智能小车机器人制作大全

定　　价：59 元

• 作者：《无线电》编辑部编
• 出版时间：2017/6/1
• ISBN：9787115460714
• 出 版 社：人民邮电出版社

• 中图法分类：TP242.6 
• 页码：179页
• 纸张：胶纸版
• 版次：2
• 开本：小16开

内容简介

“i创客”谐音为“爱创客”, 也可以解读为“我是创客”。创客的奇思妙想和丰富成果, 充分展示了大众创业、万众创新的活力。这种活力和创造, 将会成为中国经济未来增长的不熄引擎。本系列图书将为读者介绍创意作品、弘扬创客文化, 帮助读者把心中的各种创意转变为现实。 本书汇集了多位创客在智能小车机器人方面的丰硕成果, 不仅为刚接触机器人制作的初学者提供了详尽的入门教程, 还为有一定基础和经验的制作者提供了从基础到高级, 覆盖循迹、避障、跟随、走迷宫、绘图、语音控制、无线遥控、Wi-Fi视频监控等全方位功能的丰富实例。通过阅读这本书, 你会全面了解智能小车机器人的构成, 在设计与制作智能小车机器人方面获得思路和灵感。

编辑推荐

    本书汇集了多位创客在智能小车机器人方面的丰硕成果，不仅为刚接触机器人制作的初学者提供了详尽的入门教程，还为有一定基础和经验的制作者提供了从基础到高级，覆盖循迹、避障、跟随、走迷宫、绘图、语音控制、无线遥控、Wi-Fi视频监控等全方位功能的丰富实例。通过阅读这本书，你会全面了解智能小车机器人的构成，在设计与制作智能小车机器人方面获得思路和灵感。 
全面认识车轮、电机、电机驱动电路、电池、车架、主控制器、传感器、遥控器等部件。
7个基础制作实例
实现循迹、避障、跟随、走迷宫、蓝牙遥控、语音控制、绘图等常见功能。
12个高级制作实例
体感遥控、Wi-Fi远程视频监控、全向移动、视觉识别与跟随、自主导航，将这些高级功能应用在你的智能小车机器人上吧！
2个完整设计与制作方案
花费百元便能完成的多功能蓝牙遥控小车、基于单片机的CarBot，将设计思路与制作过程详细展示给你，帮你从仿照制作晋级到自己设计！
Arduino、树莓派、传统单片机
丰富的制作实例涵盖各种主流平台，总有一种适合你。

作者介绍

    《无线电》于1955年创刊，是国内电子及无线电通信类报刊中创刊*早、发行量*大的知名科普杂志，累计发行量超过3亿册。《无线电》杂志坚持“科普 创新 实践 分享”的理念，为读者提供涵盖创意制作项目、电子科普知识、工具仪表信息、爱好者及行业活动资讯等丰富的内容，同时为读者提供相关图书、套件等形式多样的衍生产品，并积极组织、承办丰富多彩的科普活动。

目 录

第1 章　智能小车机器人制作入门
01 　 从车轮开始的智能小车制作之旅．．．．2
1．1 车轮和履带．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3
1．2 车轮的种类及选购．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4
02 　 为小车选择合适的电机．．．．．．．．．．．．．7
2．1　直流电机的结构与参数．．．．．．．．．．．．．．． 7
2．2　电机的减速机构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9
2．3　电机轴．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
03 　 电机驱动电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13
3．1　舵机与驱动电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3．2　步进电机与驱动电路．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3．3　直流电机与驱动电路．．．．．．．．．．．．．．．．．15
04 　 供电系统——电池．．．．．．．．．．．．．．．．．20
4．1　碳锌电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
4．2　碱性电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．3　镍镉电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．4　镍氢电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4．5　锂电池和锂离子电池．．．．．．．．．．．．．．．． 22
4．6　铅酸电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 23
05 　 车架与主控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
5．1　车架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
5．2　主控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 26
06 　让机器小车运动起来．．．．．．．．．．．．．．29
07 　给小车一双“眼睛”．．．．．．．．．．．．．．33
7．1　避障原理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33
7．1．1　探测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33
7．1．2　处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34
7．2　选择与自制简易避障传感器．．．．． 34
7．2．1　触须开关．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35
7．2．2　简易红外避障传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
08 　智能小车的速度控制．．．．．．．．．．．．．．38
8．1　最简单的调速方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
8．2　PWM 调速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
09 　让你的小车会听话．．．．．．．．．．．．．．．．． 41
9．1　模型遥控器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
9．2　红外遥控器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 42
9．3　用手机蓝牙功能遥控机器小车．．．．．．．43
10 　让小车看得到、听得见．．．．．．．．．．．47
11 　小车制作总结篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 51
第2 章　智能小车机器人基础实例
12 　模块化循迹智能小车．．．．．．．．．．．．．．54
12．1　硬件结构和原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 54
12．1．1　主控板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 54
12．1．2　光电对管板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55
12．1．3　电机驱动板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55
12．1．4　蓝牙板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 55
12．1．5　电源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 56
12．2　软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 56
12．2．1　轨迹检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 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　总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 58
13 　简易超声波避障小车．．．．．．．．．．．．．．59
13．1　超声波避障原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．1．1 超声波测距原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．1．2 避障原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．2 硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 59
13．3　软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 63
13．4　总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 63
14 　简易跟随小车．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
14．1　物体跟随原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 64
14．2　硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 64
14．3　程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 65
14．4　距离测量及偏差计算．．．．．．．．．．．．．． 65
14．5　PID 计算及参数整定．．．．．．．．．．．．．． 65
14．6 小车控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 66
14．7 总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 66
15 　走迷宫小车．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
15．1　走迷宫原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 67
15．1．1　路口识别与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 67
15．1．2　路径优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 69
15．2 硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 70
15．2．1 电源管理模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 70
15．2．2 电机驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 71
15．2．3 红外光电对管模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 71
15．2．4 模块组装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 71
15．3 软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
15．4　项目总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 73
16 　 安卓系统蓝牙遥控
智能小车的改造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
16．1 改造之旅．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 74
16．2 功能应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 76
16．2．1 直流电机驱动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 77
16．2．2 蓝牙功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 77
16．2．3 数据采集功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78
16．2．4 电源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 78
16．2．5 其他功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 79
17 　语音智能绘图小车．．．．．．．．．．．．．．．．．80
17．1　设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 80
17．2 制作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
17．3 总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 82
18 　 基于Arduino 与LabVIEW 的
无线遥控智能小车．．．．．．．．．．．．．．．．．83
18．1 Arduino 下位机硬件设计．．．．．．． 83
18．2 Arduino 下位机软件设计．．．．．．． 85
18．3 LabVIEW 上位机软件设计．．．． 85
18．4 调试与故障排除．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 87
18．5 结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 87
第3 章　智能小车机器人高级实例
19 　 用任天堂Wii 手柄遥控
智能小车．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
19．1 任天堂Wii 手柄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 90
19．2　 RF 无线数传模块APC220
的使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
19．3　智能小车的结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 92
19．4　 Wii 手柄与Arduino 控制器的
硬件接口方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 92
19．5　 任天堂Wii 手柄遥控慧鱼车
程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 93
20 　 利用体感手柄遥控的
乐高星战车．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．96
20．1 乐高星战车的结构组成．．．．．．．．．． 96
20．2 Arduino 电控部件介绍．．．．．．．．．． 97
20．3 乐高星战车的程序设计．．．．．．．．．． 99
20．4 结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 101
21 　 蓝牙遥控小车制作教程．．．．．．．．． 102
21．1 软件部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102
21．1．1 烧写Arduino 程序．．．．．．．．．．．．．．．．． 103
21．1．2 Processing 上位机程序．．．．．．． 103
21．2 硬件部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103
21．2．1 电机驱动板．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 104
21．2．2 蓝牙模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
21．2．3 电源模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
21．2．4 电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
21．2．5 开关思想．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．2．6 四驱车车体．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．2．7 成品多角度展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．2．8 组装教程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 105
21．3 无线控制实现过程．．．．．．．．．．．．．．．．106
22 　 基于Arduino 的Wi-Fi 视频
监控小车．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 107
22．1 小车的制作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．107
22．2 路由器的设置方法．．．．．．．．．．．．．．．．109
23 　 Wi-Fi 视频小车DIY 手记．．．．．113
24 　 用网络摄像头快速搭建Wi-Fi
视频监控小车．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．118
24．1 材料准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 118
24．2 硬件连接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 119
24．3 捕获步进电机信号控制
直流电机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 121
25 　 智能全向移动平台自制攻略．．．． 124
25．1 兵马未动，粮草先行．．．．．．．．．．．．．124
25．2 从纸上谈兵到躬行实践．．．．．．．．．126
25．3 调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．127
25．4 前景展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．128
26 　 蓝牙遥控版智能全向
移动平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 129
26．1 躬行“硬”功夫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．129
26．2 躬行“软”功夫．．．．．．．．．．．．．．．．．．．130
26．2．1 单片机功能模块设置．．．．．．．．．．．．．． 130
26．2．2 蓝牙模块以及手机端的．
使用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 131
26．2．3 运动控制篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 133
26．3 结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134
27 　 开启树莓派机器人制作之旅．．． 135
27．1　硬件搭建篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．135
27．2　Python 库配置篇．．．．．．．．．．．．．．．．．136
27．3　Python GPIO 调试篇．．．．．．．．．．137
27．4　Python UART 调试篇．．．．．．．．．138
27．5　机器人控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．139
28 　 目标跟随小车——让手机成为
Arduino 的眼睛．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141
28．1 App 篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 141
28．2 Arduino 篇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142
28．3 尾声．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．144
29 　 利用树莓派搭建的
远程监控系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 145
29．1 缘起小车．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．145
29．2 为小车升级．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．145
29．3 打造远程监控系统．．．．．．．．．．．．．．．．146
29．3．1 在树莓派上进行的制作．．．．．．．．． 147
29．3．2 在Arduino 上进行的制作．．．．．．147
29．4 制作．NET 控制端程序．．．．．．．．．147
30 　 自主导航机器人的制作．．．．．．．．． 149
30．1 车体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．149
30．2 硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．150
30．2．1 控制器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 150
30．2．2 传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 150
30．2．3 供电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3 程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．1 主要思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．2 流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．3 避障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．4 旋转角的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
30．3．5 GPS 数据接收．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 152
30．3．6 关于自动控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 152
30．4 后记．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．152
第4 章　智能小车机器人设计与
制作完整方案
31 　 百元科普开源蓝牙遥控小车．．．． 154
31．1　概况介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．154
31．1．1　技术要点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 154
31．1．2　PWM 调速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 155
31．1．3　制作装配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 155
31．1．4　驱动结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 156
31．1．5　电源的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 157
31．1．6　下载程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 157
31．1．7　操作与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 158
31．1．8　竞技比赛．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 160
31．2　深入研讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．160
31．2．1　电路介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 161
31．2．2　软件介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 162
32 　 单片机智能小车
CarBot 开发详解．．．．．．．．．．．．．．．． 166
32．1 小车的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．166
32．2 小车的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．167
32．3 典型案例库开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．168
32．3．1 手机遥控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 168
32．3．2 小车避障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 174
32．4 多功能遥控手柄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．176
32．4．1 电源部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．2 接口部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．3 加速度重力感应模块．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．4 蓝牙模块主从设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 176
32．4．5 无线模块HC-11．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 178
32．4．6 液晶显示屏．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 179