儿童多功能字画入轨制作卡:机器人 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:接力出版社

作者:吴耀华编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996年8月1日

价格:10.00

装帧:平装

isbn号码:9787806310090

丛书系列:

图书标签:

• 儿童绘本
• 益智玩具
• 手工DIY
• 机器人
• 早教
• 认知学习
• 亲子互动
• 拼图
• 创意手工
• 启蒙教育

《奇思妙想的机械世界：探索机器人与电子工程基础》 书籍概述： 《奇思妙想的机械世界：探索机器人与电子工程基础》是一本面向对机器人技术、机械原理和基础电子学充满好奇心的初学者和青少年读者的科普读物。本书旨在通过深入浅出的方式，带领读者领略复杂机器背后的科学原理，激发创新思维，并为他们构建一个坚实的工程学入门基础。我们聚焦于机器人系统的核心构成、运动机制的设计、传感器的工作原理以及基础的编程逻辑，但本书不包含任何关于“儿童多功能字画入轨制作卡”或类似字画、书法制作的内容。 全书以严谨又不失趣味性的叙述风格，将抽象的工程概念具体化，引导读者从“为什么”到“怎么做”进行系统性的思考。我们相信，理解机器人的运作方式，是理解现代科技社会运作的关键一步。 --- 第一部分：机器人基础认知与历史脉络 第一章：什么是机器人？——定义、演变与未来展望 本章首先清晰界定了机器人的概念，区分了自动化设备与现代机器人的核心区别（如感知、决策和行动能力）。我们将追溯机器人的历史源头，从古代的自动装置（如赫伦的机械玩具）到现代工业机器人的诞生。重点介绍经典科幻作品对机器人概念的塑造，以及当前工业、医疗、服务等领域中机器人的实际应用案例。 核心内容： 机器人三要素（感知、思考、执行）、机器人分类（移动式、操作式、仿人式）、机器人学发展中的里程碑事件。 排除内容： 与书法、绘画、字帖、字画制作相关的任何工艺、材料或教学步骤。 第二章：机械身体的构造——结构与材料科学入门 机器人需要一个能够支撑其功能的“身体”。本章详细解析了机器人的基本机械结构，包括连杆、关节、底盘和驱动系统的设计原则。我们探讨了结构设计中的负载能力、自由度（DOF）的概念，以及如何通过几何形状优化实现稳定性和灵活性。材料科学部分则介绍了机器人常用的轻量化材料（如铝合金、碳纤维复合材料）及其在不同环境下的性能要求。 核心内容： 关节类型（旋转、平移）、机械传动系统（齿轮、皮带、蜗杆）、结构稳定性分析的初级概念。 排除内容： 任何涉及纸张、颜料、笔触、刻画或字形美学的讨论。 --- 第二部分：机器人的“血液”与“神经”——电子工程与控制系统 第三章：驱动核心——电机、执行器与动力学 本章深入讲解了如何让机器人动起来。我们详细介绍了不同类型的电机（直流电机、步进电机、伺服电机）的工作原理、性能特点及其适用场景。执行器是连接电信号与物理运动的桥梁，本章会解析液压和气动执行器在重载机器人中的应用，并侧重讲解如何通过PWM（脉冲宽度调制）技术精确控制电机的转速和力矩。 核心内容： 电机特性曲线、编码器在位置反馈中的作用、基础动力学中的扭矩与加速度计算。 排除内容： 与印刷、雕刻、拓印或任何涉及视觉艺术表达的技术无关。 第四章：机器人的“五感”——传感器技术详解 传感器是机器人感知外部世界的重要工具。本章系统地介绍了机器人常用的各类传感器及其背后的物理学原理。内容包括：距离测量（超声波、红外、激光雷达LIDAR）、环境监测（温度、湿度）、以及至关重要的反馈传感器（编码器、陀螺仪、加速度计）。我们特别关注了数据采集和预处理的过程，确保传感器数据能够被有效地输入到控制系统中。 核心内容： 传感器原理（霍尔效应、光电效应）、模拟信号与数字信号的转换（ADC）、传感器误差的初步识别。 排除内容： 关于如何通过视觉识别特定字符或图案的详细方法，除非是用于通用物体识别的计算机视觉基础。 第五章：大脑的构建——微控制器与嵌入式系统基础 本章将读者引入机器人的“大脑”——微控制器（MCU）的世界。我们以Arduino或树莓派等主流平台为例，介绍嵌入式系统的基本架构（CPU、内存、I/O端口）。重点讲解如何编写代码来读取传感器数据、处理逻辑并向执行器发送控制信号。这部分内容为后续的编程实践奠定了坚实的硬件和软件接口基础。 核心内容： 嵌入式系统的工作流程、GPIO编程、中断处理的基本概念、固件的上传与调试。 排除内容： 任何涉及字符输入、文本编辑、排版布局或字帖设计软件的使用。 --- 第三部分：运动控制与系统集成 第六章：让身体协调行动——运动控制基础 机器人的智能化体现在其精准的运动控制上。本章专注于如何实现对机器人手臂或移动平台（如轮式、履带式）的路径规划和姿态控制。我们将介绍PID（比例-积分-微分）控制算法的基本思想，这是实现稳定、精确反馈控制的核心工具。对于多关节机器人，本章也会涉及运动学（正运动学和逆运动学）的入门概念，帮助读者理解关节角度与末端执行器位置之间的关系。 核心内容： PID控制参数整定、闭环控制系统图解、路径跟踪误差的分析。 排除内容： 与笔画顺序、字体结构、书法技巧相关的任何讨论或图示。 第七章：编程逻辑与软件架构 本章着眼于机器人的软件开发环境和逻辑构建。我们使用结构化编程的思维来组织代码，确保系统具有良好的模块化和可维护性。内容涵盖：状态机设计在机器人行为决策中的应用、数据结构的选择以及如何有效地利用库函数来简化复杂的硬件交互。本章强调用逻辑和算法解决实际的工程问题。 核心内容： 状态机（Finite State Machine）的应用、软件模块化设计、调试工具的使用。 排除内容： 任何与文本处理、字符生成或数字化书法工具的编程实现无关。 第八章：集成、测试与故障排除 所有组件完成后，系统集成是至关重要的一步。本章指导读者如何将机械结构、电子线路和软件代码进行有机结合，并进行系统级的测试。我们将详细介绍常见的集成问题（如电源噪声、信号干扰、机械干涉），并提供系统的故障排除流程图，确保读者能够独立解决实际搭建过程中遇到的技术难题。 核心内容： 电路板布局的EMC/EMI考量、系统联调的步骤、安全操作规程。 排除内容： 任何与成品外观美化、表面装饰或字画装裱相关的环节。 --- 总结与展望： 《奇思妙想的机械世界：探索机器人与电子工程基础》致力于为读者提供一个全面且实用的机器人工程学导论。本书的重点在于机械设计、电子控制、传感器融合和基础算法实现。我们通过扎实的工程学知识，帮助读者理解和创造能够执行复杂任务的智能机器。本书的全部内容均围绕这些技术领域展开，完全不涉及或提及任何关于字画制作、书法艺术、绘画工具或相关卡片的设计、制作与使用方法。读者将获得的是构建和理解未来机器人的知识体系。

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**评价一：对传统艺术的创新解读与实践指导** 这本书的视角非常独特，它巧妙地将传统书画的笔墨韵味与现代机器人的机械美学结合起来，形成了一种跨越时空和媒介的对话。作者没有仅仅停留在概念的阐述上，而是提供了一套非常详尽、循序渐进的操作指南。比如，在“线条的结构与机器的关节”那一章，我深感震撼。作者不是简单地教你画机器人，而是深入剖析了如何用毛笔的提按顿挫来模拟机器部件的运动轨迹和受力变化。他们会告诉你，哪种力度适合表现机器人的刚性外壳，哪种水墨的晕染能体现出液压系统的流动感。这不仅仅是技巧的传授，更是一种思维模式的培养，让读者在创作时能够跳出传统的二维平面限制，用更具空间感和功能性的眼光去看待一笔一画。书中的案例图示清晰到令人发指，从最基础的笔触练习，到复杂的场景构图，每一步都有详尽的文字说明和高质量的实拍图片作为辅助，即便是零基础的初学者，也能在短时间内掌握核心要领，并开始创作出具有强烈个人风格的作品。我尤其欣赏其中关于“色彩的电镀感”的章节，它教授了如何通过墨色的深浅变化和留白技巧，来模拟金属的反光和光影效果，这在传统的国画技法中是很少被如此系统地讨论的。这本书无疑为当代艺术实践开辟了一条充满活力的探索之路。

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**评价二：超越工具书范畴的哲学思辨之旅** 我原本以为这会是一本枯燥的技法手册，但翻开后才发现，它更像是一部关于“创造性本体论”的探讨集。作者在引导我们制作字画机器人的过程中，不断抛出关于“人造美学”与“自然秩序”的思辨。它提出的核心问题是：当我们在模仿最精密的工业造物时，我们所使用的工具——比如毛笔、宣纸——这些充满着手工温度和自然特性的材料，如何能承载并再现那种冰冷的、精确的机械逻辑？这种矛盾和张力，正是全书最引人入胜的地方。阅读过程中，我常常需要停下来，沉思作者引用的那些关于结构主义和后现代艺术的观点。它不是简单地教你“怎么做”，而是引导你思考“为什么这么做”。例如，书中有个部分详细讨论了如何将汉字的结构美（比如“田”字的对称性、“人”字的动态感）映射到机器人的骨架搭建上，这不再是简单的图案复制，而是将东方哲学中对秩序的理解融入到对现代工业符号的解构之中。这种深层次的文化对话，让这本书的价值远超出了“制作指南”，它成了一本激发创意思维、拓宽艺术边界的哲学入门读物。对于那些对艺术、技术和哲学交叉领域感兴趣的深度读者来说，这本书提供了无尽的思考养料。

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**评价四：极其详尽的材料学与工艺解析** 作为一名长期关注手工艺材料和工具的书迷，我必须赞扬本书在材料学解析上的严谨与细致。它没有停留在“用毛笔画”这样笼统的描述上，而是针对性地对不同类型的纸张、墨汁乃至辅助材料进行了深入的性能分析。例如，书中详细对比了皮纸、棉纸、宣纸在吸水性、抗洇性和干燥速度上对机器人表面细节（如铆钉、焊接线）表现力的影响。在墨汁的选择上，它不仅区分了油烟墨与松烟墨，还进一步探讨了如何通过加入少量矿物颜料来模拟金属的特定氧化色泽，例如铜锈的青绿或铁件的暗红。这种对工艺细节的执着，使得每一个制作步骤都充满了科学依据。此外，书中还介绍了一些非常规的“辅助工具”，比如如何利用特殊的拓印工具来模仿机器的纹理，或者如何利用干燥剂和定型剂来保持书法的线条在立体结构上不因时间而变形。对于追求极致工艺和完美质感的创作者而言，这本书提供的知识深度，足以支撑起一个小型工作室的专业标准。

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**评价三：对亲子互动和STEAM教育的完美融合** 这本书对于我们家庭教育实践来说，简直是及时雨。我的孩子正处于对所有会动的、闪光的东西都充满好奇的阶段，而我本人则对传统手工艺有着莫名的热爱，这本书完美地架起了我们之间的桥梁。它将复杂的机械概念，通过最直观、最富创造性的艺术形式呈现出来，极大地降低了STEAM教育的门槛。我们一起动手制作的过程，与其说是“做手工”，不如说是一场合作的探险。书中设计的一些“模块化”制作步骤，非常适合亲子合作：我负责对墨色和笔触进行把控，确保书法的韵味得以保留；而孩子则对机器人的关节连接、齿轮的动态表现充满热情，他会用更具想象力的方式去“设计”机器人的动作。最棒的是，它强调的不是最终作品的完美，而是制作过程中的“调试”与“反馈”。比如，当一个字的结构画得不够稳固时，我们会一起讨论这在机器设计中相当于哪个部件的失效，从而自然而然地学习了工程学的基本概念。这种寓教于乐的方式，让孩子在玩耍中理解了结构、平衡与美感，极大地激发了他们的动手能力和逻辑思维，是一本真正意义上的高质量亲子互动指南。

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**评价五：对未来交互艺术形式的预见性探索** 这本书的视野显然没有被现有的艺术范式所局限，它更像是一份面向未来的交互艺术设计蓝图。它所构建的“字画机器人”，不仅仅是静态的视觉作品，更隐含了对动态展示和互动体验的深度思考。作者在设计之初，似乎就预设了这些作品未来可能被如何“激活”。例如，书中提出的“动态笔触”理论，就是探讨如何通过巧妙的装配，使机器人的某个手臂动作（比如挥舞）能够以一种受控的方式，在旁边的宣纸上留下墨迹的轨迹，从而将静态的图画转化为一个短暂的、可记录的“表演”。这种将机械运动的“过程”转化为艺术作品“结果”的设计理念，极具前瞻性。我从中看到了未来展览的可能性，也许这些作品可以被编程，根据观众的靠近或声音输入，改变其作画的节奏和风格。它模糊了雕塑、绘画、机械工程和行为艺术之间的界限，提供了一套完整的语汇系统，让创作者可以开始构建真正意义上的多媒体、时间性的艺术装置。这本书不只是关于“制作”，更是关于“构建一个艺术系统”。

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