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[美]David Cook 著; 宫广骅 译 / 人民邮电出版社 / 2013-04 / 平装
售价 ¥ 6.00
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上书时间2024-08-15
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机器人制作入门攻略
《机器人制作入门攻略》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《机器人制作入门攻略》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《机器人制作入门攻略》循序渐进的讲解,你就能制作出很棒的作品。
第1章欢迎各位机器人制作者1.14个原则1.2一台自制机器人的架构1.2.1控制中枢1.2.2电源1.2.2.1电源1.2.2.2电源校正1.2.2.3打开/关闭的开关1.2.3传感器1.2.3.0按钮1.2.4行动和反馈1.2.4.1移动1.2.4.2指示灯1.2.5各种不同的部件1.2.6机身1.2.6.0机身的美学1.3组装起来1.3.1做事一点点来1.3.2制作模块1.3.3让机器人制作的工作保持有趣,让自己轻装上阵1.3.4找到志同道合的伙伴以及相应的支持1.4一步步深入了解问题第2章哪里可以买到工具和部件2.1订阅一些免费的信息2.2发现一些隐含的信息2.2.1考虑一下表格的列2.2.2数一下页数2.2.3比较价格2.3节约成本第3章安全问题3.1从年龄和经验中获益3.2听从指导3.2.0阅读化学品标签3.3佩戴安全眼镜3.3.0把眼镜挂起来,然后把它们的面朝上3.4穿着其他的安全衣服3.5保证足够的通风3.6合理存放化学药品3.6.0谈谈你的活动、原材料和工具3.7在吃饭之前记得做好清洁工作3.8避免使用对环境有害的元素3.8.1铅3.8.2汞3.8.3镉3.8.4购买贴有RoHS标签的更安全的部件3.9电击3.9.1交流和直流3.9.2使用可充电电池和专业的变压器3.9.3连接的时候要通过断路器和带漏电保护的插座3.9.4保留接地插头3.9.5断开电源3.10一定要避免操作危险的机器人3.11考虑电动机的总尺寸3.12保证照明3.13保持放松的心情和冷静的头脑第4章数字万用表4.1必备功能4.1.1数字显示屏4.1.2数字显示位4.1.3直流电压4.1.4直流电流4.1.5电阻4.1.6探针或引线4.1.7过载/保险丝保护4.2最好具备的功能4.2.1电容4.2.2二极管4.2.3连通性4.2.4频率4.2.5占空比4.2.6自动幅度调节4.2.7自动关机4.2.8晶体管4.2.9双重显示4.2.10最大值4.2.11最小值4.2.12支架4.3选择性的功能4.3.1电感4.3.2RS-232/USB数据接口4.3.3显示屏4.3.4背灯4.3.5停表/单脉冲宽度4.3.6温度4.3.7声音4.3.8计数4.3.9平均图像4.3.10数据保持4.3.11数据自动4.3.12高/低/逻辑4.3.13内存4.3.14相对测量值4.3.15偏置4.3.16限制测量/比较4.3.17外套或者橡胶外壳4.4数字万用表的交流特性4.4.1交流电压4.4.2真实的均方根值4.4.3交流电流4.5获得钩式探针适配器4.6对比实际的数字万用表4.6.1了解一款低端数字万用表的功能4.6.2了解一款中档数字万用表的功能4.6.3了解一款高端数字万用表的功能4.6.4比较不同功能的价格4.7在没有数字万用表的条件下继续工作第5章数值和单位5.1选择公制单位5.2以千位为指数缩短长数字5.2.1M和m5.2.2表示“微”的时候希腊字母的替代品5.3缩写单位5.4空间太小5.4.1猜测未写出的单位5.4.2从三位数字中得到完整的数值5.4.3把颜色转换成数字5.4.4用一块万用表来判断部件的数值5.5讨论基本问题第6章沿路线行进的机器人6.1定义路线状况6.1.1表面材料6.1.2路线的照明条件6.1.3定义直线6.1.3.0挑选作为直线的材料6.1.4曲线和交叉线6.1.5总结路线状况6.2选择机器人的尺寸6.3观察三明治机器人6.3.1测试三明治机器人6.3.1.1控制沿路线行进的开关6.3.1.2电源和电源开关6.3.1.3传感器和头灯6.3.1.4稍亮一点的侧边指示灯6.3.1.5控制中枢6.3.1.6肌肉6.3.2三明治机器人的机身6.3.2.0把它们连接在一起6.4购买一个工具包6.5建造机器人第7章9V电池7.1测量电池的电压7.1.1调整好数字万用表以测量电压7.1.2解释测量结果7.2电池的特性7.39V电池的推荐7.3.1推荐的产品7.3.1.1镍金属氢化物电池7.3.1.2锂聚合物电池7.3.1.3碱性电池7.3.1.4供特殊用途的锂电池7.3.2不推荐的产品7.3.2.1碳电池和锌电池7.3.2.2镍镉电池7.3.2.3e2钛和超级电池7.4电池品牌的名称7.5在机器人中使用9V电池7.5.0安装电池7.6继续前进第8章夹子和测试引线8.1现在,鳄鱼夹子非常“饥饿”8.2购买钩式夹子8.3测试路线8.3.1准备好数字万用表以进行连通性测试8.3.2对开路连接的测试8.3.3对短路连接的测试8.3.4对鳄鱼夹子连接的测试(短路)8.4发现本不应出现的电气连接8.5用跳线进行探索第9章电阻9.1用电阻来限制功率9.2购买一个电阻集合包9.3理解电阻的大小和误差容限9.4把电阻分离开来9.4.0购买一个剪导线的工具9.5电阻和欧姆9.6测量电阻9.6.1解释数字万用表的显示屏上的电阻数值9.6.2体验电阻的量程9.7在线上查找电阻的数值9.8标签和储存9.8.0购买一个存储包9.9抵挡住诱惑,不要跳到前面的章节去第10章发光二极管10.1学习发光二极管的相关性质10.1.1发光二极管的尺寸10.1.1.0利用游标卡尺来测试发光二极管的直径10.1.2发光二极管的形状10.1.3发光二极管的透镜透明度10.1.3.1纯水透明10.1.3.2白色漫反射10.1.3.3有色漫反射10.1.4发光二极管的视场角10.1.5发光二极管的颜色10.1.5.1把颜色和波长联系起来10.1.5.2利用CIE标准颜色系统来表示颜色10.1.6发光二极管的亮度10.1.6.0一直达到最大值的超级甚高亮度10.1.7发光二极管的发光效率10.2特别近距离地观察发光二极管10.3辨识多颜色的发光二极管10.3.1双色10.3.2三色或者三态10.3.3全色10.4测试发光二极管10.4.1设置数字万用表,以测试二极管10.4.2解读发光二极管的测试结果10.4.2.0正向压降10.5不同种类的发光二极管器件包10.6使用发光二极管照亮前方的道路第11章开启电源11.0搭建和测试一个电源指示灯电路11.1介绍部件列表11.1.0在组装起来之前,对部件进行测试11.2阅读电路图11.3制作电源指示灯电路11.3.1你看到发光二极管发出的光了吗?11.3.2用电源指示灯电路进行实验11.4了解每个部件的功能11.5测量电源指示灯电路11.5.1测量电路中的电压11.5.1.1“在”某一点测试电压11.5.1.2测试电压的“降落”或者“横跨”某一部件两端的电压11.5.1.3总结电路的电压11.5.2测量电流的流动11.5.3计算电池的寿命11.5.3.1延长电池的寿命11.5.3.2选择电阻11.5.3.3计算电流11.5.4不要在探针位于电流终端时测量电压11.6电路的总结第12章无焊接的制模12.1需要一种更好的方式12.2无焊接的面包板12.2.1与孔洞连接在一起12.2.1.15个位置的小组12.2.1.2中间的隔断12.2.1.325个位置的分布总线12.2.2连接支柱12.2.2.0香蕉插头12.2.3急需面包板12.3无焊接的面包板导线12.3.0选择跳线导线12.3.0.1购买增强型跳线导线12.3.0.2购买扁平、一般型的跳线引线12.4制作你自己的跳线导线12.4.1在导线的两端把绝缘层剥掉12.4.1.0选择剥线剪12.4.2把导线剪成合适的长度12.4.3弯折导线的两端12.4.3.0选择电气钳子12.5进行连接第13章无焊接的面包板设置13.1考虑一下电源13.1.1购买9V电池的盒式接头13.1.2把电源与连接支柱相连13.2选择电源开关13.2.1了解单刀双掷开关13.2.2在面包板上添加一个电源开关13.3连接电源总线13.3.1使用跳线导线在电路中改装数字万用表的探针13.3.2连接底端的总线13.3.3在总线的中间有断开点13.4安装一个电源指示灯发光二极管13.4.1在某些点测量电压13.4.2剪短引线13.5解密机器人的电源开关13.6准备好完成更多的工作第14章可变电阻器14.1电位器14.1.1微调电位器14.1.2旋转控制盘14.1.3获得各式各样的微调电位器14.1.4测试电位器14.1.4.1测量电位器的最大阻值14.1.4.2测量电位器的可变电阻14.1.4.3线性电位器与对数/指数电位器的对比14.2可变亮度的发光二极管电路14.2.0搭建可变亮度的发光二极管电路14.3亮度平衡电路14.3.0搭建这个发光二极管亮度平衡的电路14.4硫化镉光电阻14.4.1购买不同种类的光电阻14.4.2试验光电阻的可变电阻性14.5控制亮度的电路14.6平衡式感知亮度电路14.6.1平衡式感知亮度电路所使用的部件列表14.6.2感知亮度的光电阻对14.6.3匹配光电阻14.6.4平衡电阻的电位器14.6.5限流电阻14.6.6测试点14.6.6.1计算电压值14.6.6.2评估测试点114.6.7通过电压分配器把电阻转换成电压14.6.8搭建平衡式亮度感知电路14.6.9无法平衡亮度感知电路第15章比较器15.1电压比较器15.1.1测试LM393型比较器15.1.1.1查阅数据手册15.1.1.2检查管脚分布15.1.2购买比较器15.2亮度比较电路15.2.1比较布线图和电路图15.2.2标记部件15.2.3画出连接的和未连接的导线15.2.4了解亮度比较电路15.2.5亮度比较电路的部件列表15.2.6搭建亮度比较电路15.2.6.1享受发光二极管指示灯和亮度传感器的乐趣15.2.6.2在亮度比较电路中检测问题15.3加入头灯15.3.1了解头灯电路的两个发光二极管15.3.2搭建头灯电路15.3.3重复多个发光二极管的策略15.3.3.1确定电池电压能够承受的发光二极管数量15.3.3.2计算最大电流驱动15.4喜欢一种简单的思维方式第16章晶体管开关16.1定义负电源16.1.0关注2907A型晶体管16.1.0.1按压2907A型晶体管的按钮16.1.0.2查阅数据手册16.1.0.3购买2907A型晶体管16.2使用数字万用表测试双极型晶体管16.2.1使用带有晶体管插口的数字万用表进行测试16.2.1.1当你有数据手册的时候测试晶体管16.2.1.2当你没有数据手册的时候测试晶体管16.2.2使用带有二极管测试模式的数字万用表进行测试16.3双型极晶体管测试电路16.3.1检查PNP型晶体管测试电路的电路图16.3.1.0在反接的情况下,发光二极管会变暗16.3.2搭建PNP型晶体管测试电路16.3.2.1解决PNP型晶体管测试电路的问题16.3.2.2用能够正常工作的PNP型晶体管测试电路进行实验16.3.2.3收集关于PNP型晶体管的数据16.3.3检查NPN型晶体管测试电路的电路图16.3.4搭建NPN型晶体管测试电路16.4使用晶体管的亮度比较电路16.4.1计算限流晶体管16.4.1.0确认超过额定限制的压力16.4.1.0.1考虑LM393型比较器的最坏情况最低限制16.4.1.0.2小心附属电路中的过载电流16.4.2搭建带有晶体管的亮度比较电路16.5总结PNP和NPN型晶体管第17章直流电动机17.1直流电动机是如何工作的17.1.1观察铁芯永磁体直流电刷式电动机的内部结构17.1.1.1定子17.1.1.2转子17.1.2观察铁芯永磁体直流无电刷式电动机的内部结构17.1.2.1没有电刷,电动机的寿命会变长17.1.2.2无电刷式电动机电路中的换向17.1.2.3无电刷式电动机的局限性17.1.3观察无铁芯的永磁体直流电刷式电动机的内部结构17.1.3.0比较无铁芯式电动机和铁芯式电动机17.2简单的直流电动机电路17.2.1为简单的直流电动机电路选择一个电动机17.2.2为简单的直流电动机电路选择一块电池17.2.3搭建简单的直流电动机电路17.3直流电动机的主要特性17.3.1直流电动机的旋转速度特性17.3.1.1测量RPM17.3.1.2把RPM转换成公制单位17.3.2直流电动机的扭矩特性17.3.2.1扭矩中距离的意义17.3.2.2滑动扭矩17.3.2.3计算机器人需要的扭矩17.3.3直流电动机的电压特性17.3.3.0理解电压和转速之间的关系17.3.4直流电动机的电流特性17.3.4.1考察变化很大的电流消耗周期17.3.4.2考虑电流的消耗17.3.5直流电动机的效率特性17.3.6直流电动机的音频噪声特性17.3.6.0在转子的连接杆处涂上润滑油17.3.7直流电动机的电气噪声特性17.3.8直流电动机的质量特性17.3.9直流电动机的尺寸特性17.3.10总结直流电动机的特性17.4直流齿轮头电动机17.4.1观察尖脚齿轮头电动机的内部结构17.4.1.1阐明较小和较大的齿轮对17.4.1.2齿轮盒的连接杆17.4.2描述齿轮的比例17.4.2.1绝对齿轮比17.4.2.2约化齿轮比17.4.2.3不可约化的齿轮比17.4.2.4绝对齿轮比和约化齿轮比的一点提示17.4.2.5使用一个冒号17.4.2.6观察实际的齿轮17.4.3不完美的转速至扭矩的转换17.4.4齿轮头的缺点17.4.5比较轨道式齿轮头电动机和尖脚齿轮头电动机17.4.6挑选一个齿轮头电动机17.5继续学习第18章添加齿轮头电动机18.1选择齿轮头电动机18.1.1购买齿轮头电动机18.1.2考察齿轮头电动机18.1.2.0齿轮头电动机的电流使用情况18.2把电动机加入到亮度比较电路中18.2.1介绍二极管18.2.1.1用一个回扫二极管保护晶体管18.2.1.2挑选肖特基屏障的二极管18.2.1.3购买肖特基屏障二极管18.2.2把电动机加载到亮度比较电路中18.2.2.1把二极管按正确的方向连接好18.2.2.2连接电动机18.2.2.3为另外一个晶体管完成同样的工作18.2.2.4测试电动机18.3完成电子元件部分第19章轮子19.1轮子的结构19.2机器人轮胎的特性19.2.1乳脂状空气填充19.2.1.0气体的作用19.2.2轮胎的形状19.2.3轮胎的宽度19.2.4轮胎面的设计方案19.2.5轮胎的直径19.2.5.0计算线速度19.2.6挑选机器人的轮子19.2.6.0选择LEGO轮子的原因19.3为三明治机器人选择轮子19.3.1确定最小直径和最大直径19.3.2根据转速确定最大直径19.3.3我为三明治机器人选择的轮子19.3.4三明治机器人轮子的其他选择19.3.4.1用电压较低的电池来消除较大轮子的影响19.3.4.2购买新式的替换用轮子19.4清洁轮子19.5继续做下去第20章连接器20.1其他方案20.1.0如果你有在金属上工作的工具,那么就可以制作连接器20.2管子20.2.1在黄铜和铝制管子之间进行选择20.2.2确定管子的尺寸并且购买相应的管子20.2.2.1必须形成望远管道20.2.2.2把LEGO公司生产的十字轴嵌入到管道中20.2.2.3把电动机连接杆嵌入到管道中20.3测量管子,并进行切割20.3.1确定管子长度,并且进行标记20.3.2切割管子20.3.2.1管道切割工具20.3.2.2速度可变的旋转工具20.3.3在切割之后要进行磨光20.3.4测试切割好的工件20.4LEGO公司生产的十字轴20.4.1选择合适的LEGO公司生产的十字轴长度20.4.2购买LEGO公司生产的十字轴20.5把连接器黏接起来20.5.1无法黏接的材料20.5.1.0在十字轴上面刻出凹痕20.5.2使用环氧化物胶水20.5.2.0去除外面的环氧化物胶水20.6在连接器处添加一个固定螺丝20.6.1为固定螺丝钻孔20.6.2钻床20.6.3钻床老虎钳20.6.4为固定螺丝钻孔20.6.5为固定螺丝敲击钻孔20.6.6插入固定螺丝20.7欣赏连接器第21章焊接设备21.1焊丝21.2助焊剂21.3电烙铁21.4电烙铁支架21.5电烙铁专用的海绵21.6助手小工具21.7去除焊料的真空工具21.8一个典型焊接过程的步骤21.9准备好进行焊接第22章焊接和连接22.1把电动机和开关组装起来22.1.1把电动机组装起来22.1.1.1准备好电动机的导线,并且把它们连接起来22.1.1.2牢固支承好电动机,然后准备好电烙铁22.1.1.3焊接电动机22.1.1.4用热缩管道保护焊接好的结点22.1.1.5添加接口22.1.2把沿路线行进的开关组装起来22.1.2.1购买沿路线行进的开关22.1.2.2准备好开关的导线,并且连接好22.1.2.3焊接沿路线行进的开关22.1.3把盒子里面的发光二极管的电路组装起来22.1.3.1检查盒子里面的发光二极管电路的电路图22.1.3.2搭建盒子内的发光二极管电路22.1.4准备完工22.1.4.0购买电源的开关22.2焊接的经历第23章母板23.1沿路线行进的电路23.1.1反复调整,改善机器人的性能23.1.2逐点的焊接与印制电路板的对比23.1.3逐点焊接沿路线行进的电路23.1.3.1大致排布沿路线行进的电路部件23.1.3.2在焊接的过程中,保证部件位于电路板上面23.1.3.3搭建电源分布总线23.1.3.4焊接剩下的部件23.1.3.5用导线剪剪短引线23.1.3.6清洁电路板23.2测试机器人的电子元件23.2.1一个低电阻电路的危险23.2.2检查没有焊接好的引线23.2.3检查所有直接与电源正极相连的引线23.2.4测量整个电路的电阻23.2.4.1测量电源关闭时的电阻23.2.4.2测量电源打开时的电阻23.2.4.3测量传感器的电阻23.2.5测量电压降落23.2.6重新加热焊接结点23.3屏住你的呼吸第24章机身制作24.1接触机器人的机身24.1.1飘逸漫思——考虑机器人的相关因素24.1.2视觉重构——基于已有的部件接受这些限制条件24.1.3设计定制的机身24.1.3.1塑料制模——使用LEGO公司生产的积木制作模型24.1.3.2替代材料——过渡阶段替代LEGO公司部件24.1.3.3折纸小助手——在弯折金属之前先弯折纸张24.1.4迎接预制构件的平台24.1.4.1市面上有售的机器人平台24.1.4.2为制作机器人机身可以转换和回收日常的物品24.2调整三明治的容器24.2.1打造电动机的孔洞24.2.1.1标记并确定电路板所需要的空间24.2.1.2为电动机孔洞打造模板标签24.2.1.3在容器的侧边定位模板标签24.2.1.4打造引导性孔洞,并且钻开螺丝孔洞24.2.1.5介绍磨石附件24.2.2放置电动机24.2.2.1购买公制螺丝24.2.2.2需要垫片24.2.3搭建电动机管道24.2.3.1购买电动机管道24.2.3.2切割电动机管道24.2.3.3打磨电动机管道24.2.3.4移除标签残存物24.2.3.5扩大电动机的直径24.2.4安装电动机和管道24.2.5添加开关和电池支承物24.2.5.1安装电源开关24.2.5.2安装沿路线行进的开关24.2.5.3安装9V电池盒24.2.6添加电路板24.2.6.1安装电路板的时候所需的硬件工具24.2.6.2挑选和购买垫片24.2.6.3安装电路板24.2.7为微调电位器钻孔24.2.8在容器的盖子上面刻出一个窗口24.2.9安装过程中最后的一些操作24.3可以发动了第25章发动沿路线行进的机器人25.1修正和测试25.1.1初步测试25.1.1.1检查电源25.1.1.2检查传感器25.1.1.3平衡传感器25.1.1.4检查电动机25.1.1.5确定沿路线行进开关上面亮和暗的位置25.1.2试运行:沿一条直线行进25.1.3解决常见的问题25.1.3.1沿路线行进的开关拨动到错误的位置25.1.3.2传感器的位置过高或者过低25.1.3.3头灯过暗或者过亮25.1.3.4客观地评估传感器和头灯25.1.4这对你来说看起来是不是很直白呢25.1.4.1沿着暗色直线行进25.1.4.2沿着亮色直线行进25.2第一次出发25.2.0解决转向的问题25.2.0.1降低电池电压25.2.0.2减小轮子的尺寸25.2.0.3修改路线25.3可能进行的改进25.3.1电池反接保护25.3.2用电容消除浪涌现象25.3.3提升沿路线行进的性能25.3.3.0分析转弯过程,一幅图一幅图地分析25.4表演结束后的鞠躬第26章加演一场26.1机器人部件26.1.1逻辑芯片26.1.1.0已经越过逻辑芯片的黄金时代26.1.2微控制器26.1.2.1微控制器的性能26.1.2.2微控制器的成本26.1.2.3选择微控制器26.1.3电压校正器26.1.3.1电压校正器封装26.1.3.2电压校正器的类型26.1.3.3选择标准26.1.4电容26.1.4.1电容的功能26.1.4.2电容的特性26.1.5太阳能26.1.5.0光线机器人26.1.6电阻网络26.1.7按钮26.1.8双列直插式封装开关26.1.9跳线和短路块26.1.10倾斜传感器26.1.11温度传感器26.1.12接触传感器26.1.13物体探测和红外线遥控26.1.14距离和物体探测器26.1.15振荡器和晶体26.1.16声音26.1.17继电器26.1.18添加齿轮26.1.19伺服电动机26.1.20编码器——决定轮子的转速26.1.21显示屏26.1.22无线数据和控制26.2日常的挑战26.2.1为室内盆栽植物浇水的机器人26.2.2堆肥车26.2.3倒垃圾的机器人26.2.4窗户清洁机器人26.2.5屋顶的小东西26.2.6微型扫雪机26.2.7消灭虫子的机器人26.2.8自动街道邮箱机器人26.3机器人比赛26.3.1全球机器人相扑大赛26.3.2三一学院灭火大赛26.3.3亚特兰大机器人吸尘器大赛26.3.4西雅图机器人协会全能赛26.3.5达拉斯个人机器人小组机器人大赛26.3.6中部伊里诺伊机器人俱乐部机器人大赛26.3.7芝加哥地区机器人小组(英文缩写为Chibots)机器人大赛26.4还有很多未知等待我们去探索第27章附录27.1神奇的欧姆定律27.1.1欧姆定律在选择限流电阻的时候非常有用27.1.2根据电压确定相应的电流27.1.2.0数字万用表电压与电流之间的关系27.1.3欧姆定律的核心27.1.4欧姆定律更多的隐含意义27.2在写本书的时候我意外损坏的物品27.2.19V电池应该以何种方式安装?27.2.2熔化的开关27.2.3弹出数字万用表的保险丝27.2.4愚弄了我,而且还是两次27.3电压的真实名称27.3.1接地点,不是负电压27.3.2V双写字母27.3.2.0实际的例子……
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开播时间:09月02日 10:30