自己动手制作软体机器人

　　软体机器人是机器人领域的新兴研究方向。软体机器人技术让机器人在非结构化、不稳定的环境下执行精巧、柔顺的操作任务成为了可能。实现这一目标的一切关键在于使用柔性的材料—— 硅胶、布料、气球、柔性塑料，以及它们的不同组合，并佐以神奇新颖却又易于实现的创新思路。本书以通俗易懂的语言和快速上手的制作项目，向同学们、发明家们、创客们介绍软体机器人技术各种概念。在本书中，你将会： ？ 了解生物模型对软体机器人这一新兴领域带来的变革 ？ 探索新颖的材料和制造工艺在机器人领域内外的应用 ？ 寻找传统机器人机构设计的柔性替代方案 ？ 体验低成本、易实现的机器人制作项目 ？ 学习面向更加复杂项目的手工制作技巧本书中介绍的项目涵盖了各种常用的工具使用及相关技术 —— 包括单片机技术、3D打印技术、模具加工与铸造技术等等，这些工具和技术能让你轻松创造有趣的软体机器人和装备。 时代进步，科技更迭。提升自我，更待何时！

　　Matthew Borgatti是一位知名创客，也是一名设计师和工程师。你或许见识过他创造的“怪兽”，打印过他发布的零件，或者观看过他制作的视频。那些在你的创客空间里常见的某些技术，很有可能就是他创造的。另外，他也是Super-Releaser开源软件机器人公司的创始人和首席科学家。致力于开发出能够让机器人从实验室走进千家万户的技术。他的公司主要开发软体机器人产品、制造方法、检测设备和相关应用。2007年，他在美国罗德岛设计学院获得了工业设计学士学位。他先后为Bond公司打造了一支绘图机器人舰队，撰写了五本书，为Instructables网站提供了多个家庭DIY项目，为Makani公司制作了风能发电风筝，为TechShop公司设计了CNC课程，为NOVA电视节目制作了一部纪录片。 Kari Love是Super-Releaser公司的软体机器人专家，她在纽约大学交互通信项目教授“探索软体机器人的概念”一课。她还承担了美国宇航局资助的宇航服研究工作，制作了许多百老汇演出服装，制作和装扮木偶。曾经她还代表创客空间在白宫发表演讲，并在全球零重力婚礼中担任伴娘。所有这些看似不可能的想法，都在Kari Love的努力下变为了现实。译者简介王鹏 硕士，毕业于中南大学机电工程学院，现就职于香港中文大学医学院。主要研究兴趣包括软体机器人建模、运动控制和医学应用。已于Science Translational Medicine、IROS等国际期刊和会议发表多篇高水平论文。王志扬 硕士，毕业于英国谢菲尔德大学自动控制与系统工程系，现就职于中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生研究中心。主要研究兴趣为面向机械臂操作的智能控制方法。余波 武汉市育才第二小学信息技术教师，中国电子学会创客教育专家委员会专家委员，全国青少年机器人竞赛“十佳”教练员，湖北省中小学电脑制作活动指导专家组组长。著有多部中小学科技课教材和创客教育专著。

目　录
致谢 X
序言 XI
前言：为什么要关注软体机器人 XIII
第1章　软体机器人概述 1
无处不在的软体机器人 1
软体机器人有什么实用价值 3
软体机器人在哪儿 9
挑战 12
第2章　太空探索中的软体机器人 15
软体机器人技术在太空探索方面的优势 16
生物启发式漫游者探测器机器人 16
和宇航员一起工作 20
宇航服 21
可扩展栖息地 25
挑战和挫折 26
第3章　让水蛇玩具像变形虫一样移动 28
项目1：喷射彩珠 30
项目2：翻滚机构 35
第4章　拉线机构—成熟而有潜力的绳索机构 38
项目1：单指结构 40
项目2：三脚架执行器 45
第5章　强健且灵活的McKibben肌肉 57
项目：McKibben肌肉 59
第6章　3D打印最佳实践 64
打印设置 65
检查及整理 65
第7章　??鱼夹持器—?一种真空驱动式堵塞夹持器 75
项目：搭建一个??鱼夹持器 77
第8章　混合和注塑硅胶 88
硅胶 88
第9章　搭建属于自己的真空室 95
项目：搭建真空室 97
第10章　米其林小人—?一个简易的气动弯曲执行器 113
项目：制作“米其林小人”执行器 115
第11章　手动气泵—软体机器人原型工具 128
项目：制作手动气泵 130
第12章　四照花传感器—软体液压传感器 133
项目：制作四照花传感器 135
第13章　红隼夹爪—软体气动夹持器 148
项目：制作红隼夹爪 150
第14章　软体机器人气动控制模块 161
项目：搭建软体机器人气动控制模块 163