誰都會做的超好玩感測機器人

前言

機器人已經愈來愈融入我們的日常生活中。前往玩具店，可以看到店內擺滿各種玩賞用的機器人玩具。甚至還有擺放一些，只要摸摸它的頭，就會開始說話，並露出可愛表情和動作的療癒型機器人。在製造工廠中，還有許多用來節省人力的工業機器人活躍於生產線上。最近，在自然災害現場與輻射區域等人們無法接近的惡劣環境中大顯身手的機器人也備受矚目，機器人正處於快速發展的階段。

筆者大約是從機器人對戰的競技大賽逐漸興起的那個時候，開始對機器人感興趣。目前，具有悠久歷史的機器人大賽中，還包括全日本相撲機器人大賽，因為這項比賽開始之後，讓高工學生有機會製作機器人並參加比賽，筆者就這樣一頭栽進機器人的世界中。因為經年累月的鑽研與出賽經驗，使筆者有機會在高中大賽中獲得全國冠軍，成為筆者的一項驕傲。

本書製作的機器人，並不是比賽那種愛好迷需要花很多工夫才能學會製作的機器人。為了推薦給對機器人有興趣，喜歡製作東西，或是想要學習電工基礎知識，特別是對數位技術和感測技術感興趣的人，筆者才著手撰寫這本書。

只要稍微準備一下電工的所需工具，在網路或實體商店購買本書介紹的相關零組件，按部就班地根據書上的說明製作，就能組裝出一臺能夠做出預料動作的機器人。

在需要用到電路和電子控制的「電工製作」中，最讓初學者感到麻煩的地方在於無法看到電力和電力訊號，因此，在接線時如果發生問題，就會不知道該如何解決。關於這一點，本書會舉出發生問題時的具體範例，仔細指出問題所在，並詳加解說，讓讀者可以自己解決問題。

如果讀者以前曾經挑戰過製作電力控制的機器人，但卻半途而廢沒有成功，那麼，還請透過本書再次挑戰製作機器人看看，一起體驗製作機器人的樂趣吧，筆者非常有自信可以在此向大家推薦本書。

本書將在各章，依序製作6臺機器人。每臺機器人都會精心製作成可以利用現有的感測器來進行控制，並且驅動機器人做出各具特色的動作。

本書共有7章，第1章製作各章都通用的電源電路，在本章中，將仔細解說在組裝電源電路時必須用到的麵包板的結構，讓每位讀者都能有自信地配接電路線。第2章製作利用觸碰感測器來控制來回移動的公車型機器人。第3章製作可視光感測器的小狗機器人，讓小狗機器人可以追著光跑動。第4章製作紅外線距離感測器的機器人，只要手一接近機器人就會逃走。第5章製作觸碰感測器的尺蠖蟲機器人。第6章製作內建麥克風的步行機器人，聽到聲音後就會前進。第7章製作內建紅外線感測器的循跡自走車。

就像這樣，6種機器人的感測器各不相同，也會做出各具特色的動作。在製作機器人時，因為每個人的興趣和喜好各不相同，想要製作什麼樣的機器人也是因人而異。因此，為了讓每位讀者不管想從哪種機器人開始製作都沒問題，本書會重複介紹各章通用的零件和齒輪箱組的組裝說明，還請諒解。此外，第2章的電子電路比其他章的還要複雜，建議可以留到最後再來挑戰。

最後，在彙整本書內容時，有請到網購公司協助提供零件用於機器人製作，希望網購公司今後還能繼續提供零件。另外，在各章中都有刊登零件清單，如果遇到找不到那種零件的情況，請使用其他的代替品來解決。

此外，在出版本書之際，株式會社Ohmsha的各位先進也提供許多寶貴意見，讓本書得以變得淺顯易懂。另外，也獲得美編設計師、插畫家、工作人員等各方的鼎力協助，在此深表感謝。

2015年9月



熊谷 文宏

前言

機器人已經愈來愈融入我們的日常生活中。前往玩具店，可以看到店內擺滿各種玩賞用的機器人玩具。甚至還有擺放一些，只要摸摸它的頭，就會開始說話，並露出可愛表情和動作的療癒型機器人。在製造工廠中，還有許多用來節省人力的工業機器人活躍於生產線上。最近，在自然災害現場與輻射區域等人們無法接近的惡劣環境中大顯身手的機器人也備受矚目，機器人正處於快速發展的階段。

筆者大約是從機器人對戰的競技大賽逐漸興起的那個時候，開始對機器人感興趣。目前，具有悠久歷史的機器人大賽中，還包括全日本相撲機器人大賽，因為這項比...

前言……3
主要購買的零件清單……8

第1章 製作各種機器人都通用的電源電路……9
1.1 進行製作機器人的前置作業……10
1.2 解析用來組裝電子電路的麵包板……11
1.3 準備電源電路的零件……20
1.4 在麵包板上組裝電源電路……25
1.5 利用實驗確認電源電路……35

第2章 製作來回移動的公車型機器人……41
2.1 什麼是來回移動的公車型機器人……42
2.2 準備公車型機器人的零件……43
2.3 製作機器人的機身和底盤……47
2.4 組裝控制電路，利用實驗確認電路……52
2.5 將組裝完成的控制電路安裝到機身上，加點創意讓機器人變得更有趣……74

第3章 製作追著光跑的小狗機器人……77
3.1 什麼是追著光跑的小狗機器人……78
3.2 準備小狗機器人的零件……79
3.3 製作機器人的機身和底盤……83
3.4 了解控制電路的功用後進行組裝……89
3.5加點創意讓組裝完成的機器人變得更有趣……110

第4章 製作手一靠近就逃走的兔子機器人……111
4.1 什麼是手一靠近就逃走的兔子機器人……112
4.2 準備兔子機器人的零件……113
4.3 製作機器人的機身和底盤……121
4.4 了解控制電路的功用後進行組裝……128
4.5 將組裝完成的控制電路安裝到機身上，驅動機器人前進……139

第5章 製作尺蠖蟲機器人……141
5.1 什麼是尺蠖蟲機器人……142
5.2 準備尺蠖蟲機器人的零件……143
5.3 製作機器人的機身和底盤……145
5.4 了解控制電路的功用後進行組裝……153
5.5 將組裝完成的控制電路安裝到機身上，驅動機器人前進……163

第6章 製作對聲音產生反應的步行機器人……165
6.1 什麼是對聲音產生反應的步行機器人……166
6.2 準備4足步行機器人的零件……168
6.3 製作機器人的機身和底盤……170
6.4 了解控制電路的功用後進行組裝……182
6.5 將組裝完成的控制電路安裝到機身上，驅動機器人前進……193

第7章 製作循跡自走車……195
7.1 什麼是循著黑線行進的循跡自走車……196
7.2 準備循跡自走車的零件……199
7.3 製作自走車的車身和底盤……201
7.4 了解控制電路的功用後進行組裝……205
7.5 將組裝完成的控制電路安裝到車身上，驅動自走車行進……217

索引……221

前言……3
主要購買的零件清單……8

第1章 製作各種機器人都通用的電源電路……9
1.1 進行製作機器人的前置作業……10
1.2 解析用來組裝電子電路的麵包板……11
1.3 準備電源電路的零件……20
1.4 在麵包板上組裝電源電路……25
1.5 利用實驗確認電源電路……35

第2章 製作來回移動的公車型機器人……41
2.1 什麼是來回移動的公車型機器人……42
2.2 準備公車型機器人的零件……43
2.3 製作機器人的機身和底盤……47
2.4 組裝控制電路，利用實驗確認電路……52
2.5 將組裝完成的控制電路安裝到機身上，加點創意讓機器人變...