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Bau von Robotern für Fortgeschrittene. Edition II - David Cook - Auslaufprodukt

Index: KSZ-02056

Übersetzung: Paul Gonera. Verlag: Helion. 2. Auflage. Der Artikel ist eine Fortsetzung von "Roboter bauen für Anfänger". Das Buch soll helfen, einen autonomen Roboter zu bauen, also einen, der keine menschliche Kontrolle benötigt.

Bau von Robotern für Fortgeschrittene. Edition II - David Cook - Auslaufprodukt
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Produktbeschreibung: Bau von Robotern für Fortgeschrittene. Edition II - David Cook - Auslaufprodukt

Das Buch ist eine Fortsetzung des Buches "Roboter bauen für Anfänger" . Es wird helfen, einen autonomen Roboter zu bauen, also einen, der keine menschliche Kontrolle benötigt. Während der Lesung:

  • Sie werden fortschrittliche Hindernisdetektoren verwenden
  • Sie lösen Probleme mit Energiemanagement
  • Sie werden Ihre Motoren effizient nutzen
  • Sie werden einen voll funktionsfähigen Roboter bauen

Das Buch richtet sich sowohl an Leser des ersten Teils von David Cooks Reihe „Roboter bauen“ , als auch an Konstrukteure, die sich bereits Grundkenntnisse im Bereich Robotik angeeignet haben. Bietet Beispiele für bewährte Algorithmen, wie z. B. Line Follow, und Informationen zur Auswahl geeigneter elektronischer Komponenten. Mit dem in diesem Buch enthaltenen Wissen können Sie Ihren Roboter „zum Leben erwecken“.

In unserem Angebot finden Sie auch Sets zum Bauen von Robotern .

Die Rezension ist auf forbot.pl verfügbar. Ein Auszug aus dem Buch zum Online-Lesen .

Inhalt

Über den Autor (11)

Über den sachlichen Korrektor (13)

Danksagungen (15)

Einführung (17)

  • Für wen ist dieses Buch? (17)
    • Voraussetzungen (17)
    • Gäbe es nicht ein besseres LEGO MINDSTORMS für dich? (19)
    • Gibt es für Sie keine besseren BEAM-Roboter? (19)
    • Hier gibt es kein Schema eines ferngesteuerten Killerroboters (19)
  • Teilevorschläge (19)
  • Sicherheitsregeln (20)
  • Metrische Systempräferenz (20)
  • Aktualisierungen und Neuigkeiten (20)

Kapitel 1. Aufbau eines modularen Roboters (21)

  • Baumodule (21)
    • Kreisverkehr bauen oder nicht? (22)
    • Kapitelorganisation (22)
  • Zerspanung kennenlernen (23)
    • Ihre Werkstattausrüstung (23)
    • Miniaturfräsmaschine (24)
  • Wir stellen alles zusammen (27)
    • Mechanische Teilegruppierung (27)
    • Gruppierung separater Elektronikmodule (28)
    • Robotermontage und -prüfung (28)
  • Verwendung von Teilen und Techniken in anderen Robotern (28)

Kapitel 2. Vergleich zweier Arten von selbstgefertigten Motorbefestigungen und häufige Fehler (31)

  • Vergleich zweier Befestigungstechnologien (32)
    • Übersicht Teleskopverbinder (32)
    • Vergleich Teleskopkupplungen mit Stangenkupplungen (33)
  • Erwartete Ergebnisse von Bohrlöchern im Stecker und häufige Fehler und deren Auswirkungen (33)
    • Verbinden der Stellschraubenbohrung mit der Motorwellenbohrung (34)
    • Ausrichtwinkel und Lochmitten (35)
  • Bereit, einen Stangenverbinder herzustellen? (38)

Kapitel 3. Herstellung eines Griffs und Bohren von Löchern in Stangen für Verbindungsstücke (39)

  • Komplettierungswerkzeuge und -teile (39)
  • Vorbereitung von Stabstücken für Verbinder (40)
    • Motorwellen- und Achsvermessung (40)
    • Stangenauswahl für Koppler (40)
    • Stäbe auf Länge trimmen (42)
    • Ausrichten der Steckerenden (43)
    • Wir legen die geschnittenen Stangen beiseite (45)
  • Herstellen des Steckerhalters (45)
    • Schneiden eines Kupplungshalterblocks (46)
    • Bohren eines Lochs für eine Stellschraube (47)
    • Gewindeschneiden eines Lochs für eine Stellschraube (48)
    • Bohren eines Lochs für die Verbindungsstange in den Halter (49)
  • Verwendung des Griffs (54)
    • Enge Löcher vergrößern (54)
    • Fügt dem Verbindungshalter (54) eine Stellschraube hinzu
    • Position des Schalterhalters (55) ändern
  • Löcher für Motorwelle und LEGO-Achse in den Verbinder bohren (55)
    • Bohrer wechseln, nicht Stangen (57)
    • Endbearbeitung - Abflachen der Enden (58)
  • Überprüfen Sie den Fortschritt der Verbindungselementproduktion (58)

Kapitel 4. Wir beenden die Herstellung des Motorsteckers aus der Stange (59)

  • Installieren der Kupplungshalteschraube (59)
    • Position des Kupplungshaltebolzens (59) bestimmen
    • Bohren eines Lochs für eine Stellschraube (60) in den Verbinder
    • Gewindeschneiden des Lochs für die Kupplungsstellschraube (61)
    • Auswahl Haltebolzen (62)
  • Hinzufügen von LEGO-Äxten (63)
  • Zusammenfassung (65)

Kapitel 5. Motormontage im Rad (67)

  • Warnung! Achtung! Gebogene Wellen am Horizont (68)
    • Richtiger Vortrieb mit Unterstützung (68)
  • Herstellung des Nabensteckers (69)
    • Anpassen des Außendurchmessers der Motorwelle an den Innendurchmesser des LEGO-Rades (69)
    • Wir beginnen mit der Verbindungsstange (71)
    • Erstellen von internen und externen Hub-Adapterdisketten (72)
    • LEGO Nabenvorbereitung (82)
    • Pass- & Klebeteile (85)
  • Zusammenfassung (87)

Kapitel 6. Standards der Elektronik und Versuchsvorbereitung (89)

  • Diagramme lesen (89)
    • Anschließen der Drähte (90)
    • Teileauswahl (90)
    • Artikel markieren (92)
    • Stromversorgung definieren 96
  • Verwendung der Kontaktplatte (97)
    • Kontaktplattenauswahl (98)
    • Kontaktplatte konfigurieren (98)
  • Oszillogramme (102)
  • Der Einsatz moderner Elektronik (103)
    • Überspringen der Barriere der Erfahrungskurve 103
    • Vermeidung veralteter Technologien 103
    • Verwenden von oberflächenmontierten Komponenten (103)
  • Zusammenfassung (106)

Kapitel 7. Design einer Stromversorgung mit einem linearen Spannungsstabilisator (107)

  • Spannungsstabilisatoren (107)
  • Netzteile mit linearem Spannungsstabilisator (108)
    • Spannungsstabilisator 7805 (108)
    • Hochrüsten der Stromversorgung durch Absenken der minimal erforderlichen nicht stabilisierten Spannung (113)
    • Weitere wichtige Merkmale linearer Spannungsstabilisatoren (122)
    • Änderungen auf dem Markt schränken die Auswahl an linearen 5-V-Spannungsstabilisatoren ein (126)
  • Optimierungskurs (126)

Kapitel 8. Upgrade der Roboterstromversorgung (129)

  • Verwendung von Eingangs- und Ausgangspufferkondensatoren (130)
    • Verlängerung der Batterielebensdauer durch den Einsatz von Pufferkondensatoren (131)
    • Verzögerte Abschaltung durch Einsatz von Pufferkondensatoren (131)
    • Verwenden des DPDT-Schalters zum Reduzieren der Ausschaltzeit (132)
    • Auswahl an Pufferkondensatoren (133)
    • Erhöhung der Sicherheitsmarge für Tantalkondensatoren (134)
  • Kondensatorzauber (134)
  • Einsatz von Abblockkondensatoren (135)
    • Den langen Weg zur Stromquelle verkürzen (136)
    • Rauschen an jeder Quelle isolieren 137
    • Auswahl an Sperr-/Entkopplungskondensatoren (137)
  • Schutz vor Schäden durch Kurzschluss und Überspannung (137)
    • Entscheidung, ob Überstromschutz erforderlich ist (137)
    • Schutz durch Sicherung (138)
    • Schutz durch einen Leitungsschutzschalter (138)
    • Kurzschluss- und Überlastschutz von Robotern mit halbleitenden, selbstrückstellenden Polymersicherungen (139)
  • Vermeidung von Schäden durch Überspannungen im stabilisierten Stromkreis (142)
    • Zenerdiode (142)
    • Verwendung einer Zenerdiode zum Kurzschließen der Versorgung bei Überspannung (143)
    • Auswahl der richtigen Durchbruchspannung (145)
    • Zenerdiode kaufen (145)
  • Wir montieren eine zuverlässige Stromquelle (145)

Kapitel 9. Motorsteuerung (147)

  • Warum brauchen wir einen Lokführer? (147)
    • Motoren mehr Spannung bringen, als Logik liefern kann 148
    • Mehr Strom liefern, als Logik liefern kann 148
    • Logikfehler durch vom Motor erzeugte Störungen (148)
    • Antreiben des Motors von einem nicht stabilisierten Kreislauf im Vergleich zu einem stabilisierten Kreislauf (149)
  • Vier Motorbetriebsmodi (149)
    • Drehung im Uhrzeigersinn (150)
    • Linkslauf (151)
    • Freispiele (langsame Verzögerung) (151)
    • Bremsen (schnelle Verzögerung) (151)
  • Einfache Einzeltransistorsteuerung (152)
    • Motortreiberschaltung mit einem NPN-Bipolartransistor (153)
    • Aufbau einer Motortreiberschaltung mit einem NPN-Bipolartransistor (156)
    • Motortreiberschaltung mit einem PNP-Bipolartransistor (157)
    • Aufbau einer Motortreiberschaltung mit einem PNP-Bipolartransistor (158)
  • Anschließen des NPN- und PNP-Controllers zusammen (159)
    • Aufbau der Motortreiberschaltung mit Anschluss von NPN- und PNP-Kreisen (159)
    • Vermeidung eines Kurzschlusses (160)
  • Klassische bipolare H-Brücke (161)
    • Drehung im Uhrzeigersinn über die H-Brücke (162)
    • Linkslauf über die H-Brücke (162)
    • Verlangsamen mit der elektronischen H-Brückenbremse (162)
    • Hochspannungsbremsung (164)
    • Freie Rotation über eine H-Brücke (165)
    • Andere Kombinationen in der H-Brücke (165)
    • Aufbau einer klassischen bipolaren H-Brücke 166
  • Hochspannungsseitige Steuerung (167)
    • Vermeidung von Pegelwandlungen durch Verzicht auf die Stabilisierung der Logikversorgung (167)
    • Der Verzicht auf die Schnittstelle dank Versorgung der H-Brücke mit stabilisierter Spannung (168)
    • Schnittstelle zu PNP mit NPN 168
    • Verwenden der integrierten Schnittstelle 171
  • Motorsteuerung (173)

Kapitel 10. Motorsteuerung – Zweite Runde 175

  • Ansteuerung von Motoren mit MOSFETs (175)
    • Motortreiberschaltung mit einem N-Kanal-Leistungs-MOSFET (176)
    • Anlegen einer Standardspannung mit einem Widerstand (178)
    • Ergänzung der Motortreiberschaltung mit einem Einkanal-MOSFET-Leistungstransistor ohne Pulldown-Widerstand (182)
    • Aufbau einer Motortreiberschaltung mit einem Leistungs-MOSFET mit n-Kanal-Abwärtswiderstand (183)
    • Motortreiberschaltung mit einem P-Kanal-Leistungs-MOSFET (184)
    • Aufbau einer Motortreiberschaltung mit einem Leistungs-MOSFET mit p-Kanal (184)
    • H-Brücke mit Leistungs-MOSFETs (185)
    • Auswahl an MOSFET-Leistungstransistoren (191)
  • Steuern von Motoren mit integrierten Schaltkreisen (195)
    • Träume vom Perfekten (195)
    • Anwendung des Systems der 4427-Familie als unabhängige Motorsteuerung (196)
    • Verwendung einer klassischen bipolaren H-Brücke in einer integrierten Schaltung (199)
    • MC33887 - Fortschrittlicher H-Brücken-MOSFET-Motortreiber (201)
  • Bewertung von Kraftfahrern (207)
    • Bewertung der Stromeffizienz von Motortreibern (208)
    • Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Kraftfahrern (210)
  • Zusammenfassung (212)

Kapitel 11. Aufbau eines modulierten Infrarotdetektors für Hindernisse, Feinde und Mauern 213

  • Erkennung einer modulierten Infrarotwelle mit einem beliebten Modul oder anderer Grund für die Übernahme der Fernbedienung (214)
    • Panasonic PNA4602M-Chip (214)
    • Wir schließen den Chip Panasonic PNA4602M (215) an
    • Panasonic PNA4602M Systemtest (215)
  • Erweiterung des Erkennungsschaltkreises mit einer LED-Anzeige (217)
    • Hinzufügen von 74AC14 Inverter Chip für LED-Steuerung (218)
    • Prüfung des Anzeigeschaltkreises (218)
  • Wir vervollständigen das Detektionssystem für reflektierte Wellen (221)
    • Überblick über das Diagramm des vollständigen Reflexionsdetektors 221
    • Aufbau des Reflexionsdetektors auf der Kontaktplatte (222)
  • Starten (228)

Kapitel 12 Abstimmung des Reflexionsdetektors 229

  • Feinabstimmung auf 38kHz (229)
    • Auswahl der Hälfte des Bereichs zwischen Beginn und Ende der Reaktion auf die reflektierte Welle (230)
    • Verwenden eines Multimeters mit Frequenzmessmodus (233)
    • Verwendung des Oszilloskops 233
    • Gründe für den Einsatz eines Wechselrichters mit Schmitt-Eingängen (234)
    • Diagnose von Problemen in Taktschaltungen 234
  • Grenzwerte des Reflexionsdetektors
    • Kein Betrieb im Freien oder bei hellem Licht (236)
    • Bestimmte Arten von Objekten können nicht erkannt werden 237
    • Kann entfernte oder sehr nahe Objekte nicht erkennen 237
    • Entfernungsmessung nicht möglich (240)
  • Sie sind bereit, einen Roboter zu bauen (240)

Kapitel 13. Der Rondo-Roboter (241)

    • Rondo-Roboter (242)
    • Seitenansicht des Rondo-Roboters (242)
    • Oberer und unterer Rand (243)
    • Elektronische Schaltungen für Rondo-Roboter (243)
    • Herstellung des Rondo-Roboters (248)
    • Probleme mit der Verfügbarkeit von Motoren mit Getriebe (248)
    • Gewünschte Robotereigenschaften 250
    • Entwerfen eines Roboterkörpers 250
    • Bau der zentralen Plattform für den Rondo-Roboter (255)
    • Rondo-Robotermotormechanismus (256)
    • Eine Auswahl an LEGO-Zahnrädern (259)
    • Erreichen der physikalischen Grenzen beim Bewegen von LEGO-Teilen (262)
    • Halter für Rondo-Robotermotoren herstellen (262)
    • Rondo Robot Build-Zusammenfassung (272)

Kapitel 14. Rondo-Roboter-Testfahrt (273)

  • Vorbereitung für eine Probefahrt (273)
    • Stellen Sie alle verstellbaren Elemente auf mittlere oder sichere Positionen ein (273)
    • Module einzeln testen 274
    • Komplette Schaltungswiderstandsmessung (274)
    • Platzieren des Roboters auf einer Hebebühne (276)
    • Batteriespannung und Polarität prüfen (276)
    • Prüfen der Stromaufnahme bei eingeschaltetem Stromkreis (277)
  • Vorbereiten des Roboters und Beheben kleinerer Fehler 278
    • Abstimmen des IR-Reflexionsdetektors 278
    • Zweifarbige LED-Schaltung (278)
    • Sensortest 278
    • Anschlussmotoren (279)
  • Leistungsbewertung des Rondo-Roboters (279)
    • Probleme während der Testfahrt (279)
    • Testen aller Robotermanöver 282
    • Herausforderungen für den Rondo-Roboter (283)
  • Ich stecke fest (285)
    • Der betrunkene Gang (285)
    • Rondo Roboterlauf (286)
    • Reduzieren der Mehrdeutigkeit der Erkennung 287

Kapitel 15. Ich wünschte, ich hätte ein Gehirn (293)

  • Beispiel Atmel ATtiny84 Mikrocontroller (293)
  • Vergleich Mikrocontroller mit Logic 294
    • Auswählen einer Logik anstelle eines Mikrocontrollers 294
    • Auswahl eines Mikrocontrollers gegenüber einer Logik 295
  • Mikrocontroller-Programmierung (296)
    • Programme speichern (296)
    • Bestimmen der Programmgröße 296
    • Schreibprogramme (297)
    • Arbeiten ohne .NET 297
    • Kompilieren und Hochladen eines Programms
    • Debuggen eines Programms
  • Übersicht über allgemeine Mikrocontrollerfunktionen 302
    • Mikrocontrollergehäuse (303)
    • Leitungen des Mikrocontrollers (303)
    • Mikrocontrollerspeicher (309)
    • Mikrocontroller-Befehlsgröße (311)
    • Komplexität der Mikrocontroller-Befehle
    • Mikrocontroller-Geschwindigkeit (312)
    • Spezialüberwachungsuhren (315)
    • Überwachungsmodul für Niederspannung (315)
  • Auswahl eines Mikrocontrollers (316)
    • Ich vermisse ... (316)
    • Empfehlung von 8-Bit Atmel AVR Mikrocontrollern (317)
    • Stempelset Parallax Basic Empfehlung (317)
    • Fragen Sie einfach (318)
  • Robotererweiterung (318)

Kapitel 16. Aufbau einer Erweiterungskarte für den Rondo-Roboter (319)

  • Konvertieren in eine zweischichtige Konfiguration 319
    • Anschließen an die DIP-Buchse (321)
    • Probleme beim Zugriff auf das Motherboard (328)
    • Abschirmende Infrarot-Reflexionsdetektoren (330)
  • Signalabfangen - Lernen Sie Ihren neuen Chef kennen (331)
    • Nützliche Funktionen beibehalten 331
    • Weiterleitung von Infrarot-Erkennungssignalen
    • Erkennen und Unterbrechen eines Stop-Zustands (332)
    • Umleitung von Motoren und bipolaren Komponenten
    • Gewährleistung einer (nahezu) vollständigen Inspektion (332)
  • Erweiterung des Funktionsumfangs 333
    • Überprüfung der Pins des Mikrocontrollers (333)
    • Stromversorgung des Mikrocontrollers (333)
    • Wände und Hindernisse erkennen (334)
    • Steuern von Motoren und zweifarbigen LEDs (334)
    • Steuerung zweifarbiger LEDs (334)
    • Lesen des Tastenstatus (335)
    • Bereitstellen von Optionen mit DIP-Schaltern (337)
    • Musikgeneration (338)
    • Andere Stifte für Verlängerungen verfügbar (339)
  • Verbesserung des Roboters (340)

Kapitel 17. Hinzufügen des Bodensensormoduls (341)

  • Helligkeitserfassung mit einem Fotowiderstand (341)
    • Umwandeln eines variablen Widerstands in eine variable Spannung mit einem Spannungsteiler 342
    • Die Reaktion des Fotowiderstands ist nicht linear (345)
    • Bestimmung der Streuung zwischen Fotowiderständen 347
    • Anstiegs- und Abfallrate des Widerstands (348)
    • Wiederverwendung des Schaltkreises für die Anzeige der ausgewogenen Helligkeit
  • Helligkeitserkennung mit einer Fotodiode (348)
    • Bodenlichtreflexionserkennungssystem (349)
    • Bau des Bodenreflexionserfassungssystems (350)
  • Nach der Linie 355
    • Automatische Erkennung der Linienhelligkeit (355)
    • Auslesen der Bodensensorwerte (356)
    • Sensorwerte invertieren (356)
    • Der dunklen Linie folgen 356
    • Zentrieren einer dunklen Linie 357
    • Verbesserung des Linienverfolgungsalgorithmus 357
  • Sumo-Roboter-Wettbewerb (357)
    • Anpassung des Rondo-Roboters an den Sumo-Wettkampf (358)
    • Ändern der Strategie mit DIP-Schaltern 359
  • Wachstumschancen (359)

Kapitel 18 Robotereintopf kochen (361)

  • Musikgeneration (361)
    • Tonschaltung (362)
    • Aufbau des Tonkreises (362)
    • Lautstärkeregelung (362)
    • Lautsprechersteuerung (363)
    • Audiovorschau (364)
    • Noten spielen (365)
    • Musik abspielen (365)
  • Hochskalieren (367)
    • Erstellen einer dualen Plattform 367
    • Verbesserte Roboterbewegung (367)
    • Mit handgefertigten Distanzhülsen Abstand zwischen den Plattformen schaffen (368)
    • Radschlitze (369)
    • Stützen Sie beide Enden der Achse (369)
  • Motorbefestigung (370)
    • Montage mit der Winkelschiene (370)
    • Platz sparen durch Verwendung eines Stehgetriebes (373)
    • Adaption der Motorwelle mit kleinem Durchmesser und integriertem Griff nach LEGO-Standard (374)
  • Erkundung sonniger Gebiete (378)
    • Auswahl von Rädern für eine reibungslose Fahrt (378)
    • Hinderniserkennung (379)
  • Momentaner Schritt in die Schuhe des Roboters (382)
    • Hinzufügen einer drahtlosen Videokamera zum Roboter (383)
    • Raumerkundung mit drahtlosem Video (384)
    • Blick auf sich selbst in drahtlosem Video (384)
  • Danke (384)

Zusatz. Online-Quellen (385)

 

Index (387)

Buch - Autor David Koch
Buch - ISBN 978-83-246-5529-8
Buch - Bindung Sanft
Buchverleger Helion

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