“i創(chuàng)客”諧音為“愛創(chuàng)客”, 也可以解讀為“我是創(chuàng)客”。創(chuàng)客的奇思妙想和豐富成果, 充分展示了大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的活力。這種活力和創(chuàng)造, 將會成為中國經(jīng)濟未來增長的不熄引擎。本系列圖書將為讀者介紹創(chuàng)意作品、弘揚創(chuàng)客文化, 幫助讀者把心中的各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實。 本書匯集了多位創(chuàng)客在智能小車機器人方面的豐碩成果, 不僅為剛接觸機器人制作的初學(xué)者提供了詳盡的入門教程, 還為有一定基礎(chǔ)和經(jīng)驗的制作者提供了從基礎(chǔ)到高級, 覆蓋循跡、避障、跟隨、走迷宮、繪圖、語音控制、無線遙控、Wi-Fi視頻監(jiān)控等全方位功能的豐富實例。通過閱讀這本書, 你會全面了解智能小車機器人的構(gòu)成, 在設(shè)計與制作智能小車機器人方面獲得思路和靈感。
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7個基礎(chǔ)制作實例
實現(xiàn)循跡、避障、跟隨、走迷宮、藍牙遙控、語音控制、繪圖等常見功能。
12個高級制作實例
體感遙控、Wi-Fi遠程視頻監(jiān)控、全向移動、視覺識別與跟隨、自主導(dǎo)航，將這些高級功能應(yīng)用在你的智能小車機器人上吧！
2個完整設(shè)計與制作方案
花費百元便能完成的多功能藍牙遙控小車、基于單片機的CarBot，將設(shè)計思路與制作過程詳細展示給你，幫你從仿照制作晉級到自己設(shè)計！
Arduino、樹莓派、傳統(tǒng)單片機
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《無線電》于1955年創(chuàng)刊，是國內(nèi)電子及無線電通信類報刊中創(chuàng)刊*早、發(fā)行量*大的知名科普雜志，累計發(fā)行量超過3億冊。《無線電》雜志堅持“科普 創(chuàng)新 實踐 分享”的理念，為讀者提供涵蓋創(chuàng)意制作項目、電子科普知識、工具儀表信息、愛好者及行業(yè)活動資訊等豐富的內(nèi)容，同時為讀者提供相關(guān)圖書、套件等形式多樣的衍生產(chǎn)品，并積極組織、承辦豐富多彩的科普活動。
第1 章 智能小車機器人制作入門
01 從車輪開始的智能小車制作之旅．．．．2
1．1 車輪和履帶．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3
1．2 車輪的種類及選購．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4
02 為小車選擇合適的電機．．．．．．．．．．．．．7
2．1 直流電機的結(jié)構(gòu)與參數(shù)．．．．．．．．．．．．．．． 7
2．2 電機的減速機構(gòu)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9
2．3 電機軸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
03 電機驅(qū)動電路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13
3．1 舵機與驅(qū)動電路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3．2 步進電機與驅(qū)動電路．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3．3 直流電機與驅(qū)動電路．．．．．．．．．．．．．．．．．15
04 供電系統(tǒng)——電池．．．．．．．．．．．．．．．．．20
4．1 碳鋅電池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
4．2 堿性電池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．3 鎳鎘電池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．4 鎳氫電池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．5 鋰電池和鋰離子電池．．．．．．．．．．．．．．．． 22
4．6 鉛酸電池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 23
05 車架與主控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
5．1 車架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
5．2 主控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 26
06 讓機器小車運動起來．．．．．．．．．．．．．．29
07 給小車一雙“眼睛”．．．．．．．．．．．．．．33
7．1 避障原理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33
7．1．1 探測．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33
7．1．2 處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34
7．2 選擇與自制簡易避障傳感器．．．．． 34
7．2．1 觸須開關(guān)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35
7．2．2 簡易紅外避障傳感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
08 智能小車的速度控制．．．．．．．．．．．．．．38
8．1 最簡單的調(diào)速方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
8．2 PWM 調(diào)速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
09 讓你的小車會聽話．．．．．．．．．．．．．．．．． 41
9．1 模型遙控器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
9．2 紅外遙控器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 42
9．3 用手機藍牙功能遙控機器小車．．．．．．．43
10 讓小車看得到、聽得見．．．．．．．．．．．47
11 小車制作總結(jié)篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 51
第2 章 智能小車機器人基礎(chǔ)實例
12 模塊化循跡智能小車．．．．．．．．．．．．．．54
12．1 硬件結(jié)構(gòu)和原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 54
12．1．1 主控板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 54
12．1．2 光電對管板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55
12．1．3 電機驅(qū)動板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55
12．1．4 藍牙板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55
12．1．5 電源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 56
12．2 軟件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 56
12．2．1 軌跡檢測．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 56
12．2．2 速度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 57
12．2．3 方向控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 57
12．2．4 Bang-bang 控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 58
12．3 總結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 58
13 簡易超聲波避障小車．．．．．．．．．．．．．．59
13．1 超聲波避障原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．1．1 超聲波測距原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．1．2 避障原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．2 硬件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．3 軟件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 63
13．4 總結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 63
14 簡易跟隨小車．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
14．1 物體跟隨原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 64
14．2 硬件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 64
14．3 程序設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 65
14．4 距離測量及偏差計算．．．．．．．．．．．．．． 65
14．5 PID 計算及參數(shù)整定．．．．．．．．．．．．．． 65
14．6 小車控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 66
14．7 總結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 66
15 走迷宮小車．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
15．1 走迷宮原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 67
15．1．1 路口識別與處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 67
15．1．2 路徑優(yōu)化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 69
15．2 硬件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 70
15．2．1 電源管理模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 70
15．2．2 電機驅(qū)動模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 71
15．2．3 紅外光電對管模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 71
15．2．4 模塊組裝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 71
15．3 軟件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
15．4 項目總結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 73
16 安卓系統(tǒng)藍牙遙控
智能小車的改造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
16．1 改造之旅．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 74
16．2 功能應(yīng)用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 76
16．2．1 直流電機驅(qū)動．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 77
16．2．2 藍牙功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 77
16．2．3 數(shù)據(jù)采集功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78
16．2．4 電源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78
16．2．5 其他功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 79
17 語音智能繪圖小車．．．．．．．．．．．．．．．．．80
17．1 設(shè)計原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 80
17．2 制作過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
17．3 總結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 82
18 基于Arduino 與LabVIEW 的
無線遙控智能小車．．．．．．．．．．．．．．．．．83
18．1 Arduino 下位機硬件設(shè)計．．．．．．． 83
18．2 Arduino 下位機軟件設(shè)計．．．．．．． 85
18．3 LabVIEW 上位機軟件設(shè)計．．．． 85
18．4 調(diào)試與故障排除．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 87
18．5 結(jié)束語．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 87
第3 章 智能小車機器人高級實例
19 用任天堂Wii 手柄遙控
智能小車．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
19．1 任天堂Wii 手柄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 90
19．2 RF 無線數(shù)傳模塊APC220
的使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
19．3 智能小車的結(jié)構(gòu)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 92
19．4 Wii 手柄與Arduino 控制器的
硬件接口方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 92
19．5 任天堂Wii 手柄遙控慧魚車
程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 93
20 利用體感手柄遙控的
樂高星戰(zhàn)車．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．96
20．1 樂高星戰(zhàn)車的結(jié)構(gòu)組成．．．．．．．．．． 96
20．2 Arduino 電控部件介紹．．．．．．．．．． 97
20．3 樂高星戰(zhàn)車的程序設(shè)計．．．．．．．．．． 99
20．4 結(jié)束語．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 101
21 藍牙遙控小車制作教程．．．．．．．．． 102
21．1 軟件部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102
21．1．1 燒寫Arduino 程序．．．．．．．．．．．．．．．．． 103
21．1．2 Processing 上位機程序．．．．．．． 103
21．2 硬件部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103
21．2．1 電機驅(qū)動板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 104
21．2．2 藍牙模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
21．2．3 電源模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
21．2．4 電池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
21．2．5 開關(guān)思想．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．2．6 四驅(qū)車車體．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．2．7 成品多角度展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．2．8 組裝教程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．3 無線控制實現(xiàn)過程．．．．．．．．．．．．．．．．106
22 基于Arduino 的Wi-Fi 視頻
監(jiān)控小車．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 107
22．1 小車的制作過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．107
22．2 路由器的設(shè)置方法．．．．．．．．．．．．．．．．109
23 Wi-Fi 視頻小車DIY 手記．．．．．113
24 用網(wǎng)絡(luò)攝像頭快速搭建Wi-Fi
視頻監(jiān)控小車．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．118
24．1 材料準備．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 118
24．2 硬件連接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 119
24．3 捕獲步進電機信號控制
直流電機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 121
25 智能全向移動平臺自制攻略．．．． 124
25．1 兵馬未動，糧草先行．．．．．．．．．．．．．124
25．2 從紙上談兵到躬行實踐．．．．．．．．．126
25．3 調(diào)試．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．127
25．4 前景展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．128
26 藍牙遙控版智能全向
移動平臺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129
26．1 躬行“硬”功夫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．129
26．2 躬行“軟”功夫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．130
26．2．1 單片機功能模塊設(shè)置．．．．．．．．．．．．．． 130
26．2．2 藍牙模塊以及手機端的．
使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 131
26．2．3 運動控制篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 133
26．3 結(jié)束語．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134
27 開啟樹莓派機器人制作之旅．．． 135
27．1 硬件搭建篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．135
27．2 Python 庫配置篇．．．．．．．．．．．．．．．．．136
27．3 Python GPIO 調(diào)試篇．．．．．．．．．．137
27．4 Python UART 調(diào)試篇．．．．．．．．．138
27．5 機器人控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．139
28 目標(biāo)跟隨小車——讓手機成為
Arduino 的眼睛．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141
28．1 App 篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 141
28．2 Arduino 篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142
28．3 尾聲．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．144
29 利用樹莓派搭建的
遠程監(jiān)控系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 145
29．1 緣起小車．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．145
29．2 為小車升級．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．145
29．3 打造遠程監(jiān)控系統(tǒng)．．．．．．．．．．．．．．．．146
29．3．1 在樹莓派上進行的制作．．．．．．．．． 147
29．3．2 在Arduino 上進行的制作．．．．．．147
29．4 制作．NET 控制端程序．．．．．．．．．147
30 自主導(dǎo)航機器人的制作．．．．．．．．． 149
30．1 車體設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．149
30．2 硬件設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．150
30．2．1 控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 150
30．2．2 傳感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 150
30．2．3 供電．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3 程序設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．1 主要思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．2 流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．3 避障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．4 旋轉(zhuǎn)角的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．5 GPS 數(shù)據(jù)接收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 152
30．3．6 關(guān)于自動控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 152
30．4 后記．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．152
第4 章 智能小車機器人設(shè)計與
制作完整方案
31 百元科普開源藍牙遙控小車．．．． 154
31．1 概況介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．154
31．1．1 技術(shù)要點．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 154
31．1．2 PWM 調(diào)速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 155
31．1．3 制作裝配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 155
31．1．4 驅(qū)動結(jié)構(gòu)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 156
31．1．5 電源的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 157
31．1．6 下載程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 157
31．1．7 操作與調(diào)試．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 158
31．1．8 競技比賽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 160
31．2 深入研討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．160
31．2．1 電路介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 161
31．2．2 軟件介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 162
32 單片機智能小車
CarBot 開發(fā)詳解．．．．．．．．．．．．．．．． 166
32．1 小車的設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．166
32．2 小車的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．167
32．3 典型案例庫開發(fā)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．168
32．3．1 手機遙控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 168
32．3．2 小車避障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 174
32．4 多功能遙控手柄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．176
32．4．1 電源部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．2 接口部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．3 加速度重力感應(yīng)模塊．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．4 藍牙模塊主從設(shè)置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．5 無線模塊HC-11．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 178
32．4．6 液晶顯示屏．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 179
書單推薦
