ISBN - 978-5-9775-3861-9
Формат - 70 х 100/16
Объем - 336 стр.
Тематика - Технические науки, промышленность -> Робототехника

Руководство для начинающих конструкторов написано в форме практических проектов по построению мобильных роботов. Для их реализации выбрана популярная платформа Arduino и единая базовая четырехколесная конструкция. Сложность проектов возрастает от простой, управляемой с пульта «машинки» до интеллектуального говорящего робота. Рассказано, как управлять моторами, осуществлять сборку механики и электроники, программировать основные функции и управлять роботом. Роботы смогут обходить препятствия, выбираться из запутанных лабиринтов, искать кегли и определять их цвета, ориентироваться по электронному компасу, гироскопу и даже балансировать на двух колесах.
Во 2-м издании обновлены все алгоритмы, добавлены проекты гироскоп-акселеро­метр, говорящий робот, голосовое управление роботом, механическая «рука» и др.
Электронный архив, находящийся на сайте издательства, содержит детали робота для печати на 3d-принтере, векторные рисунки для резки лазером, листинги, дополни­тельные библиотеки и программы.

А что бы не тратить время на поиски акрила и лазерного станка, где его порезать - не лучше ли обратить внимание на коробочную подарочную версию робота "ROBOT BIN CLASSIC", собираемого по авторской инструкции от М.Момота?
"Эту книгу я составлял как руководство для начинающих Конструкторов, людей, которым нравится конструировать. А за основу взял конструирование мобильных роботов на популярной платформе Arduino, позволяющей реализовывать как простейших, так и достаточно интеллектуальных роботов. Платформа открытая, изготавливать дополнительные модули для нее может любой человек или организация, то же относится и к программам.
Представленные проекты имеют единую колесную базу, но различаются системами датчиков и программным кодом. В процессе сборки вы научитесь программировать на платформе Arduino, обращаться с электронными компонентами, усвоите принципы действия датчиков, при помощи которых роботы следят за внешним миром, научитесь удаленному управлению и сможете конструировать своих оригинальных роботов."
Михаил Момот, автор книги

Об авторе
Момот Михаил Викторович, доцент кафедры информационных систем Томского политехнического университета., Увлекается робототехникой, поклонник и пропагандист проекта Arduino с 2014 года. Основатель неформального клуба робототехников "Лига роботов ЮТИ ТПУ", объединяющего школьников студентов, преподавателей.

Полное содержание

Введение	1
Глава 1. Основные составные части робота	5
Информационно-измерительная система	5
Датчик касания	6
Датчик температуры	6
Датчик освещенности	7
Датчик препятствия	7
Ультразвуковой датчик расстояния	8
Оптический рефлекторный датчик расстояния	8
Детектор шума	9
Энкодер	10
Датчик движения	10
Датчик газа	11
Датчик влажности	11
Видеокамера	12
Система принятия решений	12
Микроконтроллер	13
Контроллер Arduino	13
Система связи	15
Инфракрасный приемник	15
Канал Bluetooth	16
Канал Wi-Fi	16
Дисплей	17
Исполнительная система	17
Электрический двигатель постоянного тока	18
Сервомотор	19
Шаговый двигатель	19
Система энергоснабжения	20
Механика робота	20
Вспомогательные элементы	20
Резистор	20
Светодиод	21
Выключатель	21
Сервисные платы	21
Выводы	23
Глава 2. Провода и их соединения	24
Виды проводов	24
Одножильные	24
Многожильные	25
Способы соединений проводов	25
Скрутка	25
Разъемные соединения	26
Пайка и ее основы	28
Оборудование и материалы	28
Этапы пайки	29
Выбор паяльника	30
Уход за паяльником	31
Припои	31
Флюсы	32
Выводы	33
Глава 3. Электропитание	34
Закон Ома	34
Электрическая мощность	34
Характеристики элементов питания	35
Номинальное напряжение	35
Номинальный ток	35
Емкость	35
Форм-фактор	35
Типы элементов электрического питания	35
Солевые батареи	36
Алкалиновые батареи	36
Никель-металлогидридные аккумуляторы	36
Литий-ионные аккумуляторы	36
Стабилизация электропитания	37
Стабилизация напряжения	38
Стабилизация электрического тока	40
Измерение электрического тока, напряжения и сопротивления	40
Выводы	42
Глава 4. Основы программирования Arduino	43
Компьютерная программа	43
Алгоритм	44
Среда разработки Arduino IDE	45
Установка Arduino IDE	45
Начало работы с Arduino IDE	46
Подключение контроллера Arduino к ПК	46
Мигаем светодиодом	50
Мониторинг работы программы	51
Переменные	52
Условные операторы	54
Оператор if ... else	54
Оператор switch ... case	57
Операторы циклов while и for	58
Функции	60
Элементы объектно-ориентированного программирования	61
Разделение программы (внутренние библиотеки)	62
Выводы	63
Глава 5. Ходовая часть	64
Типы ходовых частей	64
Ноги	64
Гусеницы	66
Колеса с дифференциалом	67
Колеса на моторах	67
Летающие роботы	68
Выбор двигателей	69
Драйверы двигателей	70
Широтно-импульсная модуляция	73
Вращение в обе стороны	73
Сборка макета	75
Управляем двигателем без Arduino	75
Подключаем контроллер Arduino	77
Тестовая программа управления двигателями	79
Добавляем регулирование на основе ШИМ	80
Тестовая программа управления двигателями с регуляцией на основе ШИМ	81
Регулирование скорости вращения без использования аппаратного ШИМ	82
Выводы	84
Глава 6. Сборка базовой модели	85
Минимальный комплект	85
Элементы питания	88
Двигатели	88
Драйвер двигателей	91
Соединение платы драйвера и двигателей	93
Проверка правильности подключения платы драйвера и двигателей	94
Верх корпуса	99
Установка устройств обратной связи	103
Светодиод	103
Зуммер	107
Укладка проводов	108
Выводы	109
Глава 7. Схема управления движением	110
Переменные и функции управления моторами	110
Функции движений	111
Первая поездка	111
Алгоритм	111
Программа	112
Разделяем программу на два файла	115
Сигнал светодиодом	118
Выводы	119
Глава 8. Дистанционное управление роботом	121
Способы дистанционного управления	121
Управление роботом по каналу инфракрасной связи	122
Схема подключения	124
Рекомендации по установке	124
Установка расширенной библиотеки	126
Получение кодов кнопок для используемого пульта	126
Программа	129
Управление роботом по каналу Bluetooth	134
Подбор элементной базы	135
Подключение к Arduino	136
Смена имени робота	138
Настройка смартфона	140
Устранение радиопомех	141
Программа	142
Выводы	146
Глава 9. Движение по черной линии	147
Обнаружение черной линии	148
Фотодиод	148
Фоторезистор	149
Фототранзистор	150
Инфракрасный датчик отражения TCRT 5000	150
Подготовка робота: установка датчиков	152
Выводы	157
Глава 10. Поворотная голова	158
Ультразвуковой дальномер HC-SR04	158
Схема подключения	159
Измерение расстояния	161
Управление сервомотором	163
Монтаж головы	164
Если что-то пошло не так...	168
Выводы	169
Глава 11. Ходовые испытания: обход препятствий	170
Программа проверки и настройки основных функций робота	170
Константы и постоянные времени	174
Отладка программы	175
Выводы	179
Глава 12. Робот, находящий выход из лабиринта	180
Способ обхода лабиринта	181
Обход лабиринта без модернизации робота	182
Программа	184
Сравнение и выбор датчиков	186
Ультразвуковой датчик HC-SR04	186
Инфракрасный детектор препятствия	187
Инфракрасный датчик Sharp GP2Y0A21YK	187
Обоснование выбора датчиков препятствия	188
Модернизация робота	188
Монтаж детекторов препятствия	188
Программа для робота с детекторами препятствия	192
Модернизируем программу	196
Выводы	198
Глава 13. Робот, держащий направление по электронному компасу	199
О компасе подробнее	199
Электронный компас	200
Подключение	200
Организация обмена данными	202
Модернизация робота	203
Получение данных от HMC5883L	205
Правильная установка магнитометра	209
Программа	210
Дополнительные материалы по калибровке	214
Выводы	214
Глава 14. Робот, держащий направление по электронному гироскопу-акселерометру	215
Гироскоп	215
Акселерометр	217
Электронный гироскоп	218
Подключение гироскопа-акселерометра MPU-6050	219
Получение данных с MPU-6050	221
Шкала значений MPU-6050	223
Модернизация робота	224
Схема подключения	224
Программирование	225
Основные функции	225
Программа	233
Выводы	236
Глава 15. Робот, играющий в кегельринг	238
Простой кегельринг	239
Двухцветный кегельринг	243
Порядок обхода	243
Обнаружение черной линии	244
Обнаружение кегли	244
Определение цвета кегли	246
Коррекция направления движения	246
Модернизация робота с использованием гироскопа	247
Установка датчиков	249
Программа	251
Выводы	254
Глава 16. Говорящий робот	255
Создание и монтаж аудиосистемы робота	255
Подготовка аудиосообщений	263
Модернизация программы	266
Выводы	272
Глава 17. Балансирующий робот	273
Сборка балансирующего робота	273
Схема подключения	273
Конструкция	274
Программирование	276
Программа на показаниях гироскопа	276
Программа с фильтром Калмана	279
Программа с комплементарным фильтром	283
Комплементарный фильтр	283
Точная настройка	284
Выводы	287
Глава 18. Некоторые улучшения и прочая полезная информация	288
Если не хватает портов ввода/вывода	288
Сдвиговые регистры: подключаем 8 светодиодов, электронное табло и управляем 18-ю выходами	288
Аналоговый мультиплексор: подключаем 16 и более аналоговых датчиков	294
Многоканальный PWM-драйвер: робот-андроид на 16 сервомоторах	296
Универсальное решение: два контроллера Arduino в связке	299
Подключаем шаговые двигатели	302
Робот, выполняющий голосовые команды	305
Рука для робота	310
Еще раз об электронном архиве	312
Как связаться с автором?	312
Приложение 1. Описание платы Аrduinо Sеnsоr Shiеld v5.0	313
Приложение 2. Содержание электронного архива	316
Предметный указатель	321

------------------
ИРМ92236:410