机器人制作从入门到精通（第2版）

出版者:人民邮电出版社

作者:臧海波

页数:176

出版时间:2015-2-1

价格:45.00元

装帧:平装

isbn号码:9787115379634

具体描述

欢迎来到机器人技术的精彩世界！这是一本通俗易懂的机器人技术实践参考书。《机器人制作从入门到精通》从仿生机器人的角度出发，以实例形式详细介绍了当今流行的机器人设计、选材和制作方法，意在让读者以最快的速度掌握制作小型机器人所需的知识和技能，提高制作水平。《机器人制作从入门到精通》中收录的13个精彩实例涵盖了模拟机器人、神经网络机器人、数字机器人、数字式电子计算机等4大门类，内容包括机器人的工作原理、设计思路和具体实现方法，可以循序渐进地助你从入门者进阶为高手。不满足于制作简单电路的朋友，快来跟随本书的脚步挑战一下自己吧！你会获得知识与乐趣的双重收获。

《机器人制作从入门到精通》可作为学生开展第二课堂或兴趣爱好的参考指南，也可供业余机器人爱好者及模型爱好者阅读和参考。

作者简介

臧海波是《无线电》杂志金牌作者，在机器人制作、音响DIY领域有较强功底和一定影响力，著有《仿生机器人制作入门》，翻译有《小型智能机器人制作全攻略(第4版)》、《爱上制作》等书。

目录信息

第1章 模拟机器人……………………………………………………… 001
1.1　高熵系统与寻光机器人… ………………………………………………………… 002
1.1.1 寻光机器人机械部分的制作… ………………………………………………………… 002
1.1.2 寻光机器人电子部分的制作… ………………………………………………………… 006
1.1.3 高熵系统… ……………………………………………………………………………… 008
1.1.4　结论… …………………………………………………………………………………… 009
1.2 2D光电跟踪头……………………………………………………………………… 010
1.2.1 2D 光电跟踪头的构造…………………………………………………………………… 011
1.2.2 制作过程… ……………………………………………………………………………… 013
1.2.3 调试与思考… …………………………………………………………………………… 018
1.2.4 换个玩法… ……………………………………………………………………………… 019
第2章 神经网络机器人………………………………………………… 021
2.1　3D光电跟踪头……………………………………………………………………… 022
2.1.1 材料的选择… …………………………………………………………………………… 023
2.1.2 机械结构的制作过程… ………………………………………………………………… 026
2.1.3 电子部分的制作过程… ………………………………………………………………… 031
2.1.4 效果… …………………………………………………………………………………… 035
2.2 机器蚂蚁… ………………………………………………………………………… 036
2.2.1　制作机器蚂蚁… ………………………………………………………………………… 036
2.2.2　测试版蚂蚁的制作… …………………………………………………………………… 039
2.2.3　经典的BEAMant 6.0机器蚂蚁的制作…………………………………………………… 042
2.2.4　机器蚂蚁的运行效果… ………………………………………………………………… 047
2.2.5　借助游戏模拟神经网络… ……………………………………………………………… 048
2.3 CPG小实验… ……………………………………………………………………… 049
2.3.1　关于CPG… ……………………………………………………………………………… 049
2.3.2　CPG 步态… ……………………………………………………………………………… 050
2.3.3 4 足机器人的制作………………………………………………………………………… 053
2.3.4　加入意识… ……………………………………………………………………………… 056
2.3.5　结论… …………………………………………………………………………………… 057
第3章 　数字机器人……………………………………………………… 060
3.1 基于Arduino 的机器龟……………………………………………………………… 061
3.1.1 机器龟的结构部分… …………………………………………………………………… 061
3.1.2　用光驱外壳或飞盘制作机器人底盘… ………………………………………………… 065
3.1.3 机器龟的电子部分… …………………………………………………………………… 068
3.1.4　为机器龟编程… ………………………………………………………………………… 074
3.1.5　自制Arduino控制器……………………………………………………………………… 075
3.2 打造人工小环境… ………………………………………………………………… 078
3.2.1　制作过程… ……………………………………………………………………………… 079
3.2.2　智能温室控制器的使用方法… ………………………………………………………… 084
3.3 9自由度机器乌龟…………………………………………………………………… 088
3.3.1　所需的工具和材料… …………………………………………………………………… 089
3.3.2　设计机器乌龟的结构件… ……………………………………………………………… 090
3.3.3　加工机器乌龟的结构件… ……………………………………………………………… 094
3.3.4　机器乌龟整体结构的组装… …………………………………………………………… 097
3.3.5　机器乌龟的电子部分… ………………………………………………………………… 106
3.3.6 最后的总装… …………………………………………………………………………… 107
3.4 机器手指… ………………………………………………………………………… 109
3.4.1 机器手指的设计… ……………………………………………………………………… 110
3.4.2 装配… …………………………………………………………………………………… 111
3.4.3 结论… …………………………………………………………………………………… 116
3.5 6足机器人…………………………………………………………………………… 117
3.5.1 6 足机器人的构成………………………………………………………………………… 118
3.5.2　装配过程… ……………………………………………………………………………… 120
3.5.3　夹持器的安装… ………………………………………………………………………… 131
3.5.4　手工制作机器人骨架… ………………………………………………………………… 135
3.6 传感器、舵机、 Arduino 和机器狗
3.6.1 10 自由度机器狗… ……………………………………………………………… 138
3.6.2 程序让机器狗活起来……………………………………………………………… 144
3.6.3 一些随机想法… ………………………………………………………………… 145
3.7 数控焰火——“火神”… …………………………………………………………… 146
3.7.1　“火神”的构思…………………………………………………………………… 146
3.7.2　机器手的制作… ………………………………………………………………… 147
3.7.3　点火装置的制作… ……………………………………………………………… 155
3.7.4 加工底盘………………………………………………………………………… 156
3.7.5　总装… …………………………………………………………………………………… 157
3.7.6 “火神”的效果…………………………………………………………………………… 159
3.7.7 结论… …………………………………………………………………………………… 161
第4章　走近计算机……………………………………………………… 162
4.1 自制简易数字式电子计算机… …………………………………………………… 163
4.1.1 运算器的设计… ………………………………………………………………………… 163
4.1.2　寄存器的设计… ………………………………………………………………………… 170
4.1.3　数据总线与输入/ 输出端的设计………………………………………………………… 170
4.1.4　简易计算机的使用方法… ……………………………………………………………… 173
4.1.5　由继电器构成的机电式加法机… ……………………………………………………… 174
· · · · · · (收起)

用户评价

这本书的封面设计得相当吸引人，那种未来感的蓝色和银色搭配，加上一个略显复杂的机械臂插图，瞬间就抓住了我的眼球。我一直对机器人技术抱有浓厚的兴趣，但市面上的入门书籍往往要么过于理论化，要么内容浅尝辄止，无法真正带人上手实践。我希望找到一本既能打下坚实的理论基础，又能提供详尽实操步骤的教材。拿到手翻阅时，我特别留意了目录结构，看它是否系统地覆盖了从基础的电子元件认知、编程语言选择，到具体的伺服电机控制、传感器数据处理等关键环节。理想中的教材应该能清晰地引导初学者避开常见的“坑”，比如线缆连接错误、代码逻辑漏洞等，并且最好能提供一些项目案例，让我能把学到的知识立刻应用起来，看到实际的成果。对于一个像我这样渴望“玩”起来的爱好者来说，图文并茂的讲解和清晰的步骤拆解是至关重要的，否则光看文字描述，光是想象电路连接就已经让人头大了。我对这本书的期望值很高，希望它能在我的机器人学习之旅中，成为一座坚实的桥梁，让我顺利跨越从“知道”到“做到”的鸿沟。

我是一个偏向于动手实践的人，所以在选择技术书籍时，对其中包含的实验项目的新颖度和实用性有着近乎苛刻的要求。我希望看到的内容不仅仅是简单的LED闪烁或者按键输入，而是能够体现现代机器人技术发展趋势的项目，比如基于视觉反馈的物体抓取，或者利用多传感器融合进行环境建图的初步尝试。如果书中能提供一个完整的、可以逐步迭代升级的项目线索，那就再好不过了。例如，先做一个可以移动的底盘，然后逐步加入超声波避障，再升级到通过蓝牙模块进行远程控制。这种层层递进的结构，能让读者在不断获得成就感的同时，逐步构建起一个完整的系统认知。更重要的是，我非常看重书中提供的代码示例的完整性、可读性和注释的详尽程度。如果代码结构混乱，变量命名随意，即便理论讲得再好，对于实操者来说也是一场灾难。我期望看到的是专业、规范的代码风格，以及对关键算法段落的深入注释，这样我才能在调试自己的项目时，能够快速定位问题，而不是在满屏的代码中迷失方向。

坦白说，市面上的很多“精通”类书籍，往往在“精通”二字上大打折扣，内容停留在某个特定框架或硬件平台的“最佳实践”上，缺乏对底层原理的深入剖析。我更希望这本书能更注重通用性。例如，在介绍运动控制时，除了展示如何使用某个特定品牌的舵机驱动板，是否能穿插介绍不同类型电机（步进电机、直流无刷电机等）的驱动原理和选型考量？在通信协议方面，是仅仅停留在Arduino与PC的串口通信，还是会延伸到更专业的CAN总线或EtherCAT等工业级通信的概念？真正能让我感到“精通”的，是理解为什么这样做，而不是仅仅知道怎么做。我期待这本书能在某些章节，能给出一些高级话题的引子，比如嵌入式系统实时性要求、操作系统（如ROS）的核心架构解析，或者进行性能优化的思路。这些“内功心法”级别的讲解，才是区分“教程”与“精通指南”的关键所在，能帮助读者在未来面对新的硬件或软件平台时，依然能快速掌握核心要领。

这本书的排版和印刷质量给我留下了深刻的第一印象，纸张的质感很好，不像有些技术书籍那样用那种反光的纸张，长时间阅读眼睛不容易疲劳。我最欣赏的是它在介绍核心概念时那种抽丝剥茧的叙述方式。比如，在讲解PID控制算法时，它并没有直接抛出复杂的数学公式，而是先通过一个生动的比喻，比如描述一个热衷于精确控制水温的“水管工”，来解释比例、积分和微分项各自的作用，这种教学手法极大地降低了理解门槛。接着，它才逐步引入数学模型，并与代码实现进行对照讲解，确保读者在理解理论的同时，也能立刻看到代码是如何映射到这些理论上的。这种深度与广度的平衡，在很多同类书籍中是很难寻觅的。我尤其关注了关于软件环境搭建的部分，因为配置开发环境常常是新手劝退的第一道坎。如果这本书能提供详细的IDE安装、库文件管理以及仿真环境配置的步骤，哪怕只是针对主流的几个平台，都将是巨大的加分项，这直接决定了我能否顺利地开始我的第一个“Hello World”级别的机器人程序。

作为一个经验稍微丰富一些的爱好者，我对书籍的配套资源和社区支持同样看重。纯粹的纸质书，信息更新迭代速度终究是个瓶颈，尤其是在快速发展的机器人领域。因此，我非常关注作者是否提供了相关的在线代码仓库，比如GitHub链接，这样我可以下载到最新的、经过验证的代码文件，而不是需要手动敲打书中的示例代码，避免因录入错误而浪费大量时间排查问题。此外，一个活跃的勘误表或在线问答区也是一个巨大的加分项。如果书中存在一些不易察觉的印刷错误或者理论上的小瑕疵，能够有一个集中的地方供读者反馈和作者修正，会大大提升学习体验的顺畅度。最终，一本优秀的教程不仅要教会你技术，还要培养你的解决问题的能力。我希望这本书的编写者在每个章节的末尾，都能留出一些开放性的思考题或扩展挑战，激励读者跳出书本的框架，去探索更广阔的机器人技术世界，真正实现从入门到“精通”的飞跃，而不是仅仅成为一个代码的搬运工。

由浅入深，介绍得很不错。对于开始接触机器人的读者来说能够提升兴趣，不至于被堵在门外。 不过从制作过程来看，门槛真心很高，电源，雕刻机什么的普通的家庭很难配置。 但是兴趣就是兴趣，说不定哪天成主业了呢。

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