第1篇 机器人基础 3
第1章 机器人爱好者 3
1.1 搭积木方法 3
1.2 基本能力 4
1.3 如何制作机器人 6
1.4 机器人爱好者的思想 6
1.5 相关链接 7
第2章 机器人的构造 8
2.1 有线式机器人和无线式机器人 8
2.2 移动式机器人和静止式机器人 9
2.3 自主式机器人和遥操作式机器人 9
2.4 机器人本体 10
2.5 动力系统 13
2.6 运动系统 14
2.7 机器人手臂 16
2.8 感觉设备 16
2.9 输出设备 17
2.10 高智能机器人和低智能机器人 17
2.11 机器人工作的概念 18
2.12 相关链接 18
第3章 结构材料 19
3.1 纸张 20
3.2 木材 20
3.3 塑料 21
3.4 金属材料 21
3.5 快速制作机械样机 23
3.6 连接件 23
3.7 使用现有材料制作 26
3.8 表面处理 27
3.9 相关链接 28
第4章 零部件的来源 29
4.1 发烧友商店和模型商店 29
4.2 工艺品商店 29
4.3 五金商店 30
4.4 电子器件商店 30
4.5 电子器件的批发商和经销人 30
4.6 电子器件制造商提供的样本 31
4.7 专卖店 31
4.8 旧货市场 32
4.9 在网上寻找电子器件 33
4.10 相关链接 34
第5章 电子元器件 35
5.1 电子学基础 35
5.2 导线的规格 37
5.3 固定电阻器 37
5.4 可变电阻器 38
5.5 电容器 39
5.6 二极管 39
5.7 晶体管 41
5.8 接地电路 42
5.9 集成电路 42
5.10 图表和电子元器件符号 43
5.11 相关链接 43
第6章 工具 44
6.1 安全 44
6.2 装配工作室 45
6.3 基本工具 45
6.4 电子工具 48
6.5 相关链接 55
第7章 电子电路的构建技术 56
7.1 焊接技术及技巧 56
7.2 面包板 59
7.3 印制电路板（PCB） 60
7.4 点对点连线 61
7.5 导线封装 61
7.6 快速制作PCB 61
7.7 顶盖和连接器 62
7.8 去除静电 63
7.9 设计原则 64
7.10 相关链接 65
第2篇 搭建机器人平台第8章 塑料机器人平台 69
8.1 塑料种类 69
8.2 塑料的使用 71
8.3 制作迷你机器人 76
8.4 相关链接 79
第9章 木制机器人平台 80
9.1 选择合适的木材 80
9.2 木材加工的艺术 82
9.3 切割和钻孔 83
9.4 修饰 83
9.5 制作木质的电机平台 84
9.6 相关链接 87
第10章 金属机器人平台 88
10.1 金属加工 88
10.2 制作车型机器人 90
10.3 实验 93
10.4 相关链接 93
第11章 改装玩具 94
11.1 多种多样的结构类玩具 94
11.2 改装专用玩具 99
11.3 改装车辆机器人 101
11.4 相关链接 106
第3篇 计算机和电子控制设备第12章 机器人智能 109
12.1 利用分立元件实现智能化 109
12.2 利用计算机和微控制器实现机器人智能 111
12.3 计算机类型 111
12.4 输入和输出 119
12.5 相关链接 122
第13章 程序设计原理 123
13.1 重要的编程概念 123
13.2 机器人程序的编写 136
13.3 图形化编程 137
13.4 相关链接 138
第14章 计算机外围设备 139
14.1 输入传感器 139
14.2 输入输出方法 140
14.3 电机和其他输出装置 141
14.4 输出电路的样本 142
14.5 数字输入 144
14.6 模拟输入的接口连接 146
14.7 数-模转换器 148
14.8 数-模转换 150
14.9 扩展适用的输入／输出线 150
14.10 逐位端口编程 152
14.11 相关链接 154
第15章 BS2微控制器 155
15.1 选择合适的BS2 156
15.2 进入Basic Stamp 157
15.3 开发者的选择 159
15.4 理解和使用PBASIC 160
15.5 接口应用实例 170
15.6 BS2应用设计建议 187
15.7 相关链接 188
第16章 遥控系统 189
16.1 使用PC机的操纵杆和手柄装置来控制机器人 189
16.2 制作一个操纵杆手持示教操作器 191
16.3 用红外遥控来控制机器人 197
16.4 使用无线电波代替红外线 203
16.5 相关链接 204
第4篇 电源、电机和运动系统第17章 电池和机器人电源 207
17.1 安全第一 207
17.2 提高机器人的性能 207
17.3 电池的串联与并联 208
17.4 电池类型 209
17.5 电池额定值 212
17.6 电池充电 214
17.7 机器人充电 215
17.8 电池维护 215
17.9 功率（电能）分配 216
17.10 电压的调节 218
17.11 电池监控器 223
17.12 机器人测试电源 225
17.13 相关链接 226
第18章 机器人的运动系统设计 227
18.1 一个重要问题：机器人的重量 227
18.2 降低重量的技巧 227
18.3 谨慎对待结构的重量 228
18.4 多层“甲板”结构机器人 229
18.5 重量引起的框架弯曲变形 229
18.6 重心的水平几何中心性 230
18.7 竖直重心 231
18.8 运动（移动）问题 231
18.9 电机驱动 232
18.10 实现机器人转向的方法 235
18.11 计算机器人的运动速度 237
18.12 圆形机器人和正方形机器人的比较 237
18.13 相关链接 239
第19章 选择电机 240
19.1 直流电机和交流电机 240
19.2 连续转动电机与步进电机 240
19.3 伺服电机 241
19.4 其他类型电机 242
19.5 电机的技术参数 242
19.6 齿轮与齿轮减速器 246
19.7 带轮、带、链轮和滚子链 249
19.8 安装电机 250
19.9 与电机轴连接 251
19.10 相关链接 252
第20章 使用直流电机 253
20.1 直流电机基础知识 253
20.2 直流电机的技术参数 254
20.3 电机控制 255
20.4 电机转速控制 263
20.5 测程法：测量移动的距离 268
20.6 相关链接 272
第21章 使用步进电机 273
21.1 步进电机内部构造 273
21.2 步进电机技术参数 274
21.3 步进电机控制 275
21.4 相关链接 282
第22章 使用伺服电机 283
22.1 伺服电机如何工作 283
22.2 伺服电机与脉宽调制 284
22.3 电位计的作用 285
22.4 伺服电机的转动限位 286
22.5 专用伺服电机的类型与规格 286
22.6 齿轮箱 286
22.7 典型伺服电机的规格 287
22.8 连接器类型及配线 287
22.9 伺服电机的控制电路 288
22.10 将伺服电机改成连续转动的电机 292
22.11 与伺服电机进行机械连接 294
22.12 伺服电机与车轮的连接 295
22.13 伺服电机与机器人车体的连接 295
22.14 相关链接 297
第5篇 机器人工程实践第23章 制作一个“漫游者”机器人（Roverbot） 301
23.1 制作底盘 301
23.2 安装电机和车轮 303
23.3 安装自位轮 304
23.4 安装电池 305
23.5 制作上部框架 306
23.6 初步测试 307
23.7 相关链接 307
第24章 制作六足步行机器人 308
24.1 底盘架构 308
24.2 腿结构 310
24.3 电机 315
24.4 电池 318
24.5 测试和校准 319
24.6 相关链接 320
第25章 高级的机器人运动系统 321
25.1 制作履带 321
25.2 转向系统 322
25.3 六轮机器人 323
25.4 用形状记忆合金制作机器人 323
25.5 相关链接 327
第26章 制作机器人手臂 328
26.1 人的手臂 328
26.2 手臂类型 328
26.3 驱动技术 330
26.4 相关链接 331
第27章 制作一个转动坐标系类型的手臂 332
27.1 设计概述 332
27.2 肩关节和上臂 333
27.3 肘关节和前臂 334
27.4 改进 336
27.5 位置控制 337
27.6 相关链接 338
第28章 设计夹持器 339
28.1 平板式夹持器 339
28.2 钳式夹持器 341
28.3 灵活的手指夹持器 346
28.4 腕关节转动 347
28.5 相关链接 348
第6篇 传感器与导航 351
第29章 触觉 351
29.1 机械开关 351
29.2 开关抖动 352
29.3 光学传感器 355
29.4 机械压力传感器 356
29.5 压电接触传感器实验 359
29.6 其他类触觉传感器 361
29.7 相关链接 362
第30章 目标探测 363
30.1 设计综述 363
30.2 非接触近距离目标探测 365
30.3 接触探测 378
30.4 软接触和柔性碰撞探测 382
30.5 相关链接 390
第31章 声音输入与输出 391
31.1 盒式录音机的声音输出 391
31.2 电子式录音的声音输出 392
31.3 报警器和报警音 395
31.4 声音控制 396
31.5 音频放大器 397
31.6 语音识别 397
31.7 语音合成 398
31.8 声音输入传感器 398
31.9 相关链接 402
第32章 机器人视觉 403
32.1 简单的视觉传感器 403
32.2 “单元件的独眼巨人” 404
32.3 多元件光传感器 405
32.4 光敏传感器和透镜、滤光器的搭配使用 408
32.5 视频视觉系统介绍 410
32.6 激光视觉 412
32.7 其他传感探测系统 413
32.8 相关链接 415
第33章 导航 416
33.1 射门游戏 416
33.2 跟随预定轨迹：直线跟踪 417
33.3 墙壁跟踪 422
33.4 测程法：推测航行技术 425
33.5 罗盘定位 427
33.6 超声波距离测量 428
33.7 路标定位 431
33.8 其他位置参考系统研究 434
33.9 相关链接 436
第34章 火灾探测系统 437
34.1 火焰探测 437
34.2 使用焦热电传感器探测火焰 438
34.3 烟气探测 439
34.4 热探测 441
34.5 灭火装置 443
34.6 相关链接 444
第35章 重力传感器和倾斜传感器实验 445
35.1 测量倾斜的传感器 445
35.2 用加速度计测量倾斜角 446
35.3 制作机器人用的双轴加速度计传感器 448
35.4 购买加速度计 451
35.5 相关链接 452
第36章 保证家用机器人的安全运行 453
36.1 环境感知：保护家具及机器人 453
36.2 运动规划算法 454
36.3 机器人通信 456
36.4 相关链接 457
第7篇 机器人制作的进一步思考第37章 机器人任务、操作及行为 461
37.1 “我的机器人做些什么”：设计方法 461
37.2 现实与科幻 463
37.3 了解及应用机器人行为 463
37.4 多机器人协作 466
37.5 包容体系结构的功能 467
37.6 相关链接 467
第38章 合并各组成模块 468
38.1 基本的程序结构 468
38.2 分配资源 469
38.3 通过硬件引发程序的执行 469
38.4 面向任务的机器人控制 470
38.5 相关链接 472
第39章 故障分析 473
39.1 故障种类 473
39.2 处理问题的过程 474
39.3 相关链接 479
第40章 机器人竞赛 480
40.1 选择比赛地点 480
40.2 比赛项目 482
40.3 比赛宣传 483
40.4 相关链接 484
附录A 补充读物 485
附录B 机器人制作原料来源 491
附录C 互联网上机器人资料 499