Raspberry Pi入門與機器人實作應用

　　快速具備Raspberry Pi的程式設計知識 輕鬆掌握機器人專案的實作技巧
　　輕鬆進入Raspberry Pi的世界 建構專屬於你的智慧型機器人
　　
　　◎內容編排由淺入深，透過本書學習Raspberry Pi，可充分理解程式設計的精髓
　　◎建置專屬開發環境及超酷機器人專案，從專案設計與開發的過程中獲得操作樂趣
　　◎著重機器人電腦視覺的應用，引導你進入智慧型機器人的領域
　　
　　Raspberry Pi是套價格低廉但高效能的電腦系統，大小不過就像信用卡一樣，由於迷你，因此可應用於任何你所能想到的地方。本書將介紹如何運用這台神奇的小電腦，來建置你專屬的開發環境、製作超酷的機器人專案，從專案設計與開發的過程中獲得實作的樂趣。
　　
　　本書內容的編排由淺入深，你不需要有Raspberry Pi的基礎，即可經由本書進入Raspberry Pi的世界。而關於機器人的製作方面，則是以坊間常見的馬達、驅動電路板以及感測器來製作，如此可用最少的錢、最方便的方式來建構機器人。另外，本書特別強調機器人電腦視覺的應用，希望慢慢引導你進入智慧型機器人的領域。
　　
　　本書適用於大專院校「微處理機」、「機電整合」、「專題製作」等課程，可提供老師教學、學生研習之用。若你是業餘玩家、專案設計者，也很適合閱讀本書。本書的內容以Linux作業系統及Python程式設計為主，而機器人的應用則以伺服馬達控制以及直流馬達控制為主，並導入OpenCV電腦視覺的概念於機器人的設計應用中。本書內容淺顯易懂，程式內容小而實用，閱讀後可以充分理解程式設計的精髓。
　　
　　閱讀本書後，你將學到下列的精彩內容：
　　＊建置Raspberry Pi 3開發環境。
　　＊Linux基本系統管理。
　　＊透過網路遠端管理Raspberry Pi 3。
　　＊Python基本程式設計。
　　＊Raspberry Pi GPIO程式設計。
　　＊Raspberry Pi攝影機程式設計。
　　＊Raspberry Pi與Arduino的整合應用。
　　＊六軸機械手臂控制。
　　＊四軸兩足機器人控制。
　　＊輪型機器人控制。
　　＊Python OpenCV基本影像處理：
　　＊OpenCV人臉辨識。
　　＊機器人電腦視覺應用。
　　

Chapter01 Raspberry Pi開發板
1.1 簡介
1.2 組裝Raspberry Pi
1.3 Raspbian簡介
1.4 在Windows上燒錄映像檔
1.5 啟動Raspbian作業系統
1.6 Raspbian環境設定
1.7 圖形化檔案管理
1.8 啟動終端機

Chapter02 Linux基本操作
2.1 簡介
2.2 Linux檔案系統
2.3 檔案管理指令
2.4 編輯文字檔案
2.5 目錄管理
2.6 了解檔案權限
2.7 系統管理
2.8 更新作業系統
2.9 尋找及安裝軟體套件
2.10 自動執行程式
2.11 捕捉螢幕畫面
2.12 Shell Script簡介

Chapter03 Raspberry Pi連上網路
3.1 簡介
3.2 以網路線連上網路
3.3 配置靜態IP位址
3.4 Wi-Fi無線網路
3.5 SSH簡介
3.6 致能Pi的SSH Server
3.7 Linux主機遠端存取Pi
3.8 Windows主機遠端連結Pi
3.9 使用SFTP傳送檔案至Pi
3.10 VNC簡介
3.11 安裝VNC伺服器
3.12 下載VNC Viewer
3.13 自動執行VNC伺服器

Chapter04 Python基本語法
4.1 簡介
4.2 啟動Python
4.3 Python基礎
4.4 Python字串處理
4.5 Python控制敘述
4.6 自定義函數
4.7 List串列
4.8 Dictionary字典
4.9 格式化數值
4.10 返回多個數值
4.11 使用模組
4.12 在Python中執行Linux指令
4.13 寫入檔案
4.14 讀取檔案
4.15 例外處理

Chapter05 Python GPIO控制
5.1 簡介
5.2 點亮LED
5.3 LED閃爍程式
5.4 控制LED的亮度
5.5 連接按鈕開關
5.6 切換LED亮滅

Chapter06 Python攝影機控制
6.1 簡介
6.2 安裝Webcam
6.3 使用fswebcam
6.4 fswebcam定時捕捉影像
6.5 使用Webcam錄製視訊
6.6 以PyGame控制Webcam
6.7 連接Pi相機模組
6.8 使用raspistill及raspivid
6.9 建立縮時攝影
6.10 自動執行縮時攝影

Chapter07 伺服馬達控制
7.1 簡介
7.2 舵機結構
7.3 舵機工作原理
7.4 Raspberry Pi控制舵機
7.5 舵機控制板
7.6 舵機控制板命令格式
7.7 Raspberry Pi控制舵機控制板

Chapter08 六軸機械手臂控制
8.1 簡介
8.2 組裝六軸機械手臂
8.3 控制六軸機械手臂取放物

Chapter09 四軸兩足機器人控制
9.1 簡介
9.2 組裝四軸兩足機器人
9.3 步行原理
9.4 控制四軸兩足機器人前進後退
9.5 控制四軸兩足機器人左轉與右轉

Chapter10 直流馬達控制
10.1 簡介
10.2 直流馬達特性
10.3 Raspberry Pi 3控制直流馬達
10.4 RaspiRobot驅動板
10.5 連接RRB3及Raspberry Pi

Chapter11 輪型機器人控制
11.1 簡介
11.2 輪型機器人組裝
11.3 Robot驅動板
11.4 Raspberry Pi連接Robot驅動板
11.5 控制輪型機器人
11.6 超音波感測器模組
11.7 Raspberry Pi超音波測距
11.8 輪型機器人自動避開障礙物

Chapter12 Raspberry Pi與Arduino
12.1 簡介
12.2 在Pi中安裝Arduino IDE
12.3 Pi與Arduino序列傳輸
12.4 Arduino序列傳送類比值給Pi
12.5 Pi與Arduino整合：使用Firmata
12.6 使用Firmata
12.7 Pi控制Arduino數位輸出
12.8 Pi讀取Arduino數位輸入
12.9 Pi讀取Arduino的類比輸入
12.10 Pi控制Arduino PWM輸出

Chapter13 OpenCV簡介
13.1 簡介
13.2 安裝OpenCV
13.3 OpenCV基本操作
13.4 色彩空間轉換
13.5 影像平移
13.6 影像旋轉
13.7 影像放大縮小
13.8 仿射轉換
13.9 投影轉換
13.10 2D卷積
13.11 模糊化
13.12 邊緣偵測
13.13 侵蝕和膨脹

Chapter14 OpenCV人臉辨識
14.1 簡介
14.2 使用Haar cascades來檢測事物
14.3 積分影像
14.4 人臉辨識
14.5 偵測眼睛
14.6 偵測嘴巴
14.7 偵測鼻子
14.8 偵測耳朵
14.9 偵測貓臉

Chapter15 機器人電腦視覺應用
15.1 簡介
15.2 OpenCV連接Webcam
15.3 色彩空間
15.4 OpenCV偵測球的顏色
15.5 OpenCV顯示球的位置
15.6 OpenCV動態人臉辨識