目录

第1章 欢迎机器人发明家

1.1 4门学科

1.2 自制机器人剖析

1.2.1 大脑

1.2.2 电力单元

1.2.3 传感器

1.2.4 动作及反馈

1.2.5 其他元件

1.2.6 机身

1.3 制作

1.3.1 循序渐进

1.3.2 模块制作

1.3.3 轻松快乐

1.3.4 寻求友爱和帮助

1.4 后续内容

第2章 获得工具和零件的途径

2.1 订阅免费信息

2.2 发现潜在信息

2.2.1 解读栏目的内容

2.2.2 清点商品目录的页数

2.2.3 价格比较

2.3 省钱

第3章 安全

3.1 从年龄和阅历中受益

3.2 遵循使用说明

3.3 戴上安全护目镜

3.4 穿戴其他安全服装

3.6 正确存放

3.7 饭前洗手

3.5 确保足够的通风

3.8 避开危险的化学元素

3.8.1 铅

3.8.2 汞

3.8.3 镉

3.9 触电

3.9.1 AC与DC

3.9.2 使用可充电电池和专业变压器

3.9.3 通过断路开关和GFCI插座连接

3.9.4 保留接地引脚

3.9.5 断开电源

3.12 照明

3.10 避开危险机器人

3.11 估计电机大小

3.13 好好休息并且保持头脑冷静

第4章 数字万用表

4.1 必备特性

4.1.1 数字式

4.1.2 位数

4.1.3 DC电压

4.1.4 DC电流

4.1.5 电阻

4.1.6 探针或引线

4.1.7 过载／保险丝保护

4.2.3 导通

4.2.2 二极管

4.2.1 电容

4.2 最好具备的特性

4.2.4 频率

4.2.5 与空度

4.2.6 自动改变量程

4.2.7 自动断电

4.2.8 晶体管

4.2.9 双显示

4.2.10 最大值

4.2.11 最小值

4.2.12 支架

4.3.2 RS-232／数据接口

4.3.1 电感

4.3 可选特性

4.3.3 示波器

4.3.4 背景灯

4.3.5 秒表／单脉冲宽度

4.3.6 温度

4.3.7 声音

4.3.8 计数

4.3.9 条形图

4.3.10 数据保持

4.3.11 数据自动保持

4.3.12 高／低逻辑电路

4.3.16 极值测试／比较

4.3.15 偏移量

4.3.17 机架或橡胶罩

4.3.14 相对模式

4.3.13 存储器

4.4 AC特性

4.4.1 AC电压

4.4.2 真值RMS

4.4.3 AC电流

4.5 获得弯钩探针适配器

4.6 基本的万用表广告对比

4.6.1 了解特惠型数字万用表的特性

4.6.2 了解具备计算机接口的万用表的特性

4.6.3 熟悉多功能高精度万用表的特性

4.6.4 不同特性商品的价格

4.7 没有万用表寸步难行

5.2 简化1000的乘幂

5.1 选择公制

第5章 数值和单位

5.2.1 M和m

5.2.2 希腊字母的替换

5.3 单位缩写

5.4 太小了

5.4.1 猜测遗漏的单位

5.4.2 从三位数字扩展开

5.4.3 把颜色转换为数字

5.4.4 利用万用表确定元件值

5.5 所涉及的基础内容

第6章 巡线机器人

6.1 定义路径状态

6.1.1 表面材料

6.1.2 路径照明

6.1.3 确定线路

6.1.4 选择线路标志材料

6.1.5 弯曲和交叉线路

6.1.6 总结路径状态

6.2 选择机器人尺寸

6.3 观察“三明治”

6.3.1 检测“三明治”

6.3.2 “三明治”的机身

6.4 制作

第7章 9V电池

7.1 测试电池电压

7.1.1 设置万用表用于电压测试

7.1.2 分析测试结果

7.2 9V电池的特性

7.3.2 碱性电池

7.3.1 镍氢电池

7.3 推荐可选用的9V电池

7.3.3 专用电池

7.3.4 不推荐使用的电池

7.4 电池品牌名称

7.5 给机器人使用9V电池

7.6 再接再厉

第8章 鳄鱼夹和测试线

8.1 今晚鳄鱼饿了

8.2 获得弯钩线夹

8.3 测试跳线

8.3.1 设置万用表用于导通测试

8.3.2 断开连接测试

8.3.3 短接测试

8.3.4 鳄鱼夹连接（短接）测试

8.4 查找意外的电气连接

8.5 用跳线进行探测

第9章 电阻

9.1 用电阻限制能量

9.2 获得一个电阻分类盒

9.3 理解尺寸大小和允许误差

9.4 裁剪电阻

9.5 电阻和欧姆

9.6 电阻的测试

9.6.1 解释万用表上显示的电阻值

9.6.2 体验电阻量程

9.7 分类和存储

9.8 不要受后续内容的诱惑

10.1.1 LED的尺寸

第10章 发光二极管

10.1 LED的特性

10.1.2 LED的形状

10.1.3 LED镜头分类

10.1.4 LED的观测角度

10.1.5 LED的颜色

10.1.6 LED的亮度

10.1.7 LED的效率

10.2 LED的截止

10.3 识别多色LED

10.3.1 双色

10.3.2 三色或三态

10.3.3 全色

10.4.1 设置万用表用于测试二极管

10.4 测试LED

10.4.2 解读LED的测试结果

10.5 多品种采购

10.6 照亮你的路

第11章 制作和测试一个电源指示电路11.1 元件明细列表

11.2 电路原理图

11.3 搭建电源指示电路

11.3.1 你看到光了吗？

11.3.2 用电源指示电路做试验

11.4 理解每一个元件的作用

11.5 测量电源指示电路

11.5.1 测量电路里的电压

11.5.2 测试“某一点”的电压

11.5.3 测试元件的电压“降”或元件“两端”的电压

11.5.4 汇总电路电压

11.6 测量电流

11.6.1 计算电池寿命

11.6.2 不要采用探针插入电流端口测量电压

11.7 电路总结

第12章 无焊接样机开发

12.1 需要一个更好的方法

12.2 无焊接面包板

12.2.1 用孔连接

12.2.2 接线柱

12.2.3 选择面包板

12.3 无焊接面包板的导线

12.4 自制跳线

12.4.1 剥落导线末端的绝缘层

12.4.2 按给定尺寸截取导线长度

12.4.3 绕弯导线末端

12.5 连接

第13章 搭建无焊接面包板

13.1 考虑电源

13.1.1 准备9V电池快速连接器

13.1.2 把电源连到接线柱

13.2 选择一个电源开关

13.2.1 SPDT

13.2.2 把电源开关安装在面包板上

13.3 连接电源总线

13.3.1 万用表和跳线的配合

13.3.2 连接下总线

13.4 安装电源指示LED

13.3.3 中间断开

13.4.1 测试某点的电压

13.4.2 修剪导线

13.5 揭开机器人电源开关的秘密

13.6 更多准备

第14章 可变电阻

14.1 电位计

14.1.1 微调电位计

14.1.2 拧表盘

14.1.3 准备多种微调电位计

14.1.4 测试电位计

14.2 可调亮度的LED电路

14.3 亮度平衡电路

14.4 硫化镉光敏电阻

14.4.1 准备多种光敏电阻

14.5 光控电路

14.4.2 体验光敏电阻的阻值变化

14.6 平衡亮度传感电路

14.6.1 成对的亮度传感器

14.6.2 匹配光敏电阻

14.6.3 用于电阻平衡的微调电位计

14.6.4 限流电阻

14.6.5 测试点

14.6.6 用分压把电阻值变成电压值

14.6.7 建立平衡亮度传感电路

14.6.8 无法调平亮度传感电路

第15章 比较器

15.1 电压比较器

15.1.1 检查LM393

15.1.2 准备比较器

15.2 亮度比较电路

15.2.1 比较原理图和接线表

15.2.2 标注元件

15.2.3 绘制连接和断开的导线

15.2.4 理解亮度比较电路

15.2.5 亮度比较电路的元件列表

15.2.6 搭建亮度比较电路

15.3 添加车头灯

15.3.1 理解车头灯电路的两个LED

15.3.2 搭建车头灯电路

15.3.3 重复串联LED的技巧

15.4 简单整理一下思路

16.1 定义负电源

第16章 晶体管开关

16.1.1 聚焦2907A晶体管

16.2 用万用表测试双极型晶体管

16.2.1 用带有晶体管插座的万用表测量

16.2.2 用有二极管模式的万用表测试

16.3 双极型晶体管测试电路

16.3.1 检查PNP晶体管测试电路的原理图

16.3.2 搭建PNP晶体管测试电路

16.3.3 检查NPN型晶体管测试电路的原理图

16.3.4 搭建NPN晶体管测试电路

16.4 带有晶体管的亮度比较电路

16.4.1 计算晶体管的极限电流

16.4.2 搭建带有晶体管的亮度比较电路

16.5 总结PNP和NPN晶体管

17.1.1 铁芯永磁DC电刷电机的内部结构

第17章 DC电机

17.1 DC电机的工作原理

17.1.2 铁芯永磁DC无刷电机的内部结构

17.1.3 无铁芯永磁DC有刷电机的内部结构

17.2 简单的DC电机电路

17.2.1 为简单DC电机电路选择电机

17.2.2 选择简单DC电机电路的电池

17.2.3 搭建简单DC电机电路

17.3 DC电机的基本特性

17.3.1 DC电机的转速特性

17.3.2 DC电机的转矩特性

17.3.3 DC电机的电压特性

17.3.4 DC电机的电流特性

17.3.5 DC电机的效率

17.3.7 DC电机的电子噪声

17.3.6 DC电机的听觉噪声特性

17.3.8 DC电机的质量特性

17.3.9 DC电机的尺寸特性

17.3.10 总结DC电机的特性

17.4 DC齿轮减速电机

17.4.1 直齿轮减速电机的内部结构

17.4.2 齿轮齿数比

17.4.3 速度转换成转矩的缺点

17.4.4 齿轮减速电机的缺点

17.4.5 行星和直齿轮减速电机

17.4.6 选择齿轮减速电机

17.5 继续前进

18.1 选择齿轮减速电机

第18章 添加齿轮减速电机

18.1.1 准备齿轮减速电机

18.1.2 检查齿轮减速电机

18.2 在亮度比较电路上添加电机

18.2.1 二极管

18.2.2 在亮度比较电路上安装电机

18.3 完成电路

第19章 车轮

19.1 车轮结构

19.2 机器人车轮的特点

19.2.1 树脂充气轮胎

19.2.2 轮胎外形

19.2.3 轮胎的宽度

19.2.4 轮胎胎面设计

19.2.5 轮胎直径

19.2.6 机器人轮胎的选择

19.3 为“三明治”机器人选择车轮

19.3.1 确定最大或者最小尺寸

19.3.2 依据速度来决定最大尺寸

19.3.3 为“三明治”机器人选择车轮

19.3.4 “三明治”车轮的另外一种选择

19.4 清洗轮胎

19.5 让车轮转起来吧

第20章 联轴器

20.1 制作管子

20.1.1 选择铜管还是铝管

20.1.2 确定金属管的尺寸

20.2 测量、截取、制管

20.2.1 确定并标记管子长度

20.2.2 截取、制管

20.2.4 测试切削结果

20.2.3 打磨并完成切割

20.3 乐高十字轮轴

20.3.1 选择乐高十字轮轴的长度

20.3.2 准备乐高轮轴

20.4 粘接联轴器

20.4.1 脱胶

20.4.2 用环氧树脂

20.5 在联轴器上钻个螺纹孔

20.5.1 钻孔前先做标记

20.5.2 钻台

20.5.3 钻台用的老虎钳

20.5.4 开始钻孔

20.5.5 攻丝

20.6 欣赏一下联轴器

20.5.6 装上紧固螺丝

21.1 焊锡丝

第21章 焊接设备

21.2 助焊剂

21.3 烙铁

21.4 焊接架

21.5 焊接用海绵

21.6 “辅助手”工具

21.7 真空吸焊器

21.8 典型的焊接流程

21.9 准备焊接

22.1 连接电机和开关

22.1.1 连接电机

第22章 焊接和连线

22.1.2 把巡线开关连接起来

22.1.3 连接LED套管电路

22.1.4 完成工作

22.2 焊接经验

第23章 母板

23.1 巡线电路

23.1.1 点对点焊接与印刷电路板

23.1.2 点对点焊接巡线电路

23.2 测试机器人电路

23.2.1 低电阻电路的危险

23.2.2 检查未焊接的引脚

23.2.3 检查所有直连到电源正极的引脚

23.2.4 测量整个电路的阻抗

23.2.6 重新加热焊点

23.2.5 测量电压降

23.3 屏住呼吸

第24章 车体制作

24.1 着手做机器人车体

24.1.1 构图

24.1.2 构思，然后按照适用元件的限制再修订

24.1.3 设计车体

24.1.4 采用预制平台

24.2 改造“三明治”的容器

24.2.1 钻电机孔

24.2.2 装配电机

24.2.3 制作电机套管

24.2.4 安装电机和套管

24.2.5 做开关和电池固定支架

24.2.6 安装电路板

24.2.7 为微调电位计钻孔

24.2.8 在容器盖子上切个窗口

24.2.9 完成接触

24.3 准备动起来

第25章 试运行巡线机器人

25.1 校正并拧紧

25.1.1 初步测试

25.1.2 试运行——巡一条直线

25.1.3 校正常见的问题

25.1.4 机器人是直线行进的吗？

25.2 处女航

25.3 提高潜在性能

25.3.1 电池的反接保护

25.3.2 用电容消除电涌

25.3.3 改善巡线能力

25.4 最后的谢幕

第26章 再次登台

26.1 机器人组件

26.1.1 逻辑芯片

26.1.2 微控制器

26.1.3 稳压器

26.1.4 电容

26.1.5 太阳能

26.1.6 电阻网络

26.1.7 按钮

26.1.8 DIP关

26.1.9 跳接器和短路块

26.1.10 倾斜传感器

26.1.12 接触传感器

26.1.11 温度传感器

26.1.13 物体探测和红外遥控

26.1.14 距离和目标传感器

26.1.15 振荡器和晶体

26.1.16 声音

26.1.17 继电器

26.1.18 添加齿轮

26.1.19 舵机

26.1.20 编码器

26.1.21 显示屏

26.1.22 无线数据传送和控制

26.2 挑战每一天

26.2.1 给室内植物浇水的机器人

26.2.5 屋顶老鼠

26.2.4 擦窗机器人

26.2.2 自动堆肥车

26.2.3 垃圾倾倒器

26.2.6 微型扫雪机

26.2.7 鼻涕虫碾碎机

26.2.8 自动街道邮箱

26.3 竞赛

26.3.1 全世界的相扑机器人

26.3.2 三人组的大学机器人灭火比赛

26.3.3 亚特兰大机器人吸尘器比赛

26.3.4 西雅图机器人协会的机器人聚会

26.3.5 达拉斯个人机器人小组——Roborama

26.3.6 伊利诺斯州机器人技术俱乐部

2 6.4 广阔的机器人世界

27.1 魔术般的欧姆定律

第27章 附录

27.1.1 欧姆定律有助于选择限流电阻

27.1.2 通过电压来确定电流

27.1.3 欧姆定律的关键

27.1.4 欧姆定律最根本的含义

27.2 在我写书时偶然损坏的元件

27.2.1 怎样安装9V电池

27.2.2 把开关熔断

27.2.3 万用表保险丝爆裂

27.2.4 第二次犯错

27.3 电压的实际名称

27.3.1 地，不是负极电压

27.3.2 V的含义