0.1 机器人的产生与发展 1
0.1.1 古老的梦想 1
绪论 1
0.1.2 机器人的雏形 2
0.1.3 现代机器人 3
0.2 形形色色的机器人——机器人的应用 4
0.2.1 军用机器人 4
0.2.2 民用机器人 7
0.3.1 机器人的定义 10
0.3 机器人的定义与基本组成 10
0.3.2 机器人的基本组成 11
0.4 机器人创新制作 12
0.4.1 教育机器人的组成 12
0.4.2 国内外常见的几类机器人 13
第1章 机器人的大脑——单片机及其控制程序 17
1.1 单片机的特点、类型及应用 17
1.1.1 单片机的特点 17
1.1.2 单片机的类型 19
1.1.3 单片机的应用 21
1.2 单片机的基本组成与工作过程 23
1.2.1 单片机的基本组成 23
1.2.2 单片机的工作过程 27
1.3 机器人制作中常用的单片机简介 29
1.3.1 AVR AT90S85系列单片机 29
1.3.2 PIC系列单片机结构简介 40
1.3.3 M68HC11系列单片机结构简介 51
1.4.1 单片机的引脚功能 55
1.4 单片机集成电路引脚功能 55
1.4.2 AVR AT90S8535单片机的引脚功能描述 56
1.5 单片机汇编语言程序设计 60
1.5.1 单片机指令及指令系统 60
1.5.2 单片机汇编语言程序设计 65
1.5.3 汇编程序设计举例 68
1.6 单片机程序的编辑与调试 71
1.6.1 单片机应用系统的开发方法 71
1.6.4 ATMEL AVR Studio 3.53单片机集成开发软件的使用 73
1.6.2 编辑与调试 73
1.6.3 AVR单片机程序的编辑与调试 73
1.7 单片机程序下载 80
1.7.1 编程下载的定义 80
1.7.2 AVR单片机程序的下载 81
1.7.3 并口下载软件PonyProg2000的操作 83
1.8 单片机的图形化编程 86
1.8.1 问题描述 87
1.8.2 单片机控制系统的组成 88
1.8.3 流程图式程序 90
1.8.4 VJC程序清单及说明 91
第2章 机器人的神经系统——单片机与控制电路 94
2.1 机器人神经系统的组成——单片机控制系统 95
2.1.1 机器人控制系统的基本组成 95
2.1.2 输入电路 95
2.1.3 控制器 96
2.1.4 输出电路 96
2.2 机器人的五官——常用输入元件及电路 97
2.2.1 传感器及其作用 98
2.2.2 机器人制作中常用的输入元件及电路 99
2.3 机器人的效应器——常用输出元件及其电路 105
2.3.1 发光二极管 105
2.3.2 数码管 106
2.3.3 液晶显示器 107
2.3.4 发声器及其电路 109
2.3.5 三极管 110
2.3.6 继电器及其电路 111
2.3.7 电动机及其电路 114
2.3.8 伺服电动机 116
2.4 机器人控制系统实例 119
2.4.1 一种机器人 119
2.4.2 控制器电路 121
2.4.3 输入电路 122
2.4.4 输出电路 124
第3章 机器人的运动系统——单片机与传动机械的结合 126
3.1 机器人运动系统的组成——机械部件 126
3.1.1 机器人机械部件的组成 127
3.1.2 机械传动 128
3.2 机器人的运动器官之一——齿轮传动 133
3.2.1 齿轮 133
3.2.2 齿轮传动的作用与类型 133
3.2.3 齿轮传动比的计算 136
3.3 机器人的运动器官之二——连杆传动 139
3.3.1 平面连杆机构的结构及类型 139
3.3.2 简单连杆机构的制作 142
3.4 简单电动机械的制作 144
3.4.1 任务与要求 144
3.4.2 原理设计 145
3.4.3 方案设计 145
3.4.4 采用的工具、材料、元件 150
3.4.5 制作方法与步骤 153
4.1 几种制作理念 160
4.1.1 玩具改装法 160
第4章 让机器人动起来——简单机器人制作 160
4.1.2 零部件选购组装法 161
4.1.3 部分零部件自制法 163
4.1.4 全部零部件自制法 163
4.1.5 整体购买法 163
4.2 机器人制作的方法与步骤 164
4.2.1 机器人设计 164
4.2.4 程序设计 165
4.2.5 程序编辑调试与下载 165
4.2.3 硬件制作 165
4.2.2 选择元器件 165
4.2.6 运行与检查 166
4.3 设计实例 168
4.3.1 设计要求 168
4.3.2 原理设计 168
4.3.3 控制板及元器件选择 169
4.3.4 硬件制作 173
4.3.5 程序设计 173
4.3.7 运行与检查 186
4.3.6 程序编辑、调试与下载 186
第5章 机器人竞赛活动 190
5.1 国际机器人比赛介绍 190
5.1.1 机器人足球世界杯比赛Robocup 190
5.1.2 世界机器人奥林匹克竞赛WRO 200
5.1.3 亚广联亚太地区大学生机器人比赛RobocoN 210
5.1.4 美国FLL机器人工程挑战赛（主题：“海洋奥德赛”） 213
5.2.1 美国国内的一些机器人比赛 220
5.2 国外一些国家的机器人比赛 220
5.2.2 日本国内的一些机器人比赛 221
5.3 全国机器人竞赛 229
5.3.1 中国青少年机器人竞赛 229
5.3.2 机器人世界杯国内选拔赛 232
5.3.3 亚广联机器人比赛国内选拔赛 232
5.4 各省机器人比赛 232
5.4.1 2003年浙江省青少年电脑机器人竞赛 232
5.4.2 2004年广州市青少年电脑机器人竞赛 235
5.4.3 江苏省第二届家庭机器人擂台赛 242
5.5 常见比赛项目分析 249
5.6 机器人制作过程 253
5.6.1 比赛机器人制作过程 253
5.6.2 实例：滑雪竞赛机器人制作 255
附录 269
附录1 数制与码制 269
附录2 计算机中的基本逻辑运算 272
附录3 AVR单片机指令速查表 274
附录4 名词术语中英汉对照表 276
附录5 中央电视台ABU ROBOCON 2006 KUALA LUMPRU国内选拔赛主题与规则 279
附录6 美国FLL机器人工程挑战比赛任务与评分标准 289
附录7 小学常规规则（机器人滑雪／寻迹） 299
附录8 初中组竞赛规则（保龄球／城市交通） 304
附录9 高中组竞赛规则（营救／曲棍球） 312
附录10 少年机器人足球杯竞赛A-2VS2机器人足球比赛规则 319
附录11 程序设计比赛规则 325
附录12 全国中小学校网上虚拟机器人足球竞赛活动比赛规则 328
附录13 江苏省第二届家庭机器人擂台赛FLL机器人挑战比赛任务与评分标准 334
参考文献 339