機器人制作晉級攻略

內(nèi)容概要

《機器人制作晉級攻略》是《機器人制作入門攻略》的進階手冊，主要面向?qū)C器人制作專業(yè)知識有一定了解的讀者。書中主要介紹以模塊的形式制作機器人的方法，在介紹各個制作環(huán)節(jié)的過程中，你還可以學到機械制造、電子、微型控制器等方面的知識。
　　《機器人制作晉級攻略》適合初高中生、機器人非專業(yè)愛好者和初學者閱讀。

作者簡介

作者:(美)庫克 譯者:宮廣驊Davld Cook開辦了一個人氣很高的網(wǎng)站W(wǎng)WW．Robot Roorn．com，他和各位讀者分享其制作機器人的經(jīng)驗已有十余年的時間。他的兩本書均由Aptess出版。和其他的狂熱愛好者—樣，David Cook的靈感來源于美國宇航局登陸火星的旅行者計劃。    在白天的時候，David Cook的工作是軟件開發(fā)。他的職業(yè)生涯是從為早期蘋果公司的麥金托什計算機編寫了一些獲得獎項的計算機游戲開始的。接下來，他創(chuàng)建并且運營了摩托羅拉公司為警官、急救醫(yī)師和消防員研發(fā)的公共安全應用程序。    目前，David Cook在SmartSignal公司做開發(fā)經(jīng)理。SmartSignal公司生產(chǎn)的是預測分析軟件，這款軟件可以偵聽分布于全球的很多發(fā)電廠中的感應器。這款應用程序能夠在問題發(fā)生之前預警發(fā)電廠的工作人員。通過這款軟件，David Cook和整個SmartSignal的團隊防止了停電事故的發(fā)生，降低了發(fā)電廠的運營成本，同時提高了他們的工作效率(這對環(huán)境是很有好處的)。

書籍目錄

目　錄第1章　組裝一個調(diào)制信號的機器人　11.1　制造模塊　11.1.1　拼裝嘟嘟機器人，或者不拼裝　11.1.2　章節(jié)的排布　21.2　要適應機械學的內(nèi)容　31.2.1　儲備你自己的機械車間　31.2.2　觀察一個小型的銑床　41.2.2.1　使用銑床　51.2.2.2　承認對銑床的偏愛　71.3　把所有部件組裝起來　71.3.1　把機械的部分進行分組　71.3.2　把獨立電子元件模塊進行分組　81.3.3　拼裝機器人并且完成測試　81.4　把部件和技術(shù)應用于其他機器人　8第2章　比較兩種類型的家用電動機連接器以及避免常見的錯誤　102.1　比較兩種家用連接器的技術(shù)　112.1.1　測試望遠鏡管子式連接器　112.1.2　與穩(wěn)固圓棒式連接器相對比　122.2　識別在連接器的鉆孔中的期待結(jié)果，還有常見的錯誤及其后果　132.2.1　把固定螺絲的孔洞與電動機連接桿的孔洞連接起來　142.2.2　排列孔洞的角度和孔洞的中心　142.2.2.1　接受孔洞和連接器機身的平行偏移　142.2.2.2　避免出現(xiàn)孔洞自身之間的平行偏差　152.2.2.3　避免出現(xiàn)孔洞自身之間的角度偏差　162.2.2.4　重新回顧望遠鏡管子的優(yōu)點　172.3　準備好制造一個穩(wěn)固圓棒的連接器　17第3章　為連接器制造配件以及在穩(wěn)固圓棒上面鉆孔　183.0　為鉆出位于中心的孔洞提供機械方面的提示　183.1　收集工具和部件　183.2　為連接器準備好不同長度的穩(wěn)固圓棒　193.2.1　測量電動機和十字軸　193.2.2　為連接器的機身選擇一個穩(wěn)固的圓棒　193.2.2.1　計算連接器的長度　203.2.2.2　計算連接器的直徑　203.2.2.3　選擇連接器的材料　203.2.3　把穩(wěn)固圓棒切割成連接器尺寸大小的部件　213.2.4　打磨連接器機身部件的兩端　223.2.5　把這些圓棒放置在一邊　243.3　制造一個連接器配件　243.3.1　切割連接器配件塊　253.3.2　鉆出連接器配件固定螺絲孔　273.3.3　用螺絲攻加工連接器配件固定螺絲的孔洞　273.3.4　在連接器配件中鉆出連接器圓棒的孔洞　283.3.4.1　選擇鉆頭　283.3.4.2　解決深度問題　303.3.4.3　鉆孔　313.4　把金錢準備好　333.4.1　把過緊的裝配變大　333.4.2　給連接器配件添加一個固定螺絲　343.4.3　重新定位連接器的配件　343.5　在電動機連接桿和LEGO公司生產(chǎn)的十字軸連接器中鉆孔　343.5.1　更換鉆頭，而不要更換連接器圓棒　373.5.2　進行最后的一步：打磨端面　373.6　到目前為止，檢查一下連接器　37第4章　完成穩(wěn)固圓棒電動機連接器的加工　394.0　包括用螺絲攻加工孔洞和選擇固定螺絲　394.1　安裝連接器的固定螺絲　394.1.1　確定連接器固定螺絲的位置　394.1.2　鉆出連接器固定螺絲的孔洞　404.1.3　用螺絲攻對連接器固定螺絲孔洞進行加工　414.1.3.1　選擇一種底部樣式的螺絲攻　414.1.3.2　與一個錐形樣式的螺絲攻進行對比　424.1.3.3　使用螺絲攻的技巧　424.1.4　選擇固定螺絲　434.2　添加LEGO公司生產(chǎn)的十字軸　444.3　總結(jié)　46第5章　在輪子內(nèi)部制造一個電動機　475.0　包括制造壓縮式相撲機器人的完美技術(shù)，機械加工圓形的部件(包括制造家用的輪子)，使用階梯形材料塊，與不帶螺紋的孔洞匹配，而且要使用直徑非常大的鉆頭　475.1　遇到危險：前面有彎曲的連接桿　485.1.1　用軸承進行合適的驅(qū)動　485.1.1.1　防止顛簸和跌落　485.1.1.2　更換側(cè)向的連接器　495.1.1.3　在沒有支承的情況下發(fā)生彎折　495.2　制造一個輪轂適配型的連接器　495.2.1　把電動機連接桿外部的直徑與LEGO公司生產(chǎn)的輪子內(nèi)徑匹配起來　505.2.2　僅僅是從連接器的圓棒開始　515.2.3　制造內(nèi)部和外部的輪轂匹配型圓盤　525.2.3.1　選擇一個形狀　525.2.3.2　確定尺寸　525.2.3.3　選擇原材料　535.2.3.4　把原材料薄片切割成合適的尺寸　545.2.3.5　在直徑中心的孔洞中鉆好1/4英寸的孔洞　545.2.3.6　再問一次，為什么要測量出尺寸超過所需要的金屬薄片呢？　555.2.3.7　用旋轉(zhuǎn)平臺鉆出孔洞　565.2.3.8　在圓盤中鉆出螺絲孔　595.2.3.9　完成輪轂匹配型圓盤的內(nèi)部和外部加工　615.2.4　去掉LEGO公司生產(chǎn)的輪轂中心　635.2.4.1　在加工的過程中緊固輪轂　645.2.4.2　選擇一個Silver&Deming型號的鉆頭　645.2.4.3　把輪轂中心的部分鉆掉　645.2.4.4　把輪轂中心的剩余部分打磨掉　655.2.5　匹配部件，然后把它們黏接在一起　665.2.5.1　把外部的圓盤與輪轂進行匹配，然后黏接　665.2.5.2　把內(nèi)部的圓盤與圓棒進行匹配，然后黏接　665.2.5.3　等待膠水干燥　675.3　總結(jié)　67第6章　理解電子實驗過程中的標準和設置　696.0　包括閱讀電路圖，使用一個墻壁嵌入式電源，磨毛發(fā)光二極管，理解硬件按鈕的反彈和理解表面貼裝技術(shù)　696.1　閱讀電路圖　696.1.1　連接導線　706.1.2　設計部件　706.1.2.1　標記字母的分配　706.1.2.2　標記數(shù)字的分配　716.1.3　標記部件　716.1.3.1　標記電阻　726.1.3.2　標記電容　736.1.3.3　標記發(fā)光二極管和紅外線發(fā)光二極管　756.1.3.4　標記其他部件　766.1.4　標明電源　766.1.4.1　簡化正極電源電壓的標記　766.1.4.2　把接地點用符號表示從而簡化布線　776.2　使用無焊接的面包板　786.2.1　挑選一個無焊接的面包板　786.2.2　搭建好一個無焊接的面包板以與照片匹配　796.2.2.1　為無焊接的面包板上電　806.2.2.2　選擇一個交流電源適配器　806.2.2.3　添加一些方便的設施　816.3　了解示波器上面的曲線　826.4　駕馭現(xiàn)代電子學的前沿時尚　836.4.1　越過學習曲線的障礙　836.4.2　不要使用過時的技術(shù)　836.4.3　使用表面貼裝的部件　846.4.3.1　壓縮表面貼裝部件的尺寸　846.4.3.2　告別穿透孔洞的部件　856.4.3.3　用表面貼裝部件進行工作　856.4.3.4　把表面貼裝部件轉(zhuǎn)換成穿透孔洞的部件　856.4.3.5　混合使用封裝技術(shù)，并且進行匹配　866.4.3.6　尺寸縮小到手工勞動級別以下　876.5　總結(jié)　87第7章　制造一個線性電壓校正器電源　887.0　包括經(jīng)典的5V 7805，電池反接保護，低回動校正器，簡單但是改良過的電池反接保護，可變電源和頭對頭的匹配　887.1　了解電壓校正器　887.2　了解線性電壓校正器電源　897.2.1　7805型線性電壓校正器　897.2.1.1　介紹一個基于7805型校正器的5V電源　907.2.1.2　搭建基于7805型校正器的電源　927.2.2　通過減小所需要的未校正的電壓，改進電源電路　947.2.2.1　用LM2940 MCP1702或者LP2954替代7805型校正器　947.2.2.2　用一個功率場效應管替代1N5817型二極管　967.2.2.3　在較低的電壓下增加電阻　977.2.2.4　選擇一個電阻較低的p溝道功率場效應管　977.2.2.5　分析不同線性電壓校正器電路的最小輸入電壓　987.2.2.6　提供3個5V線性電壓校正器的輸入/輸出電壓結(jié)果　1017.2.3　在線性電壓校正器中考慮不同的因素　1047.2.3.1　防止電池反接的保護　1047.2.3.2　防止短路　1047.2.3.3　防止熱過載　1047.2.3.4　一個完整電路的簡化和低成本　1057.2.3.5　消耗靜態(tài)電流　1057.2.3.6　隔離功率和噪聲　1057.2.3.7　為你的機器人選擇一款線性電壓校正器　1077.2.4　改變市場環(huán)境就是限制5V線性校正器的選擇空間　1087.3　繼續(xù)進行優(yōu)化過程　109第8章　進行機器人電源的改進　1118.0　包括大容量電容器，快速關(guān)斷開關(guān)，爆炸性鉭電容，旁路/解耦合，過電流保護和過電壓保護　1118.1　把輸入電容和輸出電容的數(shù)值提高　1118.1.1　有了大容量電容之后，電池的壽命會增加　1138.1.2　有了大容量電容之后，電源關(guān)閉會出現(xiàn)延遲　1138.1.3　使用一個雙刀雙擲開關(guān)，以減小電源關(guān)閉的時間　1148.1.4　選擇大容量電容　1158.1.5　為鉭電容實現(xiàn)較高的安全富余空間　1168.2　添加神奇的電容　1178.3　在電路板上面布滿旁路/解耦合電容　1178.3.1　旁路掉通住電源的較長通路　1198.3.2　在每個源頭對噪聲進行解耦合　1198.3.3　選擇旁路/解耦合電容　1198.4　防止因為短路或者電流過載帶來的損害　1208.4.1　判斷是否必需電流過載保護　1208.4.2　用保險絲進行保護　1208.4.3　用一個手動復位電路斷路器進行保護　1218.4.4　用一個固態(tài)自動復位的高分子聚合物正溫度系數(shù)電阻設備進行短路和電流過載的保護　1218.4.4.1　大幅度增加電阻以大幅度減小電流　1218.4.4.2　安裝高分子聚合物正溫度系數(shù)電阻電流過載保護設備　1228.4.4.3　選擇高分子聚合物正溫度系數(shù)電阻電流過載保護　1238.5　在校正后的電路中防止受到電壓過載的損害　1258.5.1　介紹齊納二極管　1258.5.2　利用齊納二極管在電壓過載的情況下短接電源　1268.5.2.1　用電壓過載短路使電流過載保護進入異常狀態(tài)　1278.5.2.2　把這個組合中的一個成員去掉：齊納二極管會成為犧牲品而損壞　1278.5.3　選擇一個合適的擊穿電壓　1288.5.4　購買齊納二極管　1288.6　把所有的部件組裝起來構(gòu)成一個穩(wěn)健的機器人電源　129第9章　驅(qū)動電動機　1309.0　包括所有的電動機模式，單晶體管電動機驅(qū)動器，二極管保護，雙極型H橋、邏輯芯片和微控制器　1309.1　為什么要使用電動機驅(qū)動器？　1309.1.1　在高于邏輯芯片可以提供的高電壓下運行電動機　1319.1.2　在高于邏輯芯片可以提供的高電流下運行電動機　1319.1.3　電動機噪聲會造成邏輯的錯誤　1319.1.4　使用未校正的電源和校正后的電源對電動機進行供電的對比　1329.2　展示電動機的4種模式　1329.2.1　順時針旋轉(zhuǎn)　1339.2.2　逆時針旋轉(zhuǎn)　1349.2.3　自由旋轉(zhuǎn)/滑行(緩慢衰減)　1349.2.4　制動/停止(快速衰減)　1349.2.4.1　耗費更多的能量　1349.2.4.2　通過快速衰減完成制動　1359.3　用簡單的一個單一晶體管進行驅(qū)動　1359.3.1　介紹NPN雙極型單一晶體管電動機驅(qū)動器電路　1369.3.1.1　用晶體管進行開關(guān)控制　1379.3.1.2　在電動機驅(qū)動電路中使用晶體管作為關(guān)/開的開關(guān)，而不是放大器　1389.3.1.3　用電阻來限制基極電流　1389.3.1.4　用二極管保護晶體管　1399.3.2　實現(xiàn)NPN型雙極型單一晶體管的電動機驅(qū)動電路　1399.3.3　介紹PNP雙極型單一晶體管電動機驅(qū)動器電路　1409.3.4　實現(xiàn)PNP型雙極單一晶體管電動機驅(qū)動器電路　1409.4　把NPN型電動機驅(qū)動器和PNP型電動機驅(qū)動器放在一起　1419.4.1　把NPN型電動機驅(qū)動器電路和PNP型電動機驅(qū)動器電路組合起來　1429.4.2　避免短路　1429.5　經(jīng)典的雙極型H橋　1439.5.1　在H橋中實現(xiàn)順時針旋轉(zhuǎn)　1449.5.2　在H橋中實現(xiàn)逆時針旋轉(zhuǎn)　1459.5.3　用一個H橋電氣制動器使電動機減速　1459.5.4　用圖中的上方的晶體管進行制動　1459.5.5　用H橋進行自由旋轉(zhuǎn)　1479.5.6　列舉其他的H橋組合方式　1479.5.7　實現(xiàn)經(jīng)典的雙極型H橋　1489.6　與圖中的上方的晶體管打交道　1489.6.1　通過不校正邏輯芯片的方法而避免使用接合區(qū)　1499.6.2　通過對H橋進行校正而避免使用接合區(qū)　1499.6.3　通過一個NPN型晶體管完成與PNP型晶體管的接合　1499.6.3.1　撥動開關(guān)　1509.6.3.2　為R5選擇一個電阻數(shù)值　1509.6.3.3　為雙極型電動機驅(qū)動器電路確定電壓的范圍　1519.6.3.4　實現(xiàn)帶有NPN型接合的PNP型單一晶體管雙極型電動機驅(qū)動器　1519.6.3.5　完成雙極型H橋　1529.6.4　使用一個接合芯片　1539.6.4.1　選擇4427型芯片　1539.6.4.2　把4427型驅(qū)動芯片接合到H橋　1539.6.4.3　選擇4427型驅(qū)動芯片或者一個類似的系列驅(qū)動芯片　1549.7　掌握電動機的控制技術(shù)　155第10章　驅(qū)動電動機　15710.0　本章內(nèi)容包括功率金屬氧化物半導體場效應管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Tube，MOSFET)(以下簡稱“場效應管”)電動機的驅(qū)動，上拉電阻和下拉電阻，重要電動機的直通、并行場效應管以及電動機驅(qū)動芯片的匹配(包括4427系列芯片、SN754410系列芯片和多功能的MC33887芯片)　15710.1　用場效應管驅(qū)動電動機　15810.1.1　對n溝道功率場效應管單晶體管電動機驅(qū)動電路的介紹　15810.1.1.1　用電壓而不是電流來控制晶體管開關(guān)　15810.1.1.2　一定要與場效應管的柵極相連　15910.1.1.3　實現(xiàn)n溝道功率場效應管單晶體管電動機驅(qū)動電路　16010.1.2　用電阻提供一個默認的輸入數(shù)值　16010.1.2.1　通過上拉電阻把輸入的默認值設置成高電平　16110.1.2.2　通過下拉電阻把輸入的默認值設置成低電平　16210.1.2.3　為上拉電阻或者下拉電阻選擇一個數(shù)值　16210.1.2.4　在無電阻、上拉電阻或者下拉電阻中做出選擇　16310.1.3　重新修正n溝道功率場效應管單一晶體管電動機驅(qū)動器電路以加入一個下拉電阻　16410.1.4　實現(xiàn)n溝道帶有下拉電阻的功率場效應管單一晶體管電動機驅(qū)動器電路　16510.1.5　介紹p溝道功率場效應管單一晶體管電動機驅(qū)動器電路　16610.1.6　實現(xiàn)p溝道功率場效應管單一晶體管電動機驅(qū)動器電路　16610.1.7　介紹功率場效應管H橋　16710.1.7.1　向電路中添加肖特基二極管是可選的，但是我們推薦這么做　16710.1.7.2　實現(xiàn)功率場效應管H橋　16810.1.7.3　接合到功率場效應管H　橋上面　16810.1.8　選擇功率場效應管　17210.1.8.1　我們需要減小開關(guān)電阻　17310.1.8.2　意識到場效應管是有電阻的　17410.1.8.3　加熱會增加場效應管的電阻　17410.1.8.4　并聯(lián)場效應管可以降低電阻　17410.1.8.5　對比并聯(lián)場效應管晶體管和并聯(lián)雙極型晶體管　17610.2　用芯片驅(qū)動電動機　17710.2.1　設想一下理想的條件　17710.2.2　使用4427系列，作為獨立的電動機驅(qū)動器　17810.2.3　在芯片上面使用經(jīng)典的雙極型H橋　18110.2.4　介紹MC3387型芯片：一款功能豐富的場效應管H橋電動機驅(qū)動器　18210.2.4.1　了解管腳　18410.2.4.2　實現(xiàn)MC33887型H橋電動機驅(qū)動器　18510.2.4.3　感知電動機的電流　18710.3　評估電動機驅(qū)動器　18910.3.1　評估電動機驅(qū)動器電流傳送性能　19010.3.1.1　評估在非常輕的負載的條件下電動機驅(qū)動器電壓輸出　19010.3.1.2　評估在負載適中的條件下電動機驅(qū)動器電壓輸出　19110.3.2　評估電動機驅(qū)動器的效率　19210.3.2.1　評估在負載很大的條件下電動機驅(qū)動器電壓輸出　19210.3.2.2　評估在負載適中的條件下電動機驅(qū)動器電壓輸出　19310.4　總結(jié)　194第11章　制造一個紅外線模塊的障礙、對手和墻壁探測器　19511.0　包括松下公司生產(chǎn)的PNA4602M型38kHz的紅外線探測器，包括74AC14型雙色發(fā)光二極管驅(qū)動器，給出如何選擇紅外線發(fā)射機、選擇微調(diào)電位器、減小串擾和選擇電容的方法　19511.1　用一個流行的模塊探測調(diào)制信號的紅外線，或者另外一個跳到遠程控制的原因　19611.1.1　介紹松下公司生產(chǎn)的PNA4602M型光集成電路　19611.1.2　連接好PNA4602M型光集成電路　19711.1.3　測試PNA4602M型光集成電路　19711.1.3.1　仔細觀察調(diào)制后的信號　19811.1.3.2　更進一步地仔細觀察探測延時　19911.2　通過包括一個發(fā)光二極管指示燈對探測電路進行擴展　19911.2.1　添加一個74AC14型反向器芯片用來驅(qū)動發(fā)光二極管　19911.2.2　檢查指示燈電路　20011.2.2.1　用本地的電容對電源進行去噪　20011.2.2.2　用一個高級的互補型場效應管邏輯芯片為發(fā)光二極管供電　20011.2.2.3　用一個雙色發(fā)光二極管表明探測狀態(tài)和未探測狀態(tài)　20111.3　完成反射探測器電路　20311.3.1　檢查完整的反射性探測器電路圖　20311.3.1.1　產(chǎn)生38kHz的光波　20411.3.1.2　發(fā)射38kHz的光波　20411.3.2　在一個無焊接的面包板上面實現(xiàn)38kHz的反射性探測器　20511.3.2.1　為PNA4602M型光集成電路選擇一個紅外線發(fā)光二極管　20511.3.2.2　購買一個合適的紅外線發(fā)光二極管　20711.3.2.3　為R7和R6選擇電位器　20711.3.2.4　選擇電容　20811.4　使其正常工作　211第12章　對反射性探測器進行精確調(diào)整　21312.0　包括手動調(diào)整，插入紅外線泄漏點，用一個處于頻率模式的數(shù)字萬用表進行調(diào)整，用示波器進行調(diào)整，紅外線極限以及比較不同材料的距離探測　21312.1　調(diào)整到38kHz的頻率上　21312.1.1　在探測到信號和探測不到信號之間選擇一個中間階段　21412.1.1.1　從未表明探測到物體就說明發(fā)射機存在某種問題　21412.1.1.2　總是表明探測到物體就說明信號存在泄漏　21412.1.2　在頻率探測中使用數(shù)字萬用表　21612.1.3　使用示波器　21712.1.4　揭示使用施密特觸發(fā)器反向器的目的　21712.1.5　診斷在電路調(diào)整過程中出現(xiàn)的問題　21812.1.5.1　定位合理的頻率精確度　21912.1.5.2　追求過分的頻率精確度　21912.1.5.3　接受振蕩器電路有限的精確度和穩(wěn)定度　21912.2　反射性探測器的局限性　22012.2.1　無法在室外工作，也無法在過亮的光照條件下工作　22012.2.2　無法探測某些種類的物體　22112.2.3　無法探測到特別遠處的物體，也無法探測到特別近的物體　22112.2.3.1　把你的距離和我的距離進行比較　22212.2.3.2　分析距離的結(jié)果　22212.2.4　無法提供距離范圍的數(shù)值　22412.3　為一個實用性的機器人應用場景做好準備　224第13章　嘟嘟機器人　22513.0　制造無意識的房間探險者，把模塊連接起來，用邏輯芯片進行控制，重新利用三明治機器人，制造機身部件的模板，使用節(jié)省空間的并聯(lián)偏置電動機，交換齒輪，鉆一摞電動機安裝點，選擇滑行器　22513.1　檢查嘟嘟機器人　22613.2　從兩側(cè)觀察嘟嘟機器人　22613.3　從頂部和下方觀察嘟嘟機器人　22713.4　嘟嘟機器人的電路部分　22713.4.1　供給電源　22813.4.2　用簡單的邏輯控制方向　22913.4.3　向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)　23013.4.4　逐漸向左轉(zhuǎn)和逐漸向右轉(zhuǎn)　23113.4.5　避免出現(xiàn)紅外線泄漏　23113.5　制造嘟嘟機器人的機身　23213.6　聲明警告因為齒輪電動機的可用性　23213.6.0　在嘟嘟機器人中使用精確的脫身齒輪電動機　23313.7　傾向于一些特定的屬性　23413.8　設計機器人的機身　23513.8.1　制造模板　23513.8.2　打印模板　23613.8.3　連接模板　23613.8.4　在工件中調(diào)整模板　23713.8.5　購買孔洞，以提升中心定位的性能　23713.8.6　在機械加工工件的直邊時，去除護帶　23813.9　制造嘟嘟機器人的中心平臺　23913.9.1　用銑床加工一個圓盤或者購買一個圓盤　23913.9.2　在嘟嘟機器人的中心平臺安排好螺絲孔洞，再用螺絲攻進行加工　23913.10　檢查嘟嘟機器人的電動機機械原理　24013.10.1　使用匹配的矩形電動機安裝方案　24013.10.2　選擇摩擦匹配的電動機或者使用固定螺絲　24113.10.3　用螺絲固定電動機　24113.10.4　連接到LEGO公司生產(chǎn)的齒輪和輪子上面　24213.11　選擇LEGO公司生產(chǎn)的輪子　24213.11.1　把無用齒輪放置在輪子的中心　24313.11.2　減慢速度并且增加扭矩　24313.11.3　增加速度并且減小扭矩　24413.11.4　用滑輪而不是齒輪調(diào)整速度和扭矩　24413.12　達到LEGO生產(chǎn)的移動部件的物理極限　24513.13　制造嘟嘟機器人的電動機固定點　24613.13.1　確定電動機固定點的尺寸　24613.13.2　準備原材料　24613.13.3　選擇現(xiàn)成的材料，而不是用銑床加工　24713.13.4　同時鉆好所有的電動機固定點　24713.13.4.1　把這一摞材料放置在老虎鉗上，要留有額外的余地　24813.13.4.2　放置鉆頭　24813.13.4.3　鉆出3個孔洞　24913.13.4.4　準備鉆出更大的電動機的孔洞　24913.13.4.5　放置好直徑較寬的鉆頭　25013.13.4.6　鉆出電動機的孔洞　25013.13.5　鉆出孔洞用來把電動機的固定點固定在中心平臺上面　25113.13.5.1　選擇部分鉆透的帶螺紋的電動機固定點螺絲孔洞　25113.13.5.2　選擇完全鉆透的不帶螺紋的電動機固定點螺絲孔洞　25213.13.5.3　沿著螺絲頭滑動　25213.13.5.4　鉆出電動機固定點的螺絲孔洞　25313.13.5.5　鉆出部分穿透的電動機固定點孔洞　25413.13.6　展現(xiàn)出最終完工的電動機固定點　25413.14　總結(jié)嘟嘟機器人　255第14章　測試嘟嘟機器人的行進性能　25614.0　完成安全性檢查，耗盡電能，測量電路的電阻，監(jiān)測電流和常見的問題以及解決方案，設計障礙物路線，避免致命的卡住狀態(tài)，理解高光束的滯回現(xiàn)象，以及使用短接跳線　25614.1　為測試性行進做好準備　25614.1.1　把所有的控制端都移動到安全或者適中的位置　25614.1.2　每次測試一個模塊　25714.1.3　測量整個電路的電阻　25714.1.3.1　耗盡電源　25714.1.3.2　測量電阻　25814.1.3.3　電阻的數(shù)值過低　25914.1.3.4　電阻的數(shù)值過高　25914.1.4　把機器人放置在LEGO公司生產(chǎn)的積木上面　25914.1.5　檢查電池的電壓和極性　26014.1.6　在開啟的時候觀察電流的消耗　26014.2　準備好機器人，并且修正小的錯誤　26114.2.1　精確調(diào)節(jié)紅外線反射性探測器　26114.2.2　反轉(zhuǎn)紅色發(fā)光二極管　26114.2.3　測試傳感器　26214.2.4　搞混電動機的連接方式　26214.3　評估嘟嘟機器人的性能　26314.3.1　在測試行進的過程中遇到了問題　26314.3.1.1　遇到機器人反轉(zhuǎn)的問題　26314.3.1.2　遇到機器人卡住的問題　26314.3.1.3　遇到機器人移動緩慢的問題　26414.3.1.4　遇到機器人移動過快的問題　26414.3.1.5　遇到機器人不斷旋轉(zhuǎn)的問題　26514.3.2　實踐所有的機器人的功能　26614.3.3　挑戰(zhàn)嘟嘟機器人　26614.3.3.1　避免使用廁紙軌道　26714.3.3.2　換成使用木塊作為軌道　26714.3.3.3　環(huán)繞機器人　26814.4　機器人被卡住　26814.4.1　評估這種醉漢式的行進方式　26914.4.2　評估嘟嘟機器人的行進方式　26914.4.3　減小探測的模糊性　27014.4.3.1　試著使用一個電阻-電容電路　27014.4.3.2　試著使用一個遠光燈滯回　27114.4.3.3　用一個多管腳的雄頭重新引導信號和控制端　27414.4.3.4　簡單的想法用完了　275第15章　如果我只有一個控制中樞　27615.0　包括Atmel公司生產(chǎn)的ATiny84型微控制器，微控制器和邏輯芯片的對比，如何對微控制器進行編程，一個簡單的發(fā)光二極管的示例，七段發(fā)光二極管數(shù)碼管，輸入端(數(shù)字信號、模擬信號、中斷、復位、上拉電阻和下拉電阻)、輸出端(避免毛刺、高電流、脈沖寬度調(diào)制、串行通信)、單一紅外線探測器、存儲器、速度、時鐘、定時器、看門狗電路以及選擇微控制器的標準　27615.1　考慮Atmel公司生產(chǎn)的ATtiny84型微控制器作為一個示例　27715.2　對比微控制器和邏輯芯片　27715.2.1　選擇邏輯芯片優(yōu)于微控制器的情況　27715.2.2　選擇微控制器優(yōu)于邏輯芯片的情況　27815.3　對微控制器進行編程　27915.3.1　存儲程序　27915.3.2　估計程序的存儲量　28015.3.3　編寫程序　28015.3.4　在沒有.NET的條件下工作　28115.3.5　編譯程序和下載程序　28115.3.6　調(diào)試程序　28215.3.6.1　點亮發(fā)光二極管　28215.3.6.2　改變一個管腳　28315.3.6.3　完成一次心跳　28415.3.6.4　驅(qū)動一個顯示屏　28515.4　探索常見的微控制器功能　28615.4.1　微控制器的封裝　28615.4.2　微控制器的管腳　28715.4.2.1　輸入管腳　28715.4.2.2　輸出管腳　28915.4.3　微控制器的存儲器　29315.4.3.1　非揮發(fā)性的存儲器　29315.4.3.2　用外部的非揮發(fā)性存儲器進行補充　29315.4.3.3　揮發(fā)性的存儲器　29415.4.4　微控制器指令的尺寸　29515.4.5　微控制器指令的復雜度　29615.4.6　微控制器的速度　29615.4.6.1　比較時鐘的速度　29615.4.6.2　產(chǎn)生一個時鐘信號　29715.4.6.3　把時鐘作為計時器來使用　29815.4.7　特殊的看門狗　29915.4.8　低電壓的看門狗　30015.5　選擇微控制器　30015.5.1　用完了　30015.5.2　推薦Atmel公司生產(chǎn)的AVR 8-bit微控制器　30115.5.3　推薦Parallax公司生產(chǎn)的BASIC Stamp　30215.5.4　問問周圍的人　30315.6　你的機器人制造好了　303第16章　制造嘟嘟機器人的子板　30416.0　包括連接兩個并行的電路板，使用機械管腳插口，選擇螺絲，重新加熱焊接點，攔截輸入端用來重新引導控制信號，軟件去反彈，使用雙列直插式開關(guān)，以及實現(xiàn)擴展接口　30416.1　轉(zhuǎn)換成一個雙層的配置結(jié)構(gòu)　30516.1.1　連接到雙列直插式的插口上面　30616.1.1.1　使用機械管腳的接口和頂座　30716.1.1.2　把子板固定在母板上面　30816.1.1.3　焊接頂座　31016.1.1.4　焊接新的雙列直插式接口　31216.1.2　到達母板有一定的困難　31316.1.2.1　重新放置電源開關(guān)　31416.1.2.2　冒險進行堆放接口的工作　31416.1.2.3　遮擋紅外線反射性探測器　31416.2　攔截信號：遇到了新的控制中樞　31616.2.1　保留有價值的功能　31616.2.2　重新跟蹤紅外線探測信號　31616.2.3　捕捉并擾亂停止的狀態(tài)　31716.2.4　重新跟蹤電動機和雙極型發(fā)光二極管的控制信號　31816.2.5　產(chǎn)生(幾乎)完整的控制信號　31816.3　擴展功能　31816.3.1　檢查微控制器的管腳　31816.3.2　為微控制器上電　31916.3.3　探測墻壁和障礙物　31916.3.4　控制電動機和雙色發(fā)光二極管　32016.3.5　控制雙極型發(fā)光二極管　32016.3.6　讀出按鈕的數(shù)值　32016.3.6.1　解振蕩一個輸入端　32116.3.6.2　把按鈕添加到子板上面　32216.3.7　提供雙列直插式開關(guān)的選擇　32316.3.7.1　通過軟件解振蕩　32316.3.7.2　避免時斷時續(xù)的開關(guān)變化　32416.3.8　制造音樂　32516.3.9　剩下的管腳可以進行擴展　32516.3.10　與其他的模塊或者計算機進行通信　32516.4　升級機器人　326第17章　添加地面?zhèn)鞲衅鞯哪K　32717.0　包括光電阻、分壓器、光強計、TAOS TSL257型光線至電壓的放大光二極管集成電路、半環(huán)形面包板、擋板、沿路線行進的算法、機器人相撲的建議　32717.1　用光電阻感知亮度　32717.1.1　把不同的電阻通過分壓器轉(zhuǎn)換成不同的電壓　32817.1.1.1　為分壓器選擇一個電壓　32917.1.1.2　為分壓器選擇一個電阻　33017.1.1.3　保持在光電阻額定最大散熱功率以下　33017.1.2　光電阻的響應是非線性的　33117.1.2.1　畫出一個特定的光電阻的響應的圖像　33217.1.2.2　計算靈敏度　33217.1.2.3　在一個給定的光照條件下計算任何阻值　33217.1.3　認識到不同的光電阻之間的不一致性　33317.1.3.0　測量不同　33317.1.4　電阻上升和下降的速度　33317.1.5　重新利用平衡式亮度傳感電路　33517.2　用一個光二極管集成電路感知亮度　33517.2.1　給出地面反射性電路　33517.2.2　實現(xiàn)地面反射性電路　33617.2.2.1　切割出一個半圓形的面包板　33717.2.2.2　遮擋電路板　33717.2.2.3　安裝上一個黑色的邊緣　33817.2.2.4　取出LEGO公司生產(chǎn)的積木的中心　33917.2.2.5　調(diào)整并且測試地面反射性電路　34017.2.2.6　在一個最大化反射表面調(diào)整到剛好低于5V　34017.2.2.7　在一個最小化反射性的表面進行測試　34117.3　沿路線行進　34117.3.1　路線亮度的自動探測　34217.3.2　讀取地面?zhèn)鞲衅鞯臄?shù)值　34217.3.3　反轉(zhuǎn)傳感器的數(shù)值　34217.3.4　沿著暗色的路線行進　34317.3.5　在暗色的路線上定位到中心　34317.3.6　改進沿路線行進的算法　34417.4　在機器人的相撲比賽中競爭　34417.4.1　在機器人相撲比賽中讓嘟嘟機器人就位　34517.4.2　在雙列直插式開關(guān)的設置上采取策略　34617.5　擴展可能性　346第18章　呈上一頓機器人的大餐　34718.0　包括LM386型音頻放大器，通過脈沖寬度調(diào)制的音樂，嘟嘟機器人的升級片，角度電動機的安裝以及更多，平滑的輪子，彈簧管子晶須，杠桿開關(guān)和無線視頻　34718.1　制造音樂　34718.1.1　給出音頻電路　34818.1.2　實現(xiàn)音頻電路　34818.1.3　調(diào)整音量　34818.1.3.1　監(jiān)聽二進制的信號　34918.1.3.2　增大音量　34918.1.4　驅(qū)動一個揚聲器　35018.1.4.1　選擇一個揚聲器　35018.1.4.2　選擇一個音頻放大器的芯片，而不要選擇一個簡單的晶體管　35018.1.5　看到聲音的波形　35118.1.6　播放一個音符　35118.1.7　播放一個音調(diào)　35218.1.7.0　在機器人運動的時候同時播放樂曲　35318.2　按比例增長　35318.2.1　制造一個雙平臺　35318.2.2　來回滑動　35418.2.3　用家用的墊圈提供更大的頭部空間　35518.2.4　輪子插口　35518.2.5　支撐十字軸的兩端　35618.3　安裝電動機　35718.3.1　利用角度材料安裝電動機　35718.3.1.1　購買鋁制角度材料　35818.3.1.2　準備好合適的材料長度　35818.3.1.3　用一個模板鉆出孔洞　35918.3.1.4　故意留有回旋余地，具體方法是鉆出無螺紋的尺寸偏大的孔洞　35918.3.2　用合適角度的齒輪節(jié)省空間　36018.3.2.1　凹痕和凹槽　36018.3.2.2　插入輪子的輪軸　36018.3.2.3　減小摩擦　36118.3.2.4　把驅(qū)動鏈路放置在機器人的機身中　36118.3.3　改裝一個直徑較小的電動機連接桿和集成安裝點，用來與LEGO公司生產(chǎn)的部件兼容　36218.3.3.1　調(diào)整齒輪電動機的連接桿　36218.3.3.2　打磨連接桿　36218.3.3.3　添加管子　36318.3.3.4　用一個基于銷子的安裝點連接電動機　36418.4　漫游到太陽能機器人的領(lǐng)域　36518.4.1　選擇可以平穩(wěn)行駛的輪子　36518.4.2　探測障礙物　36618.4.2.1　尋找光和感知陰影　36718.4.2.2　用細須傳感器試探性地向四周行進　36718.4.2.3　使用彈簧管子　36718.4.2.4　杠桿開關(guān)　36818.5　從機器人的角度考慮一些問題　37018.5.1　給任何一個現(xiàn)存的機器人添加一個無線的攝像機　37018.5.2　用無線攝像機探索四周　37118.5.3　你自己用無線攝像機進行探索　37118.6　謝謝　371附錄　互聯(lián)網(wǎng)上的參考資料　372

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《機器人制作晉級攻略》由庫克所著，本書中介紹的知識是經(jīng)驗豐富的機器人制作者通過實踐總結(jié)的，其中有很多知識能夠幫助你迅速成長。比如，你會發(fā)現(xiàn)將一個開關(guān)放置得當，可以大大提高機器人躲避障礙的能力。同時，這些經(jīng)驗之中也會含有提醒你在制作過程中需要注意的安全知識。比如，書中將教會你如何避免電容器發(fā)生爆炸。    本書按照獨立模塊來講述機器人制作的方法。按照書中的步驟，你可以將這些模塊組裝在一起，形成一個完整的機器人。也可以將這些模塊重新組裝，設計出你自己的機器人。

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