小型智能機器人製作（簡體書）

小型智能機器人制作一書不僅簡述了機器人涉及的基本技術知識，還用較多篇幅介紹了機器人制作的技術流程，如基本劃線、鉚接、電路熱轉印等實踐工序，使得讀者能夠跟隨本書的教學，制作出一個小型機器人，並加以應用。此外，為了方便初學者的學習，本書還增加了在線資源、程序下載包、硬件設計套件等豐富的配套資源，方便非工科專業或大眾讀者進行自學。本書不僅適用于工科學生的校內實踐教學，還適用于廣大機器人技術愛好者的學習和制作。

周珂，北京科技大學工程訓練中心副主任，中國人工智能學會機器博弈專業委員會常務委員。編著*工程示范中心“十二五”規劃教材《電子技術實習教程》，從事電子技術、工程實踐教學，並長期指導機電結合、信息技術類學生科技競賽活動，帶領學生在全國大學生機器人大賽、全國大學生計算機博弈大賽、全國大學生電子設計大賽等賽事中獲得*獎項數十項，具有豐富的科技創新及實踐教學經驗。

小型智能機器人制作一書立足于高校信息、機電相關專業對機器人學科的學習、開發和創新設計需求，以小型智能機器人為載體，結合作者多年從事機器人控制系統教學和科研工作的結晶，從機械結構、能源動力、電路設計、電路調試、智能控制五個方面，循序漸進的介紹小型智能機器人制作過程。

第1章緒論

1.1機器人的發展

1.1.1古代機器人

1.1.2現代機器人

1.2機器人發展熱點方向

1.2.1工業機器人

1.2.2仿生機器人

1.2.3軍用機器人

1.2.4服務機器人

思考題與習題

第2章制作機器人常用工具及安全事項

2.1機械制作工具

2.1.1常用五金用具、工具及量具

2.1.2小型臺鉆的使用

2.2電子制作工具及測量儀器

2.2.1電子制作工具

2.2.2常用測量儀器

2.3操作安全

2.3.1工具使用注意事項

2.3.2眼睛與耳朵的防護

2.4電池安全

2.5焊接安全

2.6用電安全

2.6.1交流電用電安全

2.6.2防靜電損害

2.7急救知識

思考題與習題

第3章小型機器人的設計和運動學分析

3.1自主移動機器人的機械結構

3.1.1腿式機器人

3.1.2輪式機器人

3.1.3履帶式機器人

3.1.4其他機器人結構

3.2差動機器人運動學分析與軌跡控制的實現

3.2.1機器人建模與運動學分析

3.2.2運動軌跡控制的實現

3.3差動驅動機器人動力學分析

3.3.1左右輪驅動力矩模型

3.3.2機器人制動的力學模型

思考題與習題

第4章機械設計輔助軟件

4.1SolidWorks簡介

4.2零件造型設計

4.2.1創建新零件文件

4.2.2創建草圖

4.2.3創建零件特征

4.3部件造型設計

4.3.1創建裝配體項目

4.3.2添加裝配元件

4.3.3移動或者旋轉元件

4.3.4元件的配合

4.3.5裝配體配合實例

4.4繪制工程圖

4.4.1進入工程圖環境

4.4.2創建標準三視圖

4.4.3尺寸標注

4.4.4編輯尺寸

4.4.5添加文本注釋

思考題與習題

第5章小型機器人機械結構的制作及裝配

5.1小型機器人常用制作材料

5.1.1木質材料

5.1.2塑料材料

5.1.3金屬材料

5.1.4輕型復合材料(碳纖維)

5.2常用機械零件

5.2.1連接零件

5.2.2軸承

5.2.3聯軸器

5.3小型機器人制作常用基本操作

5.3.1劃線

5.3.2鋸削

5.3.3銼削

5.3.4孔加工

5.3.5攻、套螺紋

5.3.6鉚接

5.4小型機器人制作常用裝配技術

5.4.1裝配的基礎知識

5.4.2裝配過程

5.4.3典型件的裝配

5.4.4小型機器人裝配實例

思考題與習題

第6章動力系統設計及制作

6.1電池的選擇

6.1.1適用于機器人的電池種類

6.1.2電池參數的選擇

6.1.3電池組的制作

6.1.4常見問題及解決方案

6.2電動機的選擇

6.2.1直流電動機

6.2.2交流電動機

6.2.3步進電機

6.3直流電動機的控制原理

6.4步進電機的控制原理

6.5舵機的控制及使用

思考題與習題

第7章電路設計及制作

7.1常用電子元器件的選用與檢測

7.1.1電阻器及電位器的選用及檢測

7.1.2電容器的選用及檢測

7.1.3電感器的選用及檢測

7.1.4二極管的選用及檢測

7.1.5三極管的選用及檢測

7.1.6集成電路的選用及檢測

7.1.7開關、繼電器的選用及檢測

7.1.8其他常見元器件

7.2電路設計

7.2.1電路板的種類及選型

7.2.2Altium Designer軟件介紹

7.2.3元器件封裝庫

7.2.4電路原理圖設計

7.2.5印制電路板設計

7.3印制電路板制作

7.3.1印制電路板熱轉印制作工藝

7.3.2印制電路板感光板制作工藝

7.4電路焊接技術

7.4.1電子元器件的安裝工藝

7.4.2分立元器件的手工焊接工藝

7.4.3貼片元器件的手工焊接工藝

思考題與習題

第8章電路調試及故障檢修

8.1電子電路基本調試技術

8.1.1調試的一般原則

8.1.2調試準備

8.1.3調試步驟

8.1.4調試注意事項

8.2常見電磁干擾

8.2.1電磁干擾基本知識

8.2.2電磁干擾的觀測

8.3干擾抑制技術

8.3.1抑制技術基礎知識

8.3.2干擾抑制技術的應用

8.4電子電路的故障檢修

8.4.1故障檢修的流程及方法

8.4.2基本元器件拆卸方法

8.4.3貼片元器件拆卸方法

思考題與習題

第9章小型智能機器人控制器設計

9.1Arduino介紹

9.2控制器開發板簡介

9.3控制器片上資源介紹

9.4下載開發環境Arduino IDE

9.5安裝開發環境Arduino IDE

9.6安裝驅動程序

9.7程序燒錄

9.8Arduino IDE用戶界面

9.9Arduino編程語言

9.9.1Arduino編程基礎

9.9.2數字I/O口的操作函數

9.9.3模擬I/O口的操作函數

9.9.4高級I/O口的操作函數Pulseln(pin，state，timeout)

9.9.5時間函數

9.9.6中斷函數

9.9.7串口通信函數

9.9.8Arduino的庫函數

9.10在線信息

思考題與習題

第10章小型機器人的傳感器設計

10.1傳感器基礎

10.1.1傳感器的定義

10.1.2傳感器的組成

10.1.3傳感器的分類

10.1.4傳感器的工作原理

10.1.5傳感器的應用領域

10.2紅外循跡傳感器的應用

10.2.1紅外循跡傳感器

10.2.2小型機器人的紅外循跡傳感器應用實例

10.3紅外遙控傳感器的應用

10.3.1紅外遙控系統原理

10.3.2小型機器人的紅外遙控傳感器應用實例

10.4超聲波測距傳感器的應用

10.4.1超聲波測距傳感器原理

10.4.2HCSR04型超聲波測距模塊

10.4.3小型機器人超聲波測距傳感器應用實例

10.5藍牙模塊的應用

10.5.1藍牙技術簡介

10.5.2BTHC05藍牙模塊

10.5.3BTHC05藍牙模塊AT指令集

10.5.4小型機器人BTHC05藍牙模塊應用實例

思考題與習題

參考文獻