Roboter bauen mit Arduino

Die Anleitung für Einsteiger
2. überarbeitete Auflage 2016
ISBN: 978-3-8362-4351-3
Verlag: Rheinwerk Verlag GmbH

Buch, Deutsch, 411 Seiten, Großformatiges Paperback. Klappenbroschur, Format (B × H): 172 mm x 231 mm, Gewicht: 764 g

Reihe: Rheinwerk Computing

R2-D2, Marvin, Wall-E, T-800 – ab sofort holen Sie sich coole Roboter nicht mehr nur auf dem Bildschirm nach Hause. Denn mit diesem Buch bauen, steuern und erweitern Sie Ihren eigenen Roboter Schritt für Schritt. Dabei lernen Sie den Arduino grundlegend kennen, programmieren ihn und erhalten eine Einführung in Robotik und Elektronik. Typisch für Bastler starten Sie auch gleich mit dem Tuning und statten Ihren Roboter z.B. mit Motoren, Servo, Rädern und Sensoren aus. Also: ran an die Teile!

Aus dem Inhalt:

- Einführung in die Robotik

- Die Arduino-Plattform kennenlernen

- Werkzeuge, richtige Verdrahtung, Löten und Co.

- Benötigte Programmiergrundlagen

- Einführung in die Elektronik: LEDs, Schalter, Sensoren, Servos, Motoren u. v. m.

- Den Roboter aufbauen und testen

- Den Roboter zum Fahren bringen

- LCD-Ansteuerung und -Nutzung

- Interaktion per Tastatur

- Weiterführende Ideen (z. B. Kommunikation per Infrarot, Sprache oder Bluetooth)

Zielgruppe

Einsteiger/Laien

Autoren/Hrsg.

Knapp, Markus

Fachgebiete

• Technische Wissenschaften Elektronik | Nachrichtentechnik Elektronik Elektronik: Sachbuch, Ratgeber
• Technische Wissenschaften Elektronik | Nachrichtentechnik Elektronik Robotik

Inhaltsverzeichnis

Geleitwort des Fachgutachters ... 13


  1.  Don't panic! -- Einleitung ... 15


1.1 ... Für wen ist dieses Buch geeignet? ... 16

1.2 ... Wie sollte das Buch gelesen werden? ... 17

1.3 ... Das Roboterkit zum Buch ... 17

1.4 ... Die Webseite zum Buch ... 19

1.5 ... Danksagung ... 19



  2.  Wir sind die Roboter ... 21


2.1 ... Welche Arten von Robotern gibt es? ... 21

2.2 ... Woraus besteht ein Roboter? ... 35

2.3 ... Wie und womit »denkt« ein Roboter? ... 38

2.4 ... Mikrocontroller allgemein ... 38

2.5 ... Fazit ... 43



  3.  Arten der Programmierung ... 45


3.1 ... Grafische Programmierung ... 45

3.2 ... Textbasierte Programmierung ... 49



  4.  Die Arduino-Plattform ... 53


4.1 ... Was ist Arduino? ... 53

4.2 ... Die Arduino-Hardware ... 55

4.3 ... Die Arduino-Software ... 79

4.4 ... Die Entwicklungsumgebung ... 94

4.5 ... Die Software im Detail ... 94

4.6 ... Fazit ... 97



  5.  Die kleine Werkstatt ... 99


5.1 ... Fliegende Verdrahtung ... 99

5.2 ... Steckplatinen ... 101

5.3 ... Werkzeuge ... 104

5.4 ... Kabel verbinden oder isolieren ... 115

5.5 ... Platinen ... 117

5.6 ... Löten ... 119

5.7 ... Fazit ... 130



  6.  Programmiergrundlagen ... 131


6.1 ... Stil ... 131

6.2 ... Kommentare ... 136

6.3 ... Variablen ... 136

6.4 ... Konstanten ... 142

6.5 ... #define (Präprozessor-Anweisung) ... 143

6.6 ... Operatoren ... 144

6.7 ... Kontrollstrukturen ... 145

6.8 ... Schleifen ... 150

6.9 ... Funktionen ... 154

6.10 ... Die »setup«-Funktion ... 162

6.11 ... Die »loop«-Funktion ... 163

6.12 ... Verzögerungen und Zeitsteuerung ... 164

6.13 ... Ein- und Ausgänge ... 165

6.14 ... Fehlersuche/Debugging und die Anzeige von Werten ... 166

6.15 ... Bibliotheken (Libraries) ... 176

6.16 ... Fazit ... 177



  7.  Los geht's! -- Erste Praxis ... 179


7.1 ... Der erste Kontakt mit der Hardware ... 179

7.2 ... Ist da jemand? -- Kontakt mit der Außenwelt ... 196

7.3 ... Hört mich jemand? -- Ausgabe von Signalen ... 220

7.4 ... Der Diener -- Ansteuerung von Servos ... 229

7.5 ... Ich muss hier weg! -- Ansteuerung von Motoren ... 238

7.6 ... Fazit ... 259



  8.  Keine Schraube locker -- Die Montage des eigenen Roboters ... 261


8.1 ... Überblick ... 261

8.2 ... Los geht's -- Schritt für Schritt zum Bot ... 268

8.3 ... Alles bereit? -- Ein paar Tests ... 328

8.4 ... Fazit ... 331



  9.  Drive me crazy? -- Die erste Fahrstunde ... 333


9.1 ... Roboterchoreografie ... 333

9.2 ... Hindernisvermeidung ... 344

9.3 ... Fazit ... 356



10.  Pimp My Robot! -- Mögliche Erweiterungen ... 357


10.1 ... Grundsätzliche Ansteuerung eines Displays ... 358

10.2 ... Press Any Key! -- Interaktion per Tastatur ... 375

10.3 ... Ich sehe was ... -- weitere Sensoren ... 388

10.4 ... Spannendes -- Energiemanagement ... 392

10.5 ... Fazit ... 396



11.  Der Roboter und der Rest der Welt ... 399


11.1 ... Kommunikation per Infrarot ... 399

11.2 ... Kommunikation mittels Sprache ... 400

11.3 ... Steuerung per Bluetooth ... 401

11.4 ... Internet of Things -- Das Internet der Dinge ... 401

11.5 ... Fazit ... 402



  Schlusswort ... 403


  Index ... 405

Über Autor(innen)

Knapp, Markus
Markus Knapp arbeitet in der IT eines großen Unternehmens in Hannover und beschäftigt sich sich seit vielen Jahren privat leidenschaftlich mit Robotik und Software-Entwicklung. Seit 2011 betreibt er den beliebten Podcast "Robotiklabor", darüber hinaus ist er gefragter Sprecher auf Veranstaltungen für Bastler.

Knapp, Markus
Markus Knapp arbeitet in der IT eines großen Unternehmens in Hannover und beschäftigt sich sich seit vielen Jahren privat leidenschaftlich mit Robotik und Software-Entwicklung. Seit 2011 betreibt er den beliebten Podcast "Robotiklabor", darüber hinaus ist er gefragter Sprecher auf Veranstaltungen für Bastler.