖,毕竟技术更新迭代的速度太快了,第二版总比第一版更能跟上时代的步伐。我希望它能从最基础的硬件选择,到核心的编程逻辑,再到最终的组装调试,都有详尽的介绍。我尤其关注的是书中是否会讲解一些常用的传感器,比如超声波传感器、红外传感器,以及如何利用它们让机器人感知周围的环境。还有,对于电机和驱动器的选择,以及如何用微控制器(例如Arduino或者树莓派)来控制它们,也是我非常期待的内容。毕竟,这些都是构建一个能够自主行动的智能机器人的基石。我设想着,如果我能够亲手制作一个能够避障的小车,或者是一个能和我简单互动的机器人,那将是多么有成就感的事情!

评分

我一直对能够自主行动的智能设备充满着一种近乎痴迷的喜爱,而机器人无疑是这种设备的集大成者。因此,当看到《智能机器人制作完全手册》第二版这本书时,我的内心涌起一股强烈的购买欲望。我所期待的,不仅仅是能够组装一个简单的模型,而是能够深入理解机器人的工作原理,并掌握其核心的控制技术。我希望这本书能够系统地讲解各种类型机器人的基本结构和动力学原理,比如轮式机器人、履带式机器人,甚至是多足机器人。同时,对于导航和路径规划方面的技术,我更是迫切希望能够有所学习。例如,如何利用传感器数据构建环境地图,如何规划最优的运动轨迹,以及如何处理动态障碍物。我还期望书中能够介绍一些关于机器人视觉的内容,比如如何利用摄像头进行目标识别、跟踪,甚至是如何实现人机交互。当然,我知道这些内容可能相对比较专业,所以我希望这本书能够用通俗易懂的语言来解释这些复杂的概念,并且提供相应的实践项目来帮助读者巩固所学知识。

评分

这本书的出现,让我对亲手打造属于自己的智能机器人充满了信心。《智能机器人制作完全手册》第二版,这个名字就预示着它会比以往的内容更加丰富和详尽。我非常期待它能为我打开一个全新的世界,让我能够从零开始,逐步掌握机器人制作的每一个环节。我特别希望书中能够提供一系列由简入繁的实践项目,让我能够通过实际操作来学习和巩固知识。比如,从一个简单的能够遥控的小车开始,逐步过渡到能够自主避障、跟随目标,甚至具备一定学习能力的复杂机器人。我关注的不仅仅是硬件的组装,更重要的是软件的开发和算法的设计。我希望书中能够清晰地讲解不同微控制器(如Arduino、Raspberry Pi)的编程方法,以及如何利用它们来控制电机、读取传感器数据。此外,我非常想了解书中是否会涉及一些关于人工智能在机器人领域的应用,例如机器学习、图像识别、自然语言处理等,以及如何将这些先进的技术融入到自己的机器人项目中。我希望这本书能够真正成为我通往机器人世界的启蒙导师。

评分

作为一名长期关注科技发展,并且对DIY领域有着浓厚兴趣的读者,我一直都在寻找一本能够真正带我入门智能机器人制作的实用性教程。《智能机器人制作完全手册》的第二版,这个名字本身就给我一种坚实的承诺。我希望这本书不仅仅停留在理论层面,更重要的是能够提供大量的实践案例和详细的步骤指导。我希望它能够从最基本的元器件选购、电路连接开始,一步步地引导我完成一个可工作的机器人原型。例如,书中是否会提供一些不同类型机器人的设计图和物料清单,方便我直接参考和购买?我特别关注书中对于电机控制、传感器集成以及电源管理方面的讲解是否足够详细和易于理解。我期待看到书中能够包含一些关于3D打印和激光切割等现代制造技术的应用,以及如何利用这些技术来制作机器人的外壳和结构件。此外,如果书中能够提供一些关于机器人通信协议(如WiFi、蓝牙)的实现方法,以及如何让机器人与手机App或其他设备进行交互,那将更是锦上添花。我渴望能够通过这本书,将脑海中关于机器人的奇思妙想,变成触手可及的现实。

评分

我对这本《智能机器人制作完全手册》的第二版充满了好奇,尤其是它“完全手册”这几个字,听起来就有一种包罗万象的意味。我一直觉得,机器人制作不仅仅是硬件的堆砌,更重要的是软件的灵魂。所以,我非常期待书中能够深入讲解机器人编程的方方面面。不仅仅是基础的C/C++语言,我更希望它能介绍一些更高级的机器人操作系统(ROS)的应用,或者是一些专门为机器人设计的算法,比如路径规划、SLAM(即时定位与地图构建)等等。当然,我明白这可能对于初学者来说有些难度,所以我期望这本书能够提供一个由浅入深的教学过程,从最简单的指令开始,逐步引导读者掌握更复杂的概念。我还想知道,书中是否会涉及一些人工智能的基础知识,比如机器学习、神经网络,以及如何将这些技术应用到机器人上,让机器人具备一定的“智能”。例如,能否让机器人学会识别物体,或者做出更具判断力的决策。总而言之,我希望这本书能够让我从一个对机器人一无所知的小白,蜕变成一个能够独立思考并实现复杂功能的机器人爱好者。

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