机器人控制电子学 (2008 年度畅销榜NO.14108 )

本书是机器人创意与制作系列之一。本书从制作机器人所需的电子元器件及相关的基础知识入手，主要介绍微控制器的基础知识，直流电机和步进电机的结构、基础知识、控制方法，传感器的基础知识、常见传感器的工作原理和使用方法，巡线小车和遥控坦克的制作方法，几种机器人竞赛的集锦等。本书简明易懂，重点突出，引用大量实例，可以开阔读者的眼界。\r\n 本书可作为大专院校理工科学生补充机械电子学、机器人工程、人工智能、计算机控制等领域知识的参考书，还可作为高中学生的课外科技活动辅导教材。

第1章 机器人控制基础\r\n1.1 各种各样的机器人\r\n1.2 各部分组成\r\n1.3 微控制器基础\r\n1.4 电子元件的基础知识\r\n练习题\r\n第2章 微控制器及编程\r\n2.1 微控制器的基础\r\n2.2 PIC微控制器\r\n2.3 H8微控制器\r\n练习题\r\n第3章 直流电机的控制\r\n3.1 直流电机的基础知识\r\n3.2 直流电机的转动控制\r\n3.3 直流电机的速度控制\r\n3.4 旋转编码器的使用方法\r\n练习题\r\n第4章 步进电机的控制\r\n4.1 步进电机的基础知识\r\n4.2 步进电机的转动控制\r\n练习题\r\n第5章 传感器\r\n5.1 传感器的基础\r\n5.2 光传感器 \r\n5.3 超声波传感器\r\n练习题 \r\n第6章 红外线遥控装置 \r\n6.1 红外线遥控装置的工作原理\r\n6.2 红外线遥控装置的制作\r\n练习题\r\n第7章 机器人制作\r\n7.1 巡线小车\r\n7.2 遥控坦克\r\n练习题\r\n第8章 机器人比赛集锦\r\n8.1 机器人相扑大赛\r\n8.2 遥控赛车比赛 \r\n8.3 微型机器鼠大赛\r\n8.4 救援机器人比赛\r\n8.5 RoboCup大赛\r\n8.6 ROBO-ONE比赛\r\n8.7 职业专科学校机器人大赛ROBOCON\r\n附录\r\n参考文献\r\n练习题答案\r\n索引

机器人是当代高新技术综合的产物, 涉及机械. 电子. 传感器. 自动化. 计算机. 信息处理等多门学科. 多年来, 不仅机器人学始终处于世界学术阵地的前沿, 而且机器人作为一种学习载体逐渐被人们所广为利用. 最近, 在我国中学, 模型机器人开始成为素质教育. 技能实践的选题之一, 各种机器人赛事正方兴未艾. 正如大脑是人类的灵魂和指挥中心, 把控制系统称为机器人的大脑也毫不为过. 机器人的感知. 判断. 推理都是通过控制系统的输入. 运算. 输出来完成的, 所有行为和动作都必须通过控制系统发出相应的指令实现. 可见控制系统就是机器人智慧的源泉. 本书围绕机器人控制系统这个核心, 介绍了搭建一个机器人控制系统所必需的电子学基础知识和相关的电子元器件. 本文始终围绕一台简单的机器人——巡线小车的控制系统的建立展开, 使读者能够做到学以致用, 从而培养起信心和兴趣. 本书的三位作者船仓一郎. 土屋尧. 堀桂太郎是长期工作在第一线的学者, 有丰富的教学经验. 全书的内容分为八章. 第1章简要介绍制作机器人所需的电子元器件及相关的基础知识. 第2章详细说明机器人制作的核心控制元件——微控制器的基础知识, 并较多地涉及到PIC和H8两种常用的微控制器的相关知识. 这一章是本书的难点和重点, 也是进一步学习后续各章的基础. 第3章和第4章分别介绍两种机器人的典型驱动元件——直流电机和步进电机的结构. 基础知识, 以及控制方法. 第5章概要地讲述传感器的基础知识. 几种常用传感器的工作原理和使用方法. 第6章讲解红外线遥控装置的工作原理和编程方法, 以及提高抗干扰能力的措施. 第7章介绍巡线小车和遥控坦克的制作方法. 第8章是现时在日本颇为流行的几种机器人赛事的集锦, 使读者的眼界更加开阔. 本书的一个特点是浅显易懂, 没有深奥的理论推导和数学公式, 内容非常实用. 作者在介绍微控制器这个难点上处理得非常得体, 能抓住最核心的内容, 而将面向高级用户的功能予以省略(当然有兴趣的读者可参考相关书籍). 书中还引用大量的实例, 比较适合我国高中学生的知识结构和层次, 即使是初学者通过学习也能领会原理并学会应用. 本书的第二个特点是既有针对性又有普遍性. 全书的内容将巡线小车的控制系统制作贯穿始终, 所介绍的相关基础知识及基本元器件又同样适用于其他模型机器人的制作. 运用这些知识, 读者能举一反三地进行其他机器人的创意设计与制作活动, 充分体现了作者在内容安排上的良苦用心. 本书的最后一章为读者提供了一个了解当今世界上各种机器人竞赛赛事的窗口, 可以开阔读者的眼界. 在可能的情况下, 有兴趣的读者不妨自己动手亲身体验一下. 有些机器人爱好者在制作之前可能尚对机器人知之甚少, 因此本书可作为大专院校理工科学生补充机械电子学. 机器人工程. 计算机控制等领域知识的参考书, 还可作为高中学生的课外科技活动的辅导教材, 也可作为辅导教师的参考书. 通过自学本书, 大学低年级同学可以获得一些机器人控制技术方面的知识. 由于译者水平有限, 书中难免会有缺点和错误, 恳请读者批评指正.

船仓一郎，学历：关西大学工学院电子工程系毕业；履历：兵库县立兵库职业高中，机械工程系教师。主要著作：《新工业基础》、《工业技术基础》。

大多数人从少男少女时代就憧憬着是否有机器人存在, 同样, 当笔者们一谈到机器人这样的话题, 也不由得心情激动. 事实上, 目前机器人的存在不仅已经成为现实, 而且广泛地进入到工厂生产线. 保安. 康复及家务等许多领域. 近年来, 宠物机器人更是受到人们空前的喜爱. 于是, 很自然地, 许多人对自己制作机器人都跃跃欲试. 幸运的是, 制作机器人不可缺少的各种电子元器件的功能已经足够强大. 价格也相当低廉, 从而使爱好者们能够越来越方便. 简单地实现自己设计和制作机器人的梦想. 尽管如此, 对于动手实际制作机器人的初学者来讲, 这一过程所涉及到的传感器. 微控制器. 电机控制等与电子学有关的知识还是令人大伤脑筋的. 因此, 本书的目的在于, 使初学者在一边对相关电子学基础知识学习理解的同时, 一边能够实际动手制作机器人. 当然, 本书中所介绍的有关电子学的知识, 还可用于各种不同种类的机器人的制作或参考. 作者建议初学者们在本书的引导下能独立地面对制作机器人的挑战, 如果读者在学习本书心得的基础上哪怕是制作出一台能动作的机器人, 作者都感到非常荣幸. 本书中所采用的各种元器件. 照片等, 得到了相关公司. 销售商. 委员会及各种团体的鼎力支持和帮助, 借这个机会表示衷心的感谢. 作 者 本书中所涉及的程序基于免费获取的C编译器(PICC Lite). 同时, 附录中收录了相应的汇编语言编写的程序. 而与红外线遥控相关的程序, 由于需要精确地计算处理时间, 所以, 本书中仅给出了它们的汇编语言程序. 本书所涉及到的各种源程序, 可以从下面的主页下载： ①OHM社的主页——http：／／WWW. ohmsha. co. jp ②作者的主页——http：／／WWW. akashi. ac. jp／cnt—b_gakka. html ——电气情报工学科——教师及其授课科目绍介——堀桂太郎一下载