● 章 機器人來了 01    從小車開始你的機器人愛好之旅....2 1.1  小車的整體控制繫統.................. 2 1.2 傳感器部分................................ 3 1.3 控制器部分................................ 4 1.4 執行器部分................................ 6 1.5  後記 ......................................... 7 02   制作機器人該用什麼單片機......9 2.1 入門首選 AT89S51 繫列   單片機....................................... 9 2.2 愛好者制作機器人首選   AVR 繫列單片機....................... 9 2.3 不錯機器人控制器 ARM...........10 2.4 音頻/ 視頻處理首選 DSP.........10 2.5 新興控制器 FPGA................... 11 2.6 更多可供選擇的單片機............. 11 2.6.1 AVR 單片機過時了嗎？............ 11 2.6.2 MSP430 繫列單片機如何？.... 12 2.6.3 PIC 單片機如何？.......................... 12 2.6.4 凌陽單片機如何？.......................... 12 03   制作機器人常用的傳感器....... 14 3.1 用於避障的傳感器....................14 3.2 用於測距的傳感器....................15 3.3 用於亮度判斷的傳感器.............16 3.4 用於測量速度的傳感器.............16 3.5 用於檢測地面灰度的傳感器......17 3.6 其他.........................................18 04   談談機器人的安裝................. 19 4.1 制作忠告..................................19 4.2 框架結構................................. 20 4.3 零部件.................................... 20 4.4 固定方式................................. 20 4.5 車輪........................................ 20 4.6 電機.........................................21 4.7 安裝機器人電池.......................21 4.8 電子電路..................................21 4.9 布置傳感器............................. 22 05   我的機器人制作體驗..............23 06   機器人愛好者如是說..............27 第2 章 SolidWorks 幫你完成   機器人設計 07   零件的三維建模....................32 08   零件的虛擬裝配....................37 09   模擬並分析你的機器人零件.........41 第3 章 多足機器人 10    我的個機器人— 6 足甲蟲.......................... 46 10.1 制作原理................................ 46 10器件的選擇........................ 46 10.3 制作過程............................... 47 10.3.1 圖紙設計與3D 驗證.................. 47 10.3.2 機械配件的數控加工................. 48 10.3.3 整體裝配............................................ 49 10.3.4 軟件調試............................................ 50 10.4 小結.......................................51 11    基於AVR 單片機的 6 足機器昆蟲........................52 11.1 基本機械結構的制作............... 52 11.2 控制電路的制作..................... 53 11.3 結構完善................................ 56 11.3.1 加強關節............................................. 56 11.3.2 安裝加固底盤.................................. 56 11.3.3 加大鋰電池容量............................ 57 11.3.4 增加指示燈....................................... 57 11.3.5 縮短腿部長度.................................. 57 11.4 初步行走................................ 58 12   進擊的多足巨獸....................59 13   6 足坦克誕生記................. 63 13.1 拼裝版蜘蛛機器人.................. 63 13.2 加裝炮臺............................... 65 13.3 鐵質6 足移動平臺................. 65 13.4 再次加裝炮臺........................ 67 第4 章 相撲機器人 14   一起來認識相撲機器人...........70 14.1 機器人相撲比賽簡介.............. 70 14.2 形形色色的相撲機器人.......... 72 15   相撲機器人制作指南..............76 15.1 控制器的選擇......................... 76 15.1.1 LEGO EV3 ..................................... 76 15.1.2 Arduino............................................. 77 15.2 電機、車輪及電機驅動模塊的 選擇.......................................... 78 15.2.1 電機....................................................... 78 15.2.2 車輪....................................................... 79 15.2.3 電機驅動模塊.................................. 80 15.3 傳感器的選擇.........................81 16   一起來制作自主式相撲機器人.... 83 16.1 相撲機器人車身的制作........... 83 16.2 編程要點............................... 86 第5 章 低成本開源互動     機器人BOXZ 17   “盒仔”家裡造....................92 17.1 工具和材料............................ 92 17.2 BOXZ 板塊的制作................. 93 17.3 盒仔的組裝............................ 94 17.4 Arduino 程序和調試.............. 99 17.5 盒仔的更多故事..................... 99 18    通過Android 手機控制 BOXZ................................101 18.1 BOXZ 的控制原理................ 101 18.2 Arduino 硬件部分................102 18.3 Arduino 軟件部分................104 18.4 BOXZ Android 客戶端.........105 18.5 Android 開發環境搭建及   BOXZ 源代碼介紹................108 18.6 擴展應用.............................. 112 19   BOXZ Mini 制作全過程.......114 19.1 什麼是BOXZ Mini ？........... 114 19.2 組裝過程.............................. 115 19.3 互動..................................... 121 19.4 調試.....................................124 19.5 通信.....................................126 19.6 結束語..................................126 20   通過網頁無線遙控盒仔......... 128 20.1 配置Zigbee 模塊.................128 20.1.1 配置路由器.................................... 128 20.1.2 配置協調器.................................... 128 20.2 Intel Edison 網關搭建..........129 20.2.1 設備準備......................................... 129 20.2.2 硬件組裝......................................... 129 20.3 BOXZ Mini 搭建..................129 20.4 整體調試..............................130 20.5 控制命令說明....................... 131 21    DIY 項目從原型到量產的 成長歷程............................ 133 2011 年 懵懂的ROBOT 之夢.......133 2012 年 興起的Arduino 之熱.......134 2013 年 創新的BOXZ 之路.........142 2014 年 騰飛的BOXZ 之翼.........145 2015 年 執著的BOXZ 之心.........150 結束語............................................ 151 第6 章 人形機器人 22   一起來玩雙足機器人吧！..... 154 22.1 裝配過程..............................155 22.2 如何讓雙足機器人行走起來.....157 22.3 控制程序..............................157 22.4 思路擴展—雙足機器人還能   做什麼.................................157 23   現實版鐵甲鋼拳來了!.......... 159 23.1 人形機器人的制作................160 23.2 動作序列的制作...................162 23.3 遙控端的設計.......................164 24   鐵甲鋼拳威力加強版............ 167 24.1 程序設計..............................168 24.2 制作過程..............................169 25   讓鐵甲鋼拳隨你而動............ 172 25.1 制作步驟..............................172 25.2 Numchuck 的用法...............174 26   用語音控制鐵甲鋼拳............ 176 第7 章  精彩制作實例 27    用8×8 LED 點陣屏做的 3D 打印小機器人.............. 182 27.1 再現原設計的制作過程.........182 27.2 設計優化..............................184 28   DIY 自平衡機器人............... 186 28.1 原理簡介..............................186 28.2 制作過程..............................187 29    用Arduino 自制無線遙控 機器人............................... 192 29.1 總體設計..............................192 29.2 Arduino 下位機設計.............192 29.2.1 機械部分.......................................... 192 29.2.2 電路部分.......................................... 194 29.2.3 下位機軟件設計......................... 196 29.3 機器人上位機設計................197 29.3.1 遙控器設計.................................... 197 29.3.2 上位機軟件設計......................... 198 29.4 整體調試..............................199 29.5  結束語.................................201 30   開源群體機器人X-Bot.......202 30.1 功能特性............................. 202 30.2  規格說明............................. 202 30.3  硬件結構............................. 203 30.4  電路原理............................. 203 30.5  軟件架構............................. 203 30.6  關鍵技術............................. 204 30.6.1  紅外收發硬件設計.................... 204 30.6.2 紅外多功能復用設計.............. 204 30.6.3  電機固定方式............................... 204 30.7  後記.................................... 206 31    3打造屬於自己的 水下機器人.........................207 31.1 硬件構成.............................. 207 31.1.1 Arduino Pro mini 及 CP2102 線.......................... 207 31.1.2 MPU6050 模塊.......................... 208 31.1.3 L298N 電機驅動板模塊........ 208 31.1.4 LED 照明模塊............................. 209 31.1.5 攝像模塊.......................................... 209 31.1.6 電源模塊.......................................... 209 31.2 繫統構架與設計................... 209 31.2.1 硬件設計.......................................... 209 31.2.2 軟件繫統.......................................... 210 31.3 密封及浮態調整....................212 32    低成本打造Booby 家庭服務機器人.................. 214 32.1 履帶底盤的設計....................215 32.2 機械臂的設計.......................215 32.3 機械臂測試程序...................216 32.4 視頻傳輸功能的設計.............218 32.5 語音交流及眼睛動作的設計.... 219 32.6 眼睛控制程序.......................219 32.7 短信報警功能的設計.............221 32.8 總結.................................... 222