Maker机械电子创意实现与项目制作

　　第1章 机构·机械
　　1.1 6种简单的机构
　　1.1.1 杠杆
　　1.1.2 滑轮
　　1.1.3 轮和轴
　　1.1.4 斜面或楔
　　1.1.5 螺纹
　　1.1.6 齿轮
　　1.2 约束与自由度的设计
　　1.2.1 自由度
　　1.2.2 最小约束
　　项目1.1 Rube G01dberg的早餐机
　　第2章 如何选材
　　2.1 材料的参数
　　2.1.1 材料特性
　　2.1.2 材料失效：应力、弯曲与疲劳
　　2.1.3 如何设计公差
　　2.2 材料种类
　　2.2.1 金属材料
　　2.2.2 陶 瓷
　　2.2.3 高分子材料（塑料）
　　2.2.4 复合材料
　　2.2.5 半导体材料
　　2.2.6 生物材料
　　项目2.1 另类跳水板
　　第3章 固定与连接的方法
　　3.1 非永久性连接：紧固件
　　3.1.1 螺钉、螺栓和螺纹孔
　　项目3.1 钻螺纹孔
　　3.1.2 螺母
　　3.1.3 垫 圈
　　3.1.4 钉子和U形钉
　　3.1.5 销钉
　　3.1.6 弹簧卡环
　　3.2 永久性连接：黏合剂、铆钉或焊接
　　3.2.1 黏合剂
　　3.2.2 铆钉
　　3.2.3 熔焊、铜焊和锡焊
　　第4章 力·摩擦·转矩
　　4.1 转矩的计算
　　4.2 摩擦
　　项目4.1 估算摩擦系数
　　如何减小摩擦
　　4.3 受力分析图与涂鸦机器人
　　4.4 力与转矩的测量
　　4.4.1 力的测量
　　4.4.2 转矩的测量
　　项目4.2 测量电机的转矩
　　第5章 功率·功·能量
　　5.1 机械能
　　5.2 电 能
　　5.3 为你的项目提供能量
　　5.3.1 原型机电源：可调台式电源
　　5.3.2 移动项目的选择：电池
　　5.3.3 可插接电源
　　5.3.4 可替代能源
　　5.3.5 弹簧及弹性能量的存储
　　项目5.1 捕鼠器小车
　　第6章 电机：产生和控制运动的执行器
　　6.1 电机的工作原理
　　项目6.1 用磁铁DIY电机
　　6.2 旋转执行器
　　6.2.1 直流电机
　　6.2.2 交流电机
　　6.2.3 旋转螺线管
　　6.3 线性执行器
　　6.3.1 直线电机
　　6.3.2 螺线管
　　6.4 电机控制
　　6.4.1 直流电机控制基础
　　项目6.2 最简单的直流电机控制电路
　　项目6.3 焊接电路
　　项目6.4 用面包板搭电路
　　项目6.5 电机反转
　　6.4.2 用PwM信号控制速度
　　项目6.6 用硬件PwM控制电机速度
　　6.4.3 更高级的直流电机控制方法
　　项目6.7 用软件产生PwM信号控制电机速度
　　6.4.4 模型舵机的控制
　　项目6.8 控制一个普通舵机
　　6.4.5 步进电机控制
　　项目6.9 双极步进电机的控制
　　6.4.6 直线电机控制
　　6.4.7 电机控制提示及技巧
　　6.5 无电机驱动
　　6.5.1 流体压力
　　6.5.2 人造肌肉
　　第7章 传动件：轴承·联轴器·齿轮·丝杠·弹簧
　　7.1 轴承与轴套
　　7.1.1 径向轴承
　　7.1.2 推力轴承
　　7.1.3 线性轴承与滑轨
　　7.1.4 混合轴承与特殊轴承
　　7.1.5 轴承安装提示与技巧
　　7.2 联轴器
　　7.2.1 舵机
　　7.2.2 其他电机
　　7.2.3 使用离合器
　　7.3 轴环
　　7.4 齿轮
　　项目7.1 自己动手做齿轮
　　7.4.1 惰轮
　　7.4.2 组合齿轮
　　7.5 皮带轮与链轮、皮带与链条
　　7.5.1 普通皮带轮与皮带
　　7.5.2 同步轮与同步带
　　7.5.3 链轮与链条
　　7.6 丝杠传动
　　7.7 弹簧
　　7.7.1 压簧
　　7.7.2 拉簧
　　7.7.3 扭簧
　　7.7.4 弹簧垫圈
　　7.7.5 板簧
　　7.7.6 盘簧
　　第8章 组合简单机械的乐趣
　　8.1 运动形式的转换机构
　　8.1.1 曲柄
　　8.1.2 凸轮与从动件
　　8.1.3 连杆
　　项目8.1 缩放仪
　　8.1.4 棘轮和掣爪
　　8.1.5 运动转换
　　8.2 自动机械玩具
　　项目8.2 DIY一个玩偶：点头羊
　　第9章 创意实现与分享
　　9.1 CTFlP循环
　　9.2 创意阶段
　　9.2.1 模拟化构思
　　9.2.2 数字化构思
　　项目9.1 下载并打开一个零件的3D图
　　9.3 转化阶段
　　9.3.1 模拟转化
　　9.3.2 数字转化
　　9.4 制作阶段
　　9.4.1 模拟制作
　　项目9.2 不用车床的钻孔方法
　　9.4.2 数字制作
　　9.5 集成阶段
　　9.5.1 模拟集成
　　9.5.2 数字集成
　　9.6 分享阶段
　　9.6.1 模拟分享
　　9.6.2 数字分享
　　第10章 项 目
　　项目10.1 不懒惰的苏珊
　　项目10.2 风灯
　　项目10.3 SADbot：受季节控制的机器人
　　附录 面包板电源与Arduino入门
　　面包板电源
　　Arduino入门
　　如何让Arduino更好地与计算机配合
　　现在让Arduino工作
　　让ArduIno发挥更多的功能

　　Dustyn Roberts，接受的是传统的工程教育，却有非传统的教授工程知识的方法。她最初是作为一名工程师在NASA（美国国家航空航天局）火星科学实验室样品采集处理系统的蜜蜂机器人（HoneybeeRobotics）项目组工作，这款机器人定于2011年发射。在这个项目组丁作期间，她还设计了一种机械钻；她曾经带领机器卡车在澳大利亚的矿区进行现场工作；并且给DARPA（美国国防部高级研究计划局）、NIH（美国国家卫生研究所）、NASA和DOD（美国国防部）写过提案；还曾经与Goddard太空飞行中心一起主持过一个项目，开发一种用于月球上的便携式样品采集处理系统。在与纽约的Eyebeam艺术与科技中心的两位艺术家进行交流后，她创建了Dustyn Robots网站，并且一直致力于做咨询工作，这些工作包括如何进行步态分析、如何设计降落伞引导系统等。2007年，她为纽约大学的互动远程通信项目（ITP）开发了一门Mechanisms and Things That Move（运动的机构与物体）的课程，并把这门课程的内容编成了这本书。Dustyn在卡内基梅隆大学获得了机械与生物工程学专业的理学学士学位，在此期间还辅修了机器人学与贸易学，并获得了特拉华州大学的生物力学与运动学的硕士学位，现在正攻读纽约大学理工学院的机械工程博士学位。她还受到了Time Out New York，PSFK，IEEE Spectrum以及其他一些地方性组织的关注。她现在与她的伴侣Lorena，以及她的猫Simba一起在纽约生活。

　　《Maker机械电子创意实现与项目制作》用生 动形象的手绘插图、活泼而简练的语言、身临其境的现场实物图片，通过 Maker将各种奇思妙想变成实作项目的过程，教授机械电子学的关键知识，并向大家传达了Maker的核心价值观——创意一转化一制作一集成一分享。本书以项目为导向，主要内容涉及 机构与机械设计基础知识、选材、零件连接方法、力学计算、电机控制、基 本传动部件的使用及选型、简单机械的组合及转换、Arduino编程与控制。本书可作为高等院校师生、工程技 术人员、科研人员的参考书，也可以作为没有工程技术背景的艺术家和 Maker的入门参考书。