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第一課 – 讓我們開始吧!

歡迎來到 RobotShop教學,這是一系列十個單元課程中的第一課,將會教您如何打造出您專屬的機器人。本課程的目標讀者群是所有對機器人有興趣的朋友們,並囊括了對機器人專有名詞的基本了解,如:電壓voltage、電流currentmotor和感測器sensors等。雖然這些東西都屬於入門知識,但對已有機器人相關經驗的玩家們而言,不時回顧這些一般性的通用原則還是很有收獲的。

 

什麼是機器人?

機器人的定義相當多,但到目前為止並沒有統一的定義。我們簡單將機器人定義如下:

機器人:是一種能夠在環境中以某些種方式做出回應的電機裝置,並且會自行決定和動作來完成指定的任務。

這就意味著烤麵包機、燈和車子不會被視為機器人,因為它們無法感測外在的環境。而另一方面,可以在房間中自由移動的吸塵器vacuum cleaner that can navigate around a room ,或是可以自動對準陽光的太陽能板,都可以被視為一種機器人系統。

請注意:在《 Robot Wars  電視影集中的機器人或任何獨立的遙控裝置都不會被歸類為機器人,只能算是比較複雜的遙控車而已。以上所介紹的都是一般性的定義,它們在日後會根據機器人領域的最新發展而有所調整。想要跟上機器人這個快速變遷的領域的話,我們建議您逛逛RobotShop History of Robotics網站。

開始吧!

本系列課程將帶領您一步步完成一台移動式機器人。

 

我們將在十周之內每周公布一個課程,每個課程都會告訴您:如何一步步完成一台通用的移動式機器人。您可以讓這台您專屬的移動式機器人根據指令來完成任務。每個課程中將依序說明RobotShop網站上的RobotShop Rover機器人製作過程,建議您依序閱讀以獲得所需的知識。

 

STEP 1

首先要確認您想製作機器人的目的(例如:它被製作出來的意義是什麼?)機器人幾乎可以用在任何情況下,並以某種主要形式來協助我們人類。如果您還不清楚要讓機器人做哪些事情,或是想專注在某項任務上,這裡提供您一些想法:

知識與學習


為了建立複雜的機器人,很多專家和業餘愛好者善用了先前製作機器人時所獲得的知識。與其從無到有製作一台機器人,不如學習如何使用個別的零件來建立自己的知識庫,好應用在日後更大型更複雜的機器人專案上。

 

娛樂與友誼


製作機器人是一件有趣又好玩的事。機器人結合了許多不同的領域,包括:工程(機械、電子電路和電腦)、科學(數學和物理)和藝術(美學)。您可在其中發揮無限的想像力,用您的作品來娛樂大眾(尤其是在您的機器人有著友善的外表又能與環境互動的時候),並能藉此引起更多人對於機器人領域的興趣。

 

對抗與競賽


比賽強迫您在指定期限內完成機器人專案。不同類型的比賽會將您的機器人分類後再與其它對手進行對抗,藉此測試您的設計與組裝技巧。雖然大部分的比賽都是針對學生舉辦(從小學到大學都有),但也有開放讓成人和專業人士參加的比賽。

 

自動化生命體


人類是先天的創造者與創新者。下一個機器人大創新就是做出在各種能力上--甚至是創造力上--能與人類相較勁甚至超越人類的全自動機械生命體。這個目標尚未完成,許多個人、組織或是專業研究機構正為此努力不懈。

 

居家或專業任務


居家型機器人可以進行一些繁瑣或危險的工作,讓我們擁有更多自由時間,生活也更安全專業型或服務型機器人則有許多不同的用途:公共場合、危險環境、深海、戰場甚至外太空等。除了清潔、監控、檢測以及維修之外,我們還會將它們應用在那些過於危險、不適合或是完全無法以人工執行作業的情況下。 專業型或服務型機器人和居家機器人相比,具有更佳的性能、更耐用,造價當然也更昂貴,一般被使用在專業或商業應用上。

 

安全與監控


許多移動式機器人用來探索人類不該進入或是無法進入的地方,例如:外太空及災害現場(毒氣、高溫等)。不同尺寸的機器人(像是遙控、半自動和全自動機器人)就很適合用在這些情況下。

 

實際範例

我們期待您會繼續閱讀本系列課程來學習機器人相關的知識,當然更重要的是享受過程中的樂趣;您是否已經有一些想法或是即將付諸實行的專案了呢?

最後一件事也是最重要的一件事--就是預算。首次製作機器人時,人們通常不太清楚他們到底需要什麼;有人可能已經立志要打造出一台自動化除雪機器人;有人可能只是想要做出一個聰明點的鬧鐘而已。一台簡易的可程控移動式機器人可能會花費您一百美金,更高級點的甚至可能花費到數千美金。

在本範例中,為了瞭解馬達、感測器、微控制器的使用方式以及如何編寫程式,我們決定製作一台移動式機器人。預算會被控制在兩百至三百美元之間,這樣應該就足以製作出一台相當完整的機器人。



註:本系列課程是由CAVE教育團隊翻譯自RobotShop網站,僅使用於交流分享,無商業用途。CAVE教育團隊將竭力確保其提供之資料準確可靠,惟不保證該等資料絕對正確,亦不對由於任何資料不確及或遺漏所引起之損失或損害,負上任何責任(不論是民事侵權行為責任或合約責任或其他)。如中、英文兩個版本有任何抵觸或不相符之處,應以英文版本為準。

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