本书以K’NEX套装为基础材料,用Arduino对搭建作品进行控制,加装不同功能的传感器等微电子元器件作为辅助,介绍结构组合原理和编写控制程序的过程,从而搭建创意机器人及创建智能控制系统。
我们正处于科学技术高速发展的时代,近些年机器人更是成为人们关注的热点。但是在机器人设计与实现的过程中,需要结合机械设计、电子技术、计算机技术及人工智能等多门专业学科知识,对于初学爱好者,往往不知从何入手。本书介绍的作品选用K’NEX构件进行机器人的结构搭建,选用Arduino系统对其进行控制,从而高效、快速地掌握结构制作要领,顺利设计机器人程序,轻松地制作出模型作品,并展现创新思维,培养实践能力。
零基础的读者可以按照本书或者不同主题K’NEX套装中的《安装手册》搭建结构,从模仿开始,融合所学,□终实现创新。K’NEX构件品种非常丰富,含有不同种类、不同大小的齿轮,不同长短的轴,不同形状的雪花片等;可以做360度的旋转、空间感大、立体感强,能简单快速地做出镂空的3D立体模型;可以反复拆装,无限延展,搭建内容选择范围大,利于创新思维设计;而且K’NEX可按照不同产品主题进行细化,在制作的过程中,系统地学习到相关的知识点。
ArdtJino系统是目前广泛使用的开源电子原型平台,具有便捷灵活、方便上手的特点。包含硬件和软件两个主要的部分:硬件部分是用来做电路连接的Arduino电路板;软件部分是ArduinoIDE程序开发环境,设计者只要通过IDE上传自己编写的程序代码,ArdLfino电路板就能执行。而对于没有代码基础的程序开发者,也有许多图形化的编程软件可以使用,例如本书中的ArduBlock,依靠逻辑思维能力对程序模块进行组合,从而实现控制过程,便于初学者顺利地编写简单的程序。
本书所提供的不仅是主题设计和制作的过程,更重要的是培养创新意识,学习工程设计和发明的方法,□终能让自己的创意设计得以实现。
致谢
感谢上海交通大学创新中心曲凌老师为本书的撰写提出了重要的指导意见及帮助。