Roboty JavaScript od podstaw. Projekty NodeBots dla platformy Johnny-Five z wykorzystaniem płytek Raspberry Pi, Arduino oraz BeagleBone - ebook

Powszechnie JavaScript uważa się za doskonałe narzędzie do programowania aplikacji internetowych. To jednak nie wszystko: ten język świetnie nadaje się również do programowania robotów. Umożliwia zaprojektowanie zachowania robota, określenie, w jaki sposób będzie on zmierzał do celu, reagował na sygnały z otoczenia, oczekiwał na instrukcje czy omijał przeszkody. Bardzo wygodnym narzędziem do programowania robotów jest platforma Johnny-Five. Umożliwia ona programowanie robotów zbudowanych z płytek Arduino, Raspberry Pi i BeagleBone.

Dzięki tej książce można nauczyć się budowania i programowania robotów o najrozmaitszej funkcjonalności i wielu zastosowaniach. Do jej napisania Rick Waldron zaprosił czternastu mistrzów JS — inżynierów, nauczycieli, popularyzatorów i liderów. Dowiesz się od nich, w jaki sposób zbudować poszczególne elementy robota, jakie części zastosować i jak napisać potrzebny kod. Podpowiedzą Ci, jak przygotować sobie warsztat pracy oraz zdobyć potrzebne materiały. Znajdziesz tu mnóstwo wskazówek pomocnych przy planowaniu, budowie i testowaniu już istniejących projektów. Poszczególne zadania zostały tak dobrane, aby po ich wykonaniu można było zabrać się za trudniejsze projekty, o wyższym stopniu złożoności.

Zbuduj i zaprogramuj:

• roboty kroczące, piszące, pływające, a nawet tańczące
• domowy zegar słoneczny
• robota sterowanego głosem
• robota do sterowania oświetleniem
• system monitoringu
• robota ze sztuczną inteligencją
• robota delta
• interaktywne buty

Przedmowa (11)

1. Budowanie robotów ze zwykłych materiałów (15)

• Budowa robota SimpleBot (16)
  • Wykaz materiałów (16)
  • Etapy budowy (17)
  • Instalacja pakietów Node.js (20)
  • Sprawdzenie urządzenia za pomocą podstawowego programu (20)
  • Diagnostyka problemów (21)
  • Prosty program sterujący (21)
  • Diagnostyka problemów (23)
• Odcięcie przewodu (24)
  • Budowa bezprzewodowego robota SimpleBot (24)
  • Połączenia (24)
  • Sterowanie robotem SimpleBot (25)
  • Diagnostyka problemów (28)
• Co dalej? (29)

2. Robot piszący TypeBot (31)

• Wykaz materiałów (31)
  • Informacje o serwomotorach (32)
• Anatomia ramienia robota (33)
  • Konstrukcja ramienia (33)
  • Warunki związane z ruchem ramienia (34)
• Budowa części mechanicznej (34)
  • Podstawa i ramię (34)
  • Łokieć (35)
  • Nadgarstek (36)
  • Palec (37)
  • Mózg (37)
• Utworzenie programu (38)
  • Utworzenie plików projektu (38)
  • Sterowanie serwomotorami (38)
  • Inicjalizacja (41)
  • Określenie sekwencji naciśnięć klawiszy (43)
  • Pierwsze uruchomienie (46)
  • Dokładna regulacja ramienia (46)
• Co dalej? (47)

3. Pierwsze kroki z robotami NodeBoat (49)

• Wykaz materiałów (50)
  • Narzędzia (50)
• Zasobnik z silnikiem (51)
  • Po co stosować sterownik silnika? (51)
  • Komponenty zasobnika silnika (51)
  • Modyfikacja silnika (52)
  • Montaż silnika (53)
  • Sprawdzenie silnika (53)
  • Przygotowanie silnika (53)
  • Otwór w zasobniku na silnik (54)
  • Zamknięcie zasobnika na silnik (55)
  • Uszczelnienie przewodów (55)
• Konfiguracja modułu Spark (56)
  • Test modułu Spark (56)
• Twój pierwszy program Spark (57)
• Przylutowanie sterownika silnika (58)
• Połączenie komponentów łodzi (58)
  • Zasilanie sterownika silnika (59)
  • Połączenie modułu Spark i sterownika silnika (60)
  • Podłączenie silnika (61)
• Sterowanie silnikiem: kod (62)
  • Obsługa zdarzenia naciśnięcia klawisza (62)
  • Zapisywanie stanu klawiszy (63)
• Wodowanie łodzi (64)
• Sterowanie łodzią za pomocą serwomotoru (66)
  • Programowanie serwomotoru (66)
  • Montaż steru (68)
• Pierwszy rejs (69)
• Co dalej? (69)

4. Mobilna platforma piDuino5 (71)

• Wykaz materiałów (72)
  • Instalacja platformy Node.js na płytce Raspberry Pi (73)
  • Pobranie kodu piDuino5 i zależności (73)
  • Narzędzia (73)
• Konfiguracja płytek i instalacja oprogramowania (73)
  • Podłączenie Arduino (74)
  • Przegląd kodu app.js (74)
  • Sprawdzenie platformy Johnny-Five za pomocą protokołu WebSocket (74)
  • Inicjalizacja platformy Johnny-Five (75)
  • Sterowanie urządzeniami (75)
  • Sterowanie z małymi opóźnieniami za pomocą protokołu WebSocket (75)
  • Połączenie z każdego miejsca (76)
• Montaż komponentów (76)
  • Wysłanie adresu do aplikacji WWW (78)
• Sterowanie za pomocą smartfona (78)
  • Pobranie aplikacji WWW do sterowania robotem piDuino5 (78)
  • Sprawdź aplikację WWW na telefonie (79)
• Przegląd plików app.js i index.html (79)
  • Zapisanie lokalnego adresu IP (79)
  • Udostępnienie interfejsu użytkownika (79)
  • Dotykowy joystick (80)
  • Nawiązanie połączenia (80)
  • Wysyłanie poleceń (80)
• Co dalej? (81)

5. Sterowanie heksapodem za pomocą platformy Johnny-Five (83)

• Wykaz materiałów (83)
• Sterowanie robotem za pomocą wiersza poleceń (84)
• Wprowadzenie do programu phoenix.js (85)
• Montaż robota (86)
  • Przygotowanie szkieletu (87)
  • Montaż komponentów elektronicznych (87)
  • Przygotowanie serwomotorów (87)
  • Montaż stawów biodrowych (88)
  • Montaż segmentów udowych (89)
  • Montaż segmentów piszczelowych (89)
• Układ współrzędnych (90)
• Regulacja serwomotorów (91)
  • Regulacja stawów biodrowych (91)
  • Regulacja segmentów udowych (92)
  • Regulacja segmentów piszczelowych (92)
• Określenie zakresów ruchu serwomotorów (92)
• Chodzenie jest trudne! (93)
• Poznaj klasę Animation (94)
  • Tabela serwomotorów jako grupa docelowa (94)
  • Obiekt Servo.Array jako grupa docelowa (94)
  • Tabela obiektów Servo.Array jako grupa docelowa (94)
• Pierwszy segment animacyjny (95)
• Chodzenie (98)
  • Wiosłowanie (row) (98)
  • Marsz (walk) (99)
  • Bieg (run) (100)
• Lista poleceń (100)
• Obracanie robota (100)
• Co dalej? (101)

6. Budowanie robota NodeBot sterowanego głosem (103)

• Wykaz materiałów (103)
  • Płytka BeagleBone Black (105)
• Tworzenie projektu (106)
• Budowa obwodu przekaźnika (106)
  • Sterowanie obwodem za pomocą platformy Johnny-Five (107)
• Budowa obwodu mikrofonu (108)
  • Obsługa mikrofonu i przekaźnika za pomocą kodu Johnny-Five (108)
• Tworzenie serwera poleceń (110)
• Prosty kontroler głosowy wykorzystujący interfejs Web Speech API (112)
• Integracja serwera poleceń z obwodem przekaźnika (112)
• Zaawansowany kontroler głosowy wykorzystujący gadżet z Androidem (115)
  • Aplikacja przenośna dla systemu Android (115)
  • Aplikacja dla gadżetu z Androidem (120)
• Co dalej? (123)

7. Pokojowy zegar słoneczny (125)

• Wykaz materiałów (126)
  • Elementy z pianki PCV (126)
• Budowanie zegara słonecznego (128)
• Wycinanie elementów i przygotowanie głównej konstrukcji (129)
  • Przygotowanie płyty montażowej (129)
• Podłączenie i konfiguracja serwomotorów (130)
  • Podłączenie serwomotorów (130)
  • Konfiguracja serwomotorów (131)
• Przygotowanie tarcz (132)
• Przygotowanie ścianek i podparcia tarczy podstawowej (133)
  • Przygotowanie ścianek (133)
  • Umieszczenie tarcz (134)
  • Przygotowanie podparcia tarczy (134)
• Wykonanie ostatnich elementów i montaż zegara (136)
  • Przygotowanie ramienia azymutu (136)
  • Przygotowanie łuku wysokości (137)
  • Wycięcie gnomonu (138)
  • Podłączenie "słońca" (138)
• Kod, który wszystkim steruje (139)
  • Program sundial.js (140)
  • Dane konfiguracyjne w programie sundial.js (140)
  • Szczegóły programu sundial.js (141)
• Złóż wszystko razem! (143)
• Włącz zegar! (144)
• Co dalej? (144)

8. Światełka-straszydełka (145)

• Wykaz materiałów (145)
  • Dobór kontrolera matrycy (146)
• Teoria (146)
  • Co to jest matryca LED? (147)
• Budowa łańcucha światełek (147)
  • Potrzebne narzędzia (148)
  • Przygotowanie matryc (149)
  • Przygotowanie kabla (150)
  • Diagnostyka (153)
• Sterowanie matrycą LED (153)
  • Przygotowanie płytki Arduino (153)
  • Dekorowanie łańcucha światełek (153)
  • Opcje konstruktora klasy Matrix (154)
  • Rysowanie wzorów na matrycy (154)
  • Uruchomienie programu testującego (154)
• Utworzenie aplikacji WWW (155)
  • Narzędzia programistyczne (155)
  • Korzystanie z generatora express (155)
  • Utworzenie interfejsu API (156)
  • Utworzenie interfejsu użytkownika (157)
  • Rozbudowa aplikacji (158)
• Co dalej? (158)

9. Lampa CheerfulJ5 (159)

• Wykaz materiałów (159)
• Zbudowanie obwodu (160)
• Kod do lampy CheerfulJ5 (161)
  • Połączenie z płytką Arduino (161)
  • Sterowanie diodą RGB (162)
  • Użycie platformy Node.js i pętli REPL (163)
  • Zdefiniowanie mapy kolorów usługi CheerLights (163)
  • Dostęp do usługi CheerLights za pomocą interfejsu ThingSpeak API (164)
  • Korzystanie z interfejsu Twitter Streaming API (165)
• Łączność bezprzewodowa dzięki zestawowi Spark WiFi Development Kit (169)
  • Umieszczenie modułu Spark w obwodzie (169)
  • Zastosowanie wtyczki Spark-io (170)
  • Przełączenie na zasilanie z akumulatora (170)
• Umieszczenie obwodu w obudowie (171)
• Co dalej? (172)

10. Interaktywny panel LED RGB z płytką BeagleBone Black (173)

• Wykaz materiałów (174)
  • Płytka BeagleBone Black (174)
  • Adapter WiFi (opcjonalny) (174)
  • Zewnętrzny zasilacz 5 V (opcjonalny) (174)
  • Panel LED RGB (175)
  • Czujniki (175)
  • Inne komponenty (175)
• Pierwsze kroki: oprogramowanie (175)
  • Oprogramowanie LEDScape (175)
  • Podłączenie panelu RGB LED (176)
• Podłączenie panelu RGB LED (176)
• Czas na kod! Użyj języka JavaScript (178)
  • Uruchomienie skryptu testowego (179)
  • Zastosowanie platformy Johnny-Five i obudowy beaglebone-io (181)
  • Podłączenie fotorezystora (183)
  • Zmienianie kolorów za pomocą przyspieszeniomierza (185)
• Co dalej? (187)

11. Osobiste bezpieczeństwo, JavaScript i Ty (189)

• Prosty czujnik ultradźwiękowy (190)
  • Implementacja (190)
• Urządzenie ultradźwiękowe wysyłające SMS-y (193)
  • Implementacja (193)
• System monitoringu (194)
  • Implementacja (194)
• Laser robi wrażenie na wrogach i przyjaciołach (195)
  • Implementacja (195)
• Wskaźnik stanu, przyciski i diody LED (196)
  • Implementacja (198)
• Co dalej? (201)

12. Sztuczna inteligencja: robot BatBot (203)

• Sztuczna inteligencja - podstawy (203)
  • Roboty semiautonomiczne (204)
  • Roboty autonomiczne (204)
  • Robot BatBot (204)
  • Roboty zdalnie sterowane (204)
• Wykaz materiałów (205)
  • Uwagi dotyczące materiałów (206)
• Montaż (206)
• Krok 1. Zdalne sterowanie (207)
  • Poruszanie robotem (208)
  • Sterowanie robotem (210)
  • Ustawianie czujnika ultradźwiękowego i odczyt sygnału (210)
• Krok 2. Autonomia (211)
  • Implementacja algorytmu (213)
• Diagnostyka (215)
• Co dalej? (216)

13. Roboty delta i kinematyka (217)

• Wykaz materiałów (218)
• Anatomia robota delta (219)
• Budowa robota Junky Delta (220)
  • Wprawienie robota w ruch (223)
  • Określanie położenia w kinematyce (225)
• Bardziej zaawansowane roboty delta (229)
  • Robot TapsterBot (229)
  • Robot Army (229)
• Co dalej? (230)

14. Interaktywne buty (231)

• Wykaz materiałów (231)
• Opis elementów (231)
• Przygotowanie czujników (234)
  • Przylutowanie przewodów do czujników (234)
  • Umieszczenie czujników w butach (235)
  • Wyprowadzenie przewodów na zewnątrz buta (235)
• Połączenie butów (235)
  • Przygotowanie przewodu spiralnego (235)
• Podłączenie butów do płytki Arduino (237)
  • Przygotowanie przewodów (237)
  • Przylutowanie płytki Arduino (238)
  • Przymocowanie płytki Arduino do prawego buta (238)
• Tworzenie kodu opartego na platformie Johnny-Five (238)
  • Podłączenie do platformy Johnny-Five (238)
  • Konfiguracja czujników (239)
  • Wyświetlanie danych z czujników (239)
  • Przykładowe zachowania (240)
• Co dalej? (241)

A. Dodatek (243)

• Instalacja biblioteki Node.js (243)
• Instalacja platformy Johnny-Five (243)
  • Diagnostyka (244)
  • Dodatkowe informacje (244)
• Konfigurowanie sprzętu (244)
  • Arduino (244)
  • BeagleBone Black (244)
  • Raspberry Pi (244)
  • Zestaw Particle WiFi Development Kit (245)
• Programowanie w systemie Android (247)
  • Instalacja oprogramowania Android Studio (247)
  • Tworzenie projektu Android (247)
  • Instalacja biblioteki Volley (248)

Skorowidz (249)