PVCBOT機器人控制技術入門（簡體書）

“PVCBOT”是以PVC為主要材料來製作的機器人，也是“低成本、易實現”的一項機器人DIY活動。區別于很多其他的機器人製作書籍的泛泛而談，本系列的機器人教程除了著重介紹製作過程之外，還強調原理的分析、解釋，不僅僅是知其然，還要知其所以然；並且為了使細節過程更細緻、完整，本教程主要以圖文並茂甚至是圖片為主的“看圖說話”的方式進行展現，力求更清晰明瞭和通俗易懂。
本書是《無線電》雜誌作者梁瑋針對零基礎初學者寫成的機器人製作入門書籍，使用常見的電子零件和PVC材料，花費30元以下就能製作簡易機器人。該題材的連載在雜誌上一直受到讀者，尤其是中小學通用技術課、少年宮課外活動的輔導老師歡迎。目前PVCBOT已經推出了套件，便於製作，圖書搭配套件銷售，有一定市場潛力。

有感于自己學習製作機器人的曲折過程，梁瑋萌發了用PVC製作一系列機器人的想法，並且把過程整理成教程分享給大家，並經朋友推薦在《無線電》、《中學科技》等多個雜誌上發表。也就是在這個時期，他又通過互聯網結識了很多志同道合的朋友，大家互相學習，一起交流，同時也有新的成員加入一起參與PVCBOT的推廣與發展。

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1．不用任何專業基礎，即便是中小學生也沒問題。 2.具備知識性、趣味性，符合當今素質教育鼓勵開發學生動手能力的主題。 3．機器人製作是火熱的話題，完成製作可以在身邊環境(興趣論壇、朋友圈子、學校中)受到關注，有一定實用價值。 4．實踐操作性強：從工具和材料準備、裝配方法、設計思路到製作過程都配合圖片，進行了詳細講解，可以對照操作，來完成自己的製作。 5．所選製作實例也有相應的背景知識，讀者不光可以製作出有趣的機器人，也可以從中學到相應的知識，比如電子元件常識、機器人的運動方式、仿生學等。 6．作者在雜誌、網絡上有一定影響力。 7.有配套套件，既可以借助套件推廣圖書，也可以考慮圖書搭配套件銷售。

1. 基礎篇 ……………………………………………………………………… 1
尋根究底 ：機器人控制技術的基礎知識
1.1 PVCBOT 的控制技術概要 …………………………………………………… 2
1.1.1 PVCBOT 的控制定義 ………………………………………………… 2
1.1.2 PVCBOT 的控制方式 ………………………………………………… 2
1.1.3 PVCBOT 的控制概念 ………………………………………………… 4
1.2 PVCBOT 的動力控制原理 …………………………………………………… 5
1.2.1 發動機的主要分類 …………………………………………………… 5
1.2.2 啟動和停止發動機 …………………………………………………… 6
1.2.3 改變發動機的轉向 …………………………………………………… 8
1.2.4 調整發動機的轉速 …………………………………………………… 13
1.2.5 發動機的制動功能 …………………………………………………… 26
2. 無控篇 ……………………………………………………………………… 27
自由自在 ：無控機器人演繹的無意識隨機運動
2.1 項目 ：機器螞蟻―小型振動機器人 …………………………………… 28
2.1.1 基本原理 ……………………………………………………………… 28
2.1.2 器材準備 ……………………………………………………………… 29
2.1.3 製作過程 ……………………………………………………………… 30
2.1.4 調試完善 ……………………………………………………………… 35
2.1.5 成品展示 ……………………………………………………………… 36
2.1.6 項目總結 ……………………………………………………………… 36
2.2 項目 ：機器飛蟲―小型振動機器人 …………………………………… 37
2.2.1 基本原理 ……………………………………………………………… 37
2.2.2 器材準備 ……………………………………………………………… 38
2.2.3 製作過程 ……………………………………………………………… 38
2.2.4 調試完善 ……………………………………………………………… 40
2.2.5 成品展示 ……………………………………………………………… 40
2.2.6 項目總結 ……………………………………………………………… 40
3. 改裝篇 ……………………………………………………………………… 41
脫胎換骨 ：製作新裝備升級你的機器人
3.1 工具 DIY ：乾電池外接轉換器 ……………………………………………… 42
3.1.1 基本原理 ……………………………………………………………… 42
3.1.2 器材準備 ……………………………………………………………… 43
3.1.3 製作過程 ……………………………………………………………… 44
3.1.4 調試完善 ……………………………………………………………… 51
3.1.5 成品展示 ……………………………………………………………… 54
3.1.6 項目總結 ……………………………………………………………… 54
3.2 部件 ：單路單通線控器 …………………………………………………… 55
3.2.1 基本原理 ……………………………………………………………… 55
3.2.2 器材準備 ……………………………………………………………… 58
3.2.3 製作過程 ……………………………………………………………… 59
3.2.4 調試完善 ……………………………………………………………… 72
3.2.5 成品展示 ……………………………………………………………… 73
3.2.6 項目總結 ……………………………………………………………… 73
3.3 把無控機器人升級成為有控機器人 ……………………………………… 74
3.3.1 啟動控制 ……………………………………………………………… 74
3.3.2 方向控制 ……………………………………………………………… 75
3.3.3 自動控制 ……………………………………………………………… 76
4. 模塊篇 ……………………………………………………………………… 77
事半功倍 ：模塊化能夠提高機器人設計製作的效率
4.1 部件 ：C 型減速電機………………………………………………………… 78
4.1.1 基本原理 ……………………………………………………………… 78
4.1.2 器材準備 ……………………………………………………………… 86
4.1.3 製作過程 ……………………………………………………………… 87
4.1.4 調試完善 …………………………………………………………… 106
4.1.5 成品展示 …………………………………………………………… 107
4.1.6 項目總結 …………………………………………………………… 107
5. 平衡篇 …………………………………………………………………… 108
晃晃悠悠 ：機器人保持平衡的奧秘
5.1 項目 ：冒險者―獨輪機器小車 ……………………………………… 109
5.1.1 基本原理 …………………………………………………………… 109
5.1.2 器材準備 …………………………………………………………… 114
5.1.3 製作過程 …………………………………………………………… 116
5.1.4 調試完善 …………………………………………………………… 125
5.1.5 外形擴展 …………………………………………………………… 126
5.1.6 成品展示 …………………………………………………………… 129
5.1.7 項目總結 …………………………………………………………… 129
5.2 項目 ：無倦者―單引擎雙輪大腳車 ………………………………… 130
5.2.1 基本原理 …………………………………………………………… 130
5.2.2 器材準備 …………………………………………………………… 133
5.2.3 製作過程 …………………………………………………………… 135
5.2.4 調試完善 …………………………………………………………… 139
5.2.5 升級擴展 …………………………………………………………… 140
5.2.6 成品展示 …………………………………………………………… 143
5.2.7 項目總結 …………………………………………………………… 143
6. 控制篇 …………………………………………………………………… 144
俯首聽命 ：絕對聽從指揮的機器人
6.1 項目 ：雙輪行者―雙引擎雙輪大腳車 ……………………………… 145
6.1.1 基本原理 …………………………………………………………… 145
6.1.2 器材準備 …………………………………………………………… 147
6.1.3 製作過程 …………………………………………………………… 149
6.1.4 調試完善 …………………………………………………………… 154
6.1.5 升級擴展 …………………………………………………………… 156
6.1.6 成品展示 …………………………………………………………… 157
6.1.7 項目總結 …………………………………………………………… 157
6.2 項目 ：線控雙輪行者―有線控制雙輪大腳車 ……………………… 158
6.2.1 基本原理 …………………………………………………………… 158
6.2.2 器材準備 …………………………………………………………… 161
6.2.3 製作過程 …………………………………………………………… 164
6.2.4 調試完善 …………………………………………………………… 171
6.2.5 成品展示 …………………………………………………………… 173
6.2.6 項目總結 …………………………………………………………… 173
7. 智能篇 …………………………………………………………………… 174
心智初開 ：給機器人增加簡單智能
7.1 項目 ：光輪行者―初級循光大腳車 ………………………………… 175
7.1.1 基本原理 …………………………………………………………… 175
7.1.2 器材準備 …………………………………………………………… 181
7.1.3 製作過程 …………………………………………………………… 184
7.1.4 調試完善 …………………………………………………………… 188
7.1.5 成品展示 …………………………………………………………… 191
7.1.6 項目總結 …………………………………………………………… 191
7.2 項目 ：忐忑者―簡易自平衡雙輪小車 ……………………………… 192
7.2.1 基本原理 …………………………………………………………… 192
7.2.2 器材準備 …………………………………………………………… 197
7.2.3 製作過程 …………………………………………………………… 200
7.2.4 調試完善 …………………………………………………………… 215
7.2.5 升級擴展 …………………………………………………………… 218
7.2.6 成品展示 …………………………………………………………… 220
7.2.7 項目總結 …………………………………………………………… 220
8. 背景故事 221
奇異世界 ：PVCBOT 背後的那些故事
8.1 廢墟探秘 ………………………………………………………………… 222
8.2 機體介紹 ………………………………………………………………… 224
9. 製作圖紙 230
※ 精益求精 ：參照平面圖紙製作可以保證尺寸精確
9.1 PVCBOT【0 號 D 型】機器螞蟻(小型振動機器人)…………………… 231
9.2 PVCBOT【0 號 E 型】機器飛蟲(小型振動機器人)…………………… 231
9.3 PVCBOT【38 號 A 型】冒險者(獨輪機器小車)……………………… 233
9.4 PVCBOT【39 號 A 型】無倦者(單引擎雙輪大腳車)………………… 235
9.5 PVCBOT【40 號 A 型】雙輪行者(雙引擎雙輪大腳車)……………… 237
9.6 PVCBOT【40 號 B 型】線控雙輪行者(有線控制雙輪大腳車) ……… 239
9.7 PVCBOT【40 號 C 型】光輪行者(初級循光大腳車)………………… 241
9.8 PVCBOT【9 號 D 型】忐忑者(簡易自平衡雙輪小車)………………… 243