机器人的设计与制作

项建峰，浙江省平湖市职业中等专业学校一级教师，自参加工作以来，一直从事电子技术的教学和研究工作，积累了丰富的教学和科研经验，教育思想观念 ，教学内容理论联系实际，教学方法灵活创新,教学效果 ，受到学生欢迎。科研成果丰硕。

第1章 机器人的发展历程与应用领域1

1.1 发展历程1

1.2 应用领域5

1.2.1 巡检机器人5

1.2.2 AGV机器人5

1.2.3 安防机器人6

1.2.4 餐厅送餐机器人6

1.2.5 酒店服务机器人7

1.2.6 工业机器人7

1.2.7 军事机器人8

第2章 机器人机械结构的建模与装配9

2.1 初识SOLIDWORKS9

2.1.1 SOLIDWORKS基本操作9

2.1.2 SOLIDWORKS用户界面11

2.2 驱动电机15

2.2.1 直流电机16

2.2.2 减速装置22

2.2.3 电机转轴25

2.2.4 定位安装孔28

2.3 电机支座30

2.4 轮毂与轮胎34

2.4.1 轮毂35

2.4.2 轮胎41

2.5 万向轮43

2.6 螺栓与螺母49

2.6.1 M4半圆头螺栓51

2.6.2 M4螺母55

2.6.3 M3沉头螺栓58

2.7 超声波传感器及固定架63

2.7.1 超声波传感器64

2.7.2 超声波固定架66

2.8 红外传感模块70

2.9 人机交互模块73

2.9.1 液晶74

2.9.2 按钮78

2.10 底盘与顶板81

2.10.1 底盘81

2.10.2 顶板82

2.11 整机装配83

2.11.1 电机支架配合85

2.11.2 驱动电机配合86

2.11.3 轮毂配合89

2.11.4 轮胎配合91

2.11.5 万向轮配合93

2.11.6 镜像零部件95

2.11.7 顶板配合96

2.11.8 超声波支架配合100

第3章 机器人控制电路的设计与制板102

3.1 印制电路板设计流程103

3.2 Altium Designer基本操作104

3.2.1 启动与新建104

3.2.2 保存与退出105

3.3 原理图的绘制106

3.3.1 新建原理图106

3.3.2 放置元件107

3.3.3 原理图布线113

3.3.4 端口放置113

3.3.5 网络标签放置114

3.3.6 输出接口放置115

3.4 元件符号的制作115

3.4.1 新建原理图库115

3.4.2 元件的添加117

3.4.3 元件符号绘制118

3.4.4 元件引脚放置119

3.5 元件封装的制作120

3.5.1 新建PCB元件库121

3.5.2 元件封装的添加122

3.5.3 焊盘放置与参数修改123

3.5.4 元件外框的绘制124

3.6 PCB的设计124

3.6.1 新建PCB125

3.6.2 封装的修改125

3.6.3 元件的导入127

3.6.4 元件的布局128

3.6.5 禁止布线层的绘制129

3.6.6 布线规则的设置129

3.6.7 自动布线与优化132

3.7 PCB制板流程135

3.7.1 线路打印135

3.7.2 覆铜板清洗137

3.7.3 线路转印137

3.7.4 线路腐刻139

3.7.5 焊盘打孔140

3.7.6 PCB清洗140

第4章 机器人控制程序的编程与调试141

4.1 linkboy用户界面141

4.1.1 工具栏141

4.1.2 指令栏142

4.1.3 元素栏142

4.1.4 模块栏143

4.1.5 设计区143

4.2 液晶显示144

4.2.1 任务要求144

4.2.2 模块选择144

4.2.3 线路连接145

4.2.4 程序编调146

4.3 参数设置148

4.3.1 任务要求148

4.3.2 模块选择149

4.3.3 线路连接150

4.3.4 程序编调150

4.4 语音提示153

4.4.1 任务要求153

4.4.2 模块选择153

4.4.3 线路连接154

4.4.4 程序编调154

4.5 定位运行156

4.5.1 任务要求156

4.5.2 模块选择156

4.5.3 线路连接157

4.5.4 程序编调158

附录A 主控板原理图162

附录B 循迹模块原理图163

参考文献164

本书以送餐机器人为例，从机器人的发展历程与应用领域、机器人机械结构的建模与装配、机器人招制电路的设计与制板和机器人控制程序的编写与调试四个方面详细地介绍了设计与制作机器人的过程，让学习者通过本书的学习从而能够自行设计和制作相应功能的机器人，服务于日常的生产生活。