学Arduino玩转机器人制作

目　录

第1章　机器人项目简介　1

1.1　为什么制作机器人？　3

1.2　机器人的移动方式　3

1.3　工具　4

第2章　搭建电路　5

2.1　硬件需求　6

2.2　制作方法　6

第3章　制作两轮移动平台　11

3.1　硬件需求　12

3.2　结构组装　12

3.3　安装红外传感器　19

3.4　后续工作　21

第4章　制作四轮移动平台　22

4.1　硬件需求　23

4.2　结构组装　23

4.3　安装红外传感器　30

4.4　后续工作　31

第5章　Arduino入门　33

5.1　硬件需求　34

5.2　Arduino软件　34

5.3　Arduino硬件　34

5.4　安装集成开发环境(IDE)　35

5.5　连接Arduino电路板　37

5.6　使用IDE　37

5.7　上传运行Blink草绘　38

5.8　使用标签　39

5.9　安装第三方库文件　39

第6章　测试机器人的基本功能　41

6.1　硬件需求　42

6.2　软件需求　42

6.3　本章使用的程序　43

6.4　上传运行helloRobot.ino　43

6.5　程序说明　48

6.6　故障排查　50

6.7　提高程序的可扩展性　50

第7章　速度和方向控制　54

7.1　硬件需求　55

7.2　本章使用的程序　55

7.3　电机类型　55

7.4　电机控制器　55

7.5　控制电机转速　57

7.6　机器人机动软件结构　62

7.7　机器人运动函数　66

第8章　认识传感器　72

8.1　硬件介绍　73

8.2　软件　73

8.3　红外反射传感器　73

8.4　声纳测距传感器　75

8.5　Maxbotix EZ1声呐测距传感器　76

8.6　夏普红外测距传感器　76

8.7　接近传感器　77

8.8　声音传感器　78

8.9　Arduino Cookbook　80

第9章　让机器人对边沿和路线做出反应　81

9.1　硬件需求　82

9.2　本章使用的程序　82

9.3　Look代码　82

9.4　边沿检测　83

9.5　循线　85

9.6　查看程序数据　89

第10章　自主运动　91

10.1　硬件需求　92

10.2　本章使用的程序　92

10.3　安装超声波测距传感器　93

10.4　让机器人自由活动　95

10.5　增加扫描功能　100

第11章　遥控　105

11.1　硬件需求　106

11.2　本章使用的程序　106

11.3　设计遥控代码　106

11.4　用电视遥控器控制机器人　109

附录A　机器人功能扩展　117

A.1　设计　118

A.2　如何实现复杂项目　118

附录B　在机器人上使用其他硬件　119

B.0　其他电机控制器　120

附录C　调试机器人　123

C.0　根据症状判断问题　124

附录D　电源　131

D.1　监控电池电压　132

D.2　涓流冲电　137

附录E　程序结构　138

E.1　数字I/O　139

E.2　模拟I/O　139

E.3　计算函数　139

E.4　其他函数和结构　139

附录F　Arduino引脚和定时器资源　141

F.1　解决资源冲突　142

F.2　引脚和定时器列表　143

Arduion俗称“电子积木”，本书说的是如何在Arduion的基础上用搭积木的方法制作机器人，培养读者模块化的设计思想。作为一款广受欢迎的开源硬件产品，Arduino及其周边设备是一个学习和开展机器人项目的理想平台。本书详细介绍了两轮和四轮机器人的模块化建造方案，涵盖了机器人软硬件模块的设计、装配、修改、调试和使用。读者将从基础的循线功能开始，通过软硬件模块的灵活搭配改变机器人的行为，让它执行不同的任务。软件是本书的重头戏，机器人程序的模块化设计又是其中的一大特色。本书作者也是Arduino重量级著作《Arduino 权威指南（第2版）》（Arduino Cookbook）一书的作者，书中融入了大量极具参考价值的程序设计思路和机器人开发经验。此外，本书还以实例形式对Arduino的一些高级应用做了细致入微的分析，如接合Processing实时监控机器人运行状态、根据硬件修改底层驱动程序、库的修改和自定义。《爱上机器人：学Arduino玩转机器人制作》以一个由Arduino控制的遥控车轮机器人为范例，讲述了机器人从无到有的完整制作过程，包括对基础电子元件的使用、电路的设计、机器人外部结构的组装、Arduino的编程、无线电遥控等，最终组成完整的机器人作品。　　《本书适合初高中生、机器人非专业爱好者和初学者阅读。》适合初高中生、机器人非专业爱好者和初学者阅读。【作者简介】作者(美)马格里斯 译者臧海波