Preface
前言

“放飞梦想、智创未来”，随着数字科技、开源硬件、3D打印的快速发展，一场创客运动悄然兴起，吸引了很多工业设计、硬件制造、互联网及软件编程等方面的爱好者参与其中。随着智能硬件产业的爆发式增长，可以预计创客运动将对各个科技领域的创新、创业发挥更大的作用。可以说，当前是一个创客时代，将引领科技走进一个新的方向，个体制造时代即将到来；当前又是一个创新的时代，全民创造将实现。

那么，创客究竟是什么呢？具体来说，创客是指利用开源硬件和互联网将各种创意变为实际产品的人。目前几种比较流行的创客实践有：以生活趣味性为重心的创客实践、以结构为重心的创客实践、以技术为重心的创客实践等。本书着眼于以技术为重心的机器人创客实践，基于典型的开源硬件及编程。通过对本书进行学习，读者能够掌握机器人创客实现的完整过程，从而进行机器人的实际开发，获得所需的应用技能。

全书共17章，从机器人创客实现视角，依次进行讲解，具体内容如下。

第1章介绍了创客的发展、机器人创客和机器人创客DIY部件。

第2章介绍了在机器人设计、开发及调试过程中常用的开发环境。

第3章介绍了进行Arduino开发需要用到的开发板和开发环境。

第4章介绍了Arduino IDE中编写程序涉及的Arduino基本函数，包括I/O控制、时间函数、中断函数、通信函数、数学函数、读写EPROM函数，以及典型的SPI和I²C总线的操作。

第5章介绍了机器人常用的电机、舵机、直流减速电机和步进电机。

第6章介绍了一些典型传感器在Arduino中的使用方法。这些传感器包括超声波测距传感器、红外光电传感器、温度传感器、手势识别传感器、姿态检测传感器等，涉及在Arduino中的工作原理、接线方法、编程实现和实现结果。

第7章介绍了Arduino的常用无线通信的3种方法，涉及它们的技术特点，并给出了具体案例及实现方法。

第8章介绍了Arduino的综合应用案例，涉及完成的功能、硬件部分的选择、组装方法、软件操作。

第9章介绍了树莓派的各种版本、接口、软件获取等内容，以利于在使用时进行选择。

第10章介绍了树莓派软件的基本操作，涉及网络连接、远程控制、中文化配置、GPIO库安装等内容。

第11章介绍了树莓派的应用程序编程，涉及Python语言编程的相关内容。

第12章介绍了树莓派典型传感器的使用方法，涉及模拟量输入传感器、数字量输入传感器、I²C接口输入、A/D转换器、开关量输入，以及摄像头等内容。

第13章介绍了树莓派机器人的电机、舵机、直流减速电机和步进电机的使用，涉及使用继电器控制大功率设备，并给出了具体案例及实现方法。

第14章介绍了树莓派实现机器人视觉的相关内容，涉及树莓派的机器人视觉库SimpleCV，以及使用SimpleCV在视觉的一些应用，包括数硬币、人脸检测、动态图像采集、运动检测等，均给出了应用案例及实现方法。

第15章介绍了基于树莓派的语音处理的相关内容，涉及主流播放器、USB话筒、天气预报、聊天机器人等内容，每一部分均给出了应用案例及实现方法。

第16章介绍了树莓派的综合应用，对涉及的设计方法和典型部分进行了详细说明。

第17章介绍了Arduino与树莓派的结合使用方法，涉及通过树莓派对Arduino编程、树莓派控制Arduino的输出、树莓派读取Arduino的输入、兼容Arduino硬件提供树莓派接口的AlaMode接口板等，均给出了应用案例和实现方法。

总体来说，本书具有下列特点。

（1）前瞻性：站在时代前沿，响应时代号召，题材紧跟时代发展步伐。

（2）典型性：介绍了Arduino和树莓派两种应用最广泛的典型平台及联合应用。

（3）开源性：通过对这两种典型开源平台的学习与思考，让读者感受开源的力量。

（4）系统性：从简单到复杂、从本地到远程、从底层到高层，系统展示了机器人创客的知识体系。

（5）完整性：从控制器、传感器、驱动器、通讯等机器人的完整组成部件，到编程环境、库的使用和增加、典型应用的完整过程，每一章既具有独立性，整体又具备完整性。

（6）应用性：每一部分的知识点均配以应用案例，可以使读者轻松领会机器人创客开发的精髓，快速提高开发技能。

由于时间仓促、作者水平有限，书中疏漏和错误之处在所难免，希望广大专家、读者提出宝贵意见，以便修订时加以改正。