机器人设计与制作

第1篇 为机器人筑起钢铁之躯

第1章 三维制图软件UG的使用 1

1.1 常用命令介绍 2

1.2 二维草图的绘制 7

1.3 三维实体的绘制 13

第2章 机器人各部件的三维设计和总体装配 21

2.1 舵机 21

2.2 轴承 30

2.3 舵盘 31

2.4 多功能支架 32

2.5 一字形部件 37

2.6 长U形部件 38

2.7 短U形部件 39

2.8 L形部件 41

2.9 U形支架 42

2.10 大脚板 44

2.11 螺栓和螺母 45

2.12 机器人的总体装配 47

第2篇 为机器人设计大脑，并注入血液和灵魂

第3章 机器人的电路设计 68

3.1 电路设计软件Altium Designer 69

3.2 Altium Designer的基本操作 69

3.3 原理图库与PCB库的建立 82

3.4 最小系统电路板的设计 89

3.5 多路稳压模块电路板的绘制 112

第4章 机器人的程序开发 124

4.1 单片机开发软件Codewarrior IDE 124

4.2 Codewarrior软件的使用 124

4.3 Codewarrior软件使用实例 131

4.4 控制电机运动的基本程序 137

4.5 机器人基本步态调试 139

4.6 机器人翻跟头程序 143

4.7 机器人的视觉反馈控制 146

第3篇 缔造战斗英雄

第5章 机器人的制作与调试 153

5.1 机器人主要部件和控制界面 153

5.2 机器人的组装 160

5.3 让机器人动起来 169

5.4 自己编程控制机器人 173

5.5 让你的机器人参加比赛 176

第6章 机器人的硬件模块 179

6.1 主控芯片 179

6.2 多路舵机控制 180

6.3 稳压模块 181

6.4 视觉反馈模块 182

6.5 光电传感器 183

6.6 整体控制分析 185

附录 Altium_Designer的快捷键 187

参考文献 190

本书从机械本体、电路系统和控制系统三方面介绍如何设计与制作机器人。

第一篇是为机器人筑起钢铁之躯。介绍了三维软件UG的基本使用方法。详细解说了如何设计机器人的机械本体，如何绘制出机器人的各个“骨骼”---零部件，最后利用软件将它们进行整体装配。

第二篇是为机器人设计大脑，并注入血液和灵魂。讲述电路板的绘制和软件编程。通过对编程的学习，我们可以进行机器人的步态调节，可以让它完成类似人类的前进、后退、拐弯、甚至翻跟头的动作。

第三篇缔造你的战斗英雄。是将前面绘制的各种图在加工成零部件后进行实体组装，使之能达到行走和翻滚动作的动力学要求，并进行基本的步态调试。最后还介绍了机器人的比赛规则，可以去和别人的机器人一决高低了。

本书内容贴合实际，简单易懂，适合对机器人感兴趣的硬件DIY爱好者、电子爱好者阅读，也非常适合大中学生进行机器人设计、电子制作的实验教学使用。

课程案例描述及选取的理由

案例序号：1

案例名称：智能迎宾机器人机械结构设计与制作

案例内容：

1.1智能迎宾机器人结构分解

1.2底盘设计与制作

1.3腰身机构的设计与制作

1.4手臂和头部机构的设计与制作

1.5整机装配

选取案例理由：通过智能迎宾机器人机械结构的设计，学生可以具备基本的机械识图和绘制能力，能够基本满足两轮移动教育智能机器人产品的结构设计和绘图需求。

《全国普通高等学校美术学(教师教育)本科专业必修课程教材:设计与制作》具有较扎实的艺术设计基础，以设计艺术的历史演变、设计与制作原则、平面设计、立体设计、现代媒体艺术的整个系统构成教材整体，为义务教育和高中美术课程的设计、工艺、应用、欣赏和制作学习领域提供了较为全面的内容体系；从设计创意、形态塑造、色彩配置、材质选用、制作工艺等都予以综合设计和考虑，基本达到了设计的基本素质和能力的培养要求，为学生今后多方面的发展具备拓展的能力；书中的范例多采用产学研结合或社会设计竞赛的获奖作品，是教学与科研结合的典范；课题训练注重过程，认真分析课题目标，亲身体会创作感受，解决共性问题，为学校和师生架起桥梁。

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图形设计与制作，是韩竺邑主编，湖南科学技术出版社有限责任公司出版的图书。

所获荣誉

2020年12月，入选“十三五”职业教育国家规划教材书目。