معرفی و دانلود کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python: ربات‌هایی بسازید و برنامه نویسی کنید که حرکت کنند، احساس داشته باشند و فکر کنند

معرفی کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python: ربات‌هایی بسازید و برنامه نویسی کنید که حرکت کنند، احساس داشته باشند و فکر کنند

کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python نوشته‌ی مت تیمونس براون با زبانی روان و ساده به مخاطب خود نشان می‌دهد که چطور می‌تواند با یک کامپیوتر رزبری پای ربات بسازد و آن را با پایتون برنامه‌نویسی کند. اثری دقیق و جذاب که برای افراد مبتدی بسیار مفید و کاربردی است.

درباره‌ی کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python

اگر هیچ تجربه‌ای در حوزه‌ی رباتیک ندارید اما همیشه دوست داشته‌اید ساختن ربات را تجربه کنید، مت تیمونس براون (Matt Timmons-Brown) با کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python با نام انگلیسی Learn Robotics with Raspberry Pi، راه ساده‌ای را پیش پایتان می‌گذارد تا به آرزوی خود دست پیدا کنید. او با استفاده از یک رایانه‌ی کوچک رزبری پای و چند قطعه‌ی قابل دسترس، نحوه‌ی ساخت یک ربات را به شما نشان می‌دهد.

با کمک این کتاب قدم اول را با طراحی یک ربات دوچرخ برمی‌دارید، ربات ساده‌ای که منبع تغذیه‌اش همان کامپیوتر رزبری پای است. سپس به سراغ محبوب‌ترین و جذاب‌ترین زبان برنامه‌نویسی، یعنی زبان پایتون می‌روید و رباتتان را برنامه‌نویسی می‌کنید. مت تیمونس براون در قدم‌های بعدی شما را یاری می‌کند تا بتوانید قابلیت‌های پیشرفته‌تری به ربات خود اضافه کنید و آن را بهبود ببخشید. این قابلیت‌های پیشرفته باعث می‌شوند رباتی که ساخته‌اید، بتواند خطوط را دنبال کند، موانع را دور بزند و اشیای مختلف با رنگ و اندازه‌ی خاص را تشخیص دهد.

شما به موازات طی کردن این مسیر به مهارت‌های اساسی الکترونیک از سیم‌کشی قطعات و استفاده از انواع مقاومت‌ها گرفته تا محاسبه‌ی مقدار انرژی لازم برای ربات را فرا خواهید گرفت. همچنین با اصول برنامه‌نویسی با زبان پایتون آشنا خواهید شد و در مورد قطعات سخت‌افزاری نیز دانش بسیاری کسب خواهید کرد. مهارت‌هایی که به شما کمک می‌کنند تا با بهره‌گیری از خلاقیتتان وارد پروژه‌های بزرگ‌تری شوید.

افزون‌بر این‌ها، بیان ساده و ساختار روایی تیمونس براون در کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python یکی از مهم‌ترین جذابیت‌های این کتاب است که در کنار آموزش‌های کامل و دقیقش، باعث شده به اثری ارزشمند و کاملاً کاربردی بدل شود. این کتاب ارزنده با ترجمه‌ی داریوش علیپور و مینوش حیدری به فارسی برگردانده شده و انتشارات آتی‌ نگر آن را راهی بازار کتاب کرده است.

نکوداشت‌های کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python

• این کتاب شروعی عالی برای ورود به دنیای رباتیک با رزبری پای است. متن آن خوب و بسیار دقیق نوشته شده و از لحاظ بصری نیز زیباست. (وب‌سایت Raspberry Pi Pod)
• مت تیمونس براون پیش‌فرض ماهر بودن مخاطب را کنار می‌گذارد و به طور ناگهانی شما را در دنیای پیچیده‌ی پایتون غرق نمی‌کند. این کتاب گزینه‌ای عالی برای کارگاه‌ها یا مدارسی است که قصد دارند وارد دنیای رباتیک شوند. (وب‌سایت electromaker)
• این کتاب مقدمه‌ای عالی با سطح متوسط برای ساخت یک ربات استاندارد است. همچنین بستری را برای یادگیری سیستم عامل لینوکس، برنامه‌نویسی پایتون و اصول پایه‌ی الکترونیک فراهم می‌آورد. (Greg Laden's Blog)

کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python برای چه کسانی مناسب است؟

اگر به حوزه‌ی رباتیک علاقه دارید اما نمی‌دانید باید از کجا شروع کنید و در پی منبعی مناسب می‌گردید، توصیه می‌کنیم این کتاب را از دست ندهید.

در بخشی از کتاب آموزش رباتیک با Raspberry Pi و Python: ربات‌هایی بسازید و برنامه نویسی کنید که حرکت کنند، احساس داشته باشند و فکر کنند می‌خوانیم

برای ربات خود علاوه بر Raspberry Pi به برخی قطعات دیگر نیز نیاز خواهید داشت. مانند موارد موجود در سایت Maker World، روش‌ها و گزینه‌های متعدد و زیادی برای تهیه مواد و قطعات موردنیاز وجود دارد.

اگر اولین بار است که با Raspberry Pi و الکترونیک کار می‌کنید، پیشنهاد می‌کنیم این وسایل را همین‌طور که در اینجا ذکر شده تهیه کنید. سپس می‌توانید دستورعمل‌ها را کلمه به کلمه دنبال کنید. اگر تجربه و ایده‌های دیگری مدنظر شما است، به توصیه ما اکتفا نکنید. به پیش بروید، بیاموزید و کاوش کنید.

بِرِدبورد: یک بِرِدبورد 400 سوراخ دارای سیم‌کشی داخلی مطابق مورد مطرح شده در فصل 2 را پیشنهاد می‌کنیم.

سیم‌های جامپر: چند بسته از این سیم‌ها را با رنگ‌ها و طول‌های مختلف توصیه می‌کنیم.

شاسی: این بدنه ربات است و باید ابعاد آن حداقل 6x5.5 اینچ معادل 15.24x13.97 سانتیمتر باشد. ما از LEGO استفاده می‌کنیم (برای مشاهده گزینه‌های آن به بخش بعدی مراجعه کنید).

دو عدد موتور DC جاروبک‌دار: این موتورها با لاستیک و گیربکس یک‌پارچه است و ولتاژ آن‌ها بین 5 ولت تا 9 ولت است و آمپراژ آن‌ها بین 100 میلی‌آمپر تا 500 میلی‌آمپر باشد.

جاباتری: یک جاباتری پیدا کنید که برای شش باتری AA مناسب باشد.

شش باتری AA: باتری یک‌بار مصرف یا قابل‌شارژ مناسب است؛ باتری‌های قابل‌شارژ Eneloop Panasonic را توصیه می‌کنیم.

فهرست مطالب کتاب

مقدمه
مقدمه مترجم
1: آغاز به کار!
Raspberry Pi را در دست بگیرید
اولین تجربه و طعم Pi
آنچه نیاز دارید
تنظیم Raspberry Pi
نصب سیستم عامل Pi با کمک کامپیوتر دارای Windows/macOS
راه‌اندازی Raspberry Pi
نصب Raspbian
پیکربندی Raspbian
دنیای شگفت‌انگیز Terminal
تور آشنایی با ترمینال
دسترسی به Raspberry Pi از کامپیوتر دیگر
برنامه‌نویسی چیست؟
معرفی Python
نوشتن اولین برنامه Python
خلاصه
2: مبانی الکترونیک
برق چیست؟
مقاومت
قانون Ohm
ساخت LED چشمک‌زن: خروجی GPIO Raspberry Pi
لیست قطعات موردنیاز
سیم‌کشی LED
برنامه‌نویسی Raspberry Pi برای LED چشمک‌زن
اجرای برنامه LED چشمک‌زن
چالش: زمان‌بندی را تغییر دهید
دریافت از طریق یک دکمه: ورودی پین‌های Raspberry
توضیح لیست قطعات
سیم‌کشی دکمه
برنامه‌نویسی Raspberry Pi برای نمایش دریافت ورودی از دکمه
اجرای برنامه‌ی دریافت ورودی از دکمه
چالش: ترکیب برنامه‌های LED و Button
خلاصه
3: ساخت ربات
اولین ربات شما
آنچه نیاز دارید
شاسی
موتور
باتری
تنظیم‌کننده ولتاژ
کنترلر موتور
ابزارهای پیشنهادی
مونتاژ ربات
ساخت شاسی
اتصال موتورها
تعادل ربات
اتصال باتری‌ها
نصب Raspberry Pi، بِرِدبورد و مبدلِ باک
سیم‌کشی برق به Raspberry Pi
سیم‌کشی موتورها
خلاصه
4: ربات خود را حرکت دهید
آنچه نیاز دارید
آشنایی با H-BRIDGE
اولین حرکت
برنامه‌نویسی ربات برای یک مسیر از پیش تعریف‌شده
اجرای برنامه‌ی حرکت ربات
ایجاد رباتِ کنترل از راه دور
کنترلر بی‌سیم Wiimote
نصب و فعال‌سازی بلوتوث
برنامه‌نویسی وظایف کنترل از راه دور
اجرای برنامه: کنترل از راه دور ربات
تغییر سرعت موتور
درک نحوه کار PWM
آشنایی با شتاب‌سنج
نگاهی به داده‌های خام شتاب‌سنج
تشخیص و ارزیابی کنترل حرکت از راه دور
برنامه‌نویسی ربات برای سرعت متغیر
اجرای برنامه: کنترل از راه دور ربات با PWM
چالش: اصلاح ربات کنترل از راه دور
خلاصه
5: اجتناب از برخورد با موانع
تشخیص مانع
استفاده از حسگرهای اولتراسونیک برای تشخیص آنالوگ شیء
درک نحوه کار HC-SR04
اندازه‌گیری یک فاصله کوتاه
آنچه نیاز دارید
کاهش ولتاژ با تقسیم‌کننده‌های ولتاژ
سیم‌کشی HC-SR04
برنامه‌نویسی Pi برای خواندن فاصله
اجرای برنامه: اندازه‌گیری یک فاصله کوتاه
اعمال توانایی اجتناب از برخورد با موانع به ربات
نصب حسگر اولتراسونیک HC-SR04
برنامه‌نویسی ربات برای جلوگیری از برخورد با موانع
اجرای برنامه: ربات اجتناب‌کننده از برخورد با موانع
چالش: بهبود برنامه جلوگیری از برخورد با مانع
خلاصه
6: سفارشی‌سازی با نور و صدا
افزودن LED نواری به ربات Raspberry
معرفی LED نواری و سیستم رنگ RGB
آنچه نیاز دارید
سیم‌کشی مجموعه LED نواری روی ربات
نصب نرم‌افزار
پیکربندی کد نمونه کتابخانه Python
اجرای کد مثال فوق
کنترل LED نواری با استفاده از برنامه Wiimote
اجرای برنامه: LED نواری و کنترلر Wiimote
چالش: آزمایش با رنگ و الگوهای مختلف
نصب بلندگو روی ربات Raspberry Pi
درک چگونگی کار بلندگوهای 3/5 میلی‌متری
بلندگوی خود را وصل کنید
افزودن بوق ماشین به برنامه WIIMOTE
نصب نرم‌افزار
پخش صداها از برنامه ترمینال
پخش صدا با استفاده از برنامه Wiimote
اجرای برنامه: کنترل Wiimote، LEDنواری و جلوه‌های صوتی
افزودن قابلیت بوق به برنامه جلوگیری از برخورد با مانع
یکپارچه‌سازی صدای بوق در برنامه جلوگیری از مانع
اجرای برنامه: بوق قبل از برخورد با موانع
چالش: جلوه‌های صوتی را به سایر پروژه‌های خود اضافه کنید
خلاصه
7: دنبال کردن خط
ایجاد یک مسیر
تئوری دنبال کردن خط
استفاده از یک حسگر IR برای تشخیص خط
آنچه نیاز دارید
سیم‌کشی ماژول حسگر دنبال‌کننده خط TCRT5000
برنامه‌نویسی Raspberry برای شناسایی یک خط
اجرای برنامه: خط را شناسایی کن!
ساخت ربات دنبال‌کننده خط مستقل
سیم‌کشی دومین ماژول حسگر دنبال‌کننده خط TCRT5000
مونتاژ حسگرها روی شاسی ربات
برنامه‌نویسی ربات برای دنبال کردن یک خط
اجرای برنامه: ربات دنبال‌کننده یک خط!
خلاصه
8: بینایی کامپیوتر: دنبال کردن یک توپ رنگی
فرایند بینایی کامپیوتر
آنچه نیاز دارید
هدف: یک توپ رنگی
ماژول دوربین رسمی Raspberry Pi
اتصال و تنظیم ماژول دوربین
نصب دوربین روی شاسی ربات
فعال‌سازی دوربین و VNC و تنظیم وضوح صفحه‌نمایش
گرفتن عکس آزمایشی
کنترل دسک‌تاپ Pi از راه دور با VNC
نصب و برقراری ارتباط با VNC Viewer
عکس با ماژول دوربین Raspberry Pi و مشاهده آن
تنظیم ربات برای جستجو و دنبال کردن یک توپ
درک تئوری مربوط به شناخت اشیای رنگی
نصب نرم‌افزار
شناسایی رنگ HSV مربوط به توپ رنگی شما
اجرای برنامهHSV Test
برنامه‌نویسی Raspberry Pi برای دنبال کردن یک توپ
اجرای برنامه: تنظیم ربات برای دنبال کردن یک توپ رنگی!
خلاصه
پیوست الف: گام‌های بعد
کانال یوتیوب RASPBERRY PI GUY
در تماس باشید!
وب‌سایت‌های دیگر
باشگاه‌ها و رویدادها
کتاب‌ها و انتشارات
پیوست ب: پین‌های Raspberry Pi
پیوست ج: راهنمای مقاومت
پیوست د: چگونگی لحیم‌کاری
آنچه نیاز دارید
سیم لحیم‌کاری
هویه لحیم‌کاری
پایه نگه‌دارنده هویه و تنظیف نوک هویه
لحیم‌کاری قطعات
آمادگی برای لحیم‌کاری
قلع‌اندود کردن نوک هویه
تنظیم و آماده‌سازی قطعات (یک سیم و یک موتور) برای لحیم‌کاری
لحیم‌کاری مناسب
خلاصه
پیوست ه: اجرای خودکار یک برنامه هنگام راه‌اندازی سیستم عامل
ویرایش فایل RC.LOCAL
یک مثال عملی