PVCBOT系列丛书第2册,已于2014年10月通过人民邮电出版社正式出版发行——《PVCBOT超简单机器人设计与制作》
本书包含的制作项目演示
内容提要
“PVCBOT”是“PVC-Robot”的缩写,既是指以PVC为主要材料来制作的机器人,也是指定位在“低成本、易实现”的一项机器人 DIY活动。当前的“PVCBOT”系列机器人教程,将从零开始介绍如何制作PVC机器人,希望通过分享我们的一些心得体会,能对那些想要入门或者刚入门的朋友有所帮助。当然,这里所分享的内容都是基于我们作为机器人业余爱好者的经历,面向的对象可能也只是非专业出身的业余爱好者,有很多内容可能因为知识所限,仅点到为止,只能起到一个抛砖引玉的作用,有什么不足的地方还请大家多提意见和建议。
区别于很多其他的机器人制作书籍的泛泛而谈,本系列的机器人教程除了着重介绍制作过程之外,还强调原理的分析、解释,不仅仅是知其然,还要知其所以然;并且为使细节过程更细致、完整,本教程主要以图文并茂甚至是图片为主的“看图说话”的方式进行展现,力求更清晰明了和通俗易懂。也正因为如此,项目教程的篇幅比较大,且整体教程进度推进得有点慢。正所谓“鱼和熊掌不可兼得”,希望大家能够理解和支持。
当前为《PVCBOT》系列的第2册,本册书将依据机器人的几个基本组成部分(即:能源系统、动力系统、控制系统等)来进行分类,集中介绍多个不同种类的PVCBOT简易机器人的设计与制作,最后还分享了一些PVCBOT机器人竞赛组织的相关经验。
前言
“DIY”为“Do It Yourself”的英文缩写,直译就是“自己动手制作”,而“BOT”则为机器人英文“Robot”的简写,所以这里的“DIY-BOT”也就是“自己动手制作机器人”的意思。
DIY机器人是一项非常有意义的活动,国内外都有着众多的爱好者。但是由于DIY机器人对个人能力的要求是比较综合的,这其中涉及到机械、电子、计算机软硬件等多个不同的学科领域,要想同时掌握那么多的知识,往往精力有限;而且DIY机器人需要投入高昂的资金,又要求一定的机械加工能力,还需要有专业的工具、设备,多数人都不具备这样的条件。这些原因导致了国内DIY机器人活动“看热闹的人多,真正参与的人少”。
“独乐乐不如众乐乐”,与其自己一个人玩,我们更希望有更多的朋友一起加入DIY机器人这项活动。基于这个原因,我们策划了DIY- BOT.NET这个DIY机器人网络交流社区,让更多的机器人爱好者能够加入进来,大家一起交流心得与体会、分享资源与经验,互相学习,共同进步。
在此,为了方便广大机器人爱好者,我们将从DIY-BOT.NET网络社区中精选出不同系列的DIY机器人教程,编辑整理成为自己动手制作机器人系列教程。
当前的《PVCBOT零基础机器人制作》介绍的是一种以PVC线槽作为基本结构材料的机器人DIY活动,其重点在于以项目式教学的方式,对各种机器人DIY项目实例从设计原理、器材准备、制作过程、调试完善等多个方面进行完整而翔实的介绍。同时,为了与时俱进、不断发展,该系列将以多期连载的方式不定期推出新册,每册有不同的主题都可以独立成书,而各册之间则遵循由浅入深的原则最终构成一个连续的教程体系。
编辑推荐
不用任何专业基础就能读懂并制作,即便是中小学生也没问题。
具备知识性、趣味性,符合当今素质教育鼓励开发学生动手能力的主题。
机器人制作是火热的话题,完成制作可以在身边环境(兴趣论坛、朋友圈子、学校中)受到关注,有一定实用价值。
实践操作性强:从工具和材料准备、装配方法、设计思路到制作过程都配合图片,进行了详细讲解,可以对照操作,来完成自己的制作。
所选制作实例也有相应的背景知识,读者不光可以制作出有趣的机器人,也可以从中学到相应的知识,比如电子元件常识、机器人的运动方式、仿生学等。
作者在杂志、网络上有一定影响力。
有配套套件,既可以借助套件推广图书,也可以考虑图书搭配套件销售。
书后附加了1:1图纸,可以剪下来贴在PVC板上,制作尺寸精确的部件。
业内推荐
PVCBOT是难得的团队,几年来非常专心、执着地开发基础在PVC的机器人教材,给很多爱好者和小朋友带来欢乐和新知识。这本新书持续的这个精神,带来更进阶的愉快和知识。
——新车间(国内首个创客空间)创始人 李大维
第一册读完之后总有一种意犹未尽的感觉,一直在期待第二册的出版。PVCBOT为我们展现了机器人制作的另一翻景象,让我们感受到普通的PVC线槽也能如此的神奇,同时也告诉我们机器人制作可以很简单,利用身边现有的一些材料就可以进行。第二册书中的造型和结构更加复杂,电子部分也有升级,如果第一册让我感到惊奇,那么第二本书就真的让我感到神奇了。
——著名创客、Arduino畅销图书作者、工程师 程晨
从已经出版和发布的案例来看,PVCBOT试图构建一个完整的体系:从电子、程序、材料、结构再到设计。管窥之余,不禁感慨时代的变迁,我们终于可以成为方案的提供者,而非仅仅是设备的生产者。至此,我也会像许多读者一样,跟读此书,期待着能够助推一个体系的诞生。
——北京景山学校信息技术教师、教育创客 吴俊杰
目录
一、基础篇
※ 理论基础:动手前要了解的一些知识
1.1、PVCBOT的基本构成
1.2、PVCBOT的能源类型
1.3、PVCBOT的动力分类
1.4、PVCBOT的传动方式
1.5、PVCBOT的驱动形式
二、光能篇
※ 光能系列:绿色环保的太阳能机器人
2.1、关于光能系列机器人
2.2、项目:晒太阳的甲虫(PVCBOT【0号L型】光能振动机器人)
三、蓄能篇
※ 蓄能系列:可快速充电的电子发条机器人
3.1、关于蓄能系列机器人
3.2、工具DIY:蓄能充电转接线
3.3、项目:法拉蜘蛛(PVCBOT【0号S5型】蓄能振动机器人)
3.4、项目:觅食的蚂蚁(PVCBOT【0号S6型】蓄能振动机器人)
四、风能篇
※ 风力驱动:借助风力驱动的轮式机器人
4.1、项目:风行者(PVCBOT【28号B型】风力机器小车)
五、摩擦篇
※ 摩擦传动:采用摩擦传动的轮式机器人
5.1、关于摩擦传动方式
5.2、项目:疾行者1号(PVCBOT【29号A型】摩擦传动三轮小车)
六、皮带篇
※ 皮带传动:采用皮带传动的轮式机器人
6.1、关于皮带传动方式
6.2、项目:疾行者2号(PVCBOT【29号B型】皮带传动三轮小车)
6.3、项目:速行者(PVCBOT【30号B型】四驱机器小车)
七、齿轮篇
※ 齿轮传动:采用齿轮传动的轮式机器人
7.1、关于齿轮传动方式
7.2、项目:疾行者3号(PVCBOT【29号C型】齿轮传动三轮小车)
7.3、项目:光行者(PVCBOT【31号】太阳能摩托)
7.4、项目:耀行者(PVCBOT【33号】光电混合动力小车)
八、智能篇
※ 自主控制:简单的自律型机器人
8.1、项目:守卫者(PVCBOT【34号】悬崖巡边机器小车)
8.2、项目:疯狂的小强(PVCBOT【1号】避障机器小车)
九、竞赛篇
※ 比赛切磋:通过组织竞赛来促进机器人DIY活动的推广
9.1、PVCBOT的赛场设计
9.2、PVCBOT的竞技改装
9.3、PVCBOT的比赛形式
附A:制作图纸
※ 精益求精:参照平面图纸可以保证精确的项目尺寸
图1:PVCBOT【0号L型】晒太阳的甲虫
图2:PVCBOT【0号S5型】法拉蜘蛛
图3:PVCBOT【0号S6型】觅食的蚂蚁
图4:PVCBOT【28号B型】风行者
图5:PVCBOT【29号A型】疾行者1号
图6:PVCBOT【29号B型】疾行者2号
图7:PVCBOT【29号C型】疾行者3号
图8:PVCBOT【30号B型】速行者
图9:PVCBOT【31号】光行者
图10:PVCBOT【33号】耀行者
图11:PVCBOT【34号】守卫者
图12:PVCBOT【1号】疯狂的小强
附B:配套器材
※ 相辅相承:本书中涉及到的基本工具及项目零部件的获得渠道
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