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JavaScript機器人：用Raspberry Pi、Arduino和BeagleBone構建NodeBots

為了解決SF-6 LED的問題，作者[美] 瑞克·沃爾德龍 這樣論述：

JavaScript不僅是Web的程式設計語言，也是編寫非同步程式簡單的語言之一。正如在管理動態使用者介面時，Web應用程式需要在後臺與Web伺服器進行交互一樣，機器人需要在等待指令或尋找障礙時考慮進展情況。 　 　 《JavaScript機器人：用Raspberry Pi、Arduino和BeagleBone構建NodeBots》展示使用JavaScript構建回應周圍世界的機器人的方法。使用支援 Arduino、樹莓派和BeagleBone的開源Johnny-Five機器人庫，逐步學習構建和程式設計能夠漫遊、游泳、打字、散步、跳舞、發送提醒、製作音樂、表達情感等的機器人的方法。 　　 本書

作者RickWaldron發明了Johnny-Five，並且已經招募了14位程式師組成團隊，與你分享他們熱哀的JavaScript機器人項目。 　 《JavaScript機器人：用Raspberry Pi、Arduino和BeagleBone構建NodeBots》中詳細說明了項目所需的材料，找到材料的地點以及購買材料的估計成本，並且在計畫和排除專案故障的過程中會提供大量幫助，這樣你可以輕鬆地構建本書中的項目。 第1章 用Lo-tech材料建造機器人 1.1 構建SimpleBot 1.1.1 材料單 1.1.2 構建步驟 1.1.3 安裝Node.js包 1.1.4 使用基

本程式測試構建 1.1.5 故障排除——接線 1.1.6 一個簡單的驅動程式 1.1.7 故障排除——伺服電機 1.2 切斷電源線 1.2.1 構建無線SimpleBot 1.2.2 連接 1.2.3 控制SimpleBot 1.2.4 疑難排解 1.3 進一步探索 第2章 TypeBot 2.1 材料清單 2.2 剖析機器人手臂 2.2.1 設計手臂 2.2.2 約束手臂 2.3 構建硬體 2.3.1 底座和肩膀 2.3.2 肘部 2.3.3 腕部 2.3.4 手指 2.3.5 腦部 2.4 編寫軟體 2.4.1 創建專案檔案 2.4.2 控制伺服 2.4.3 初始化 2.4.4 按鍵排序

2.4.5 首次運行 2.4.6 微調手臂 2.5 進一步探索 第3章 節點船 3.1 材料清單 3.2 潛艇電機吊艙 3.2.1 為什麼要使用電機驅動器 3.2.2.電機吊艙零件 3.2.3 修改電機 3.2.4 測試電機 3.2.5 完成電機 3.2.6 插入電機 3.2.7 打孔 3.2.8 關閉電機吊艙 3.2.9 電線的防水 3.3 安裝Spark核心板 3.4 第一個Spark項目 3.5 焊接電機驅動器 3.6 給小船接線 3.6.1 給電機驅動器供電 3.6.2 連接Spark核心板和電機驅動器 3.6.3 連接電機 3.7 電機的控制：代碼 3.7.1 添加按鍵事件 3.

7 ，2記錄按鍵狀態 3.8 船體裝配 3.9 伺服系統 3.9.1 伺服系統程式設計 3.9.2 安裝方向舵 3.1 0啟航 3.1 1進一步探索 第4章 piDuin05移動機器人平臺 4.1 材料清單 4.2 安裝開發板和軟體 4.2.1 在樹莓派上安裝Node.js 4.2.2 下載piDuin05代碼和依賴項 4.2.3 插入Arduino 4.2.4 通過WebSockets測試Johnny-Five 4.2.5 流覽appjs 4.2.6 初始化Johnny-Five 4.2.7 控制硬體 4.2.8 使用WebSockets進行低延遲控制 4.2.9 從任何地方連接 4.3

裝配硬體 4.4 用智慧手機控制 4.4.1 下載piDuin05 Web應用程式 4.4.2 將localtunnel發佈到Web應用程式上 4.4.3 在手機上試用Web應用程式 4.5 流覽app.js和index.html 4.5.1 存儲localtunnel位址和前端 4.5.2 服務使用者介面 4.5.3 觸控式螢幕操縱杆 4.5.4 建立連接 4.5.5 發送命令 4.6 進一步探索 …… 第5章 用Johnny-Five控制六足機器人 第6章 構建語音控制的NodeBots 第7章 室內日晷 第8章 萬聖節惡搞燈光秀 第9章 CheerfulJ5 第10章 使用Beagle

Bone Black的互動式RGB LED顯示幕 第11章 物理安全、JavaScript和你 第12章 人工智慧：蝙蝠機器人 第13章 三角洲機器人和運動學 第14章 喵喵鞋 附錄A 我喜歡程式設計和製作。當我發現Chris Will-iams的node-serialport模組（用於Node.js）時，我記得我在想：“現在我可以對我製作的東西進行程式設計了。”所以我做到 了！我貢獻了一個Arduino程式，它將光敏電阻感測器值列印到開放的串口和一個小的JavaScript處理常式，該程式監聽資料並向終端列印“圖 形”。幾個月後，我開始投身Cam Pedersen的du

ino項目，直到Julian Gaultier就他對Firmata協議的JavaScript實現向我求助。從那時起，我們開始構建一個高級零件類集合，目標是：讓使用 JavaScript控制硬體變得簡單而有趣。 本書將向你展示我們構建的內容以及如何使用它來編寫你所製作的東西。 雖然設計硬體專案的物理挑戰與用任何其他語言程式設計的專案相同，但本書將以直觀設計的介面形式，展示根據維護狀態和提供控制行為的物件來思考硬體的方法。 那麼，如何口頭描述將LED添加到項目然後再打開？你可能會說：“將LED連接到地和引腳9，然後將其打開。”使用Johnny-Five框架，可將其寫為： 如何連接伺服體然後將

喇叭設置為特定角度（以度為單位）？“將伺服連接到引腳10並將其喇叭定位到110°。”如以下代碼所示： 這 些示例都解釋了輸出，但是輸入呢？考慮一下Arduino程式是如何工作的：它們通常依賴於程式迴圈，並且在讀取和處理輸入時經常會引入某種形式的延遲。 這意味著你的Arduino程式在等待輸入時會被阻止。在JavaScript中編寫程式時，永遠不會阻止該過程。事實上，你的處理常式等待資料到達並異 步處理Arduino程式： 這些都是微不足道的示例，但它們說明了你將在本書中反復重複的模式。 每個專案都將向你展示如何在物理意義上構建它，然後在抽象程式設計意義上構建它，後者將與前者同步。 有了這些

概念，你將構建和程式設計： 步行機器人、打字機器人、節點船和PiDuino5移動機器人平臺（第1章至第4章） 六足機器人（第5章） 聲控繼電器控制（第6章） 室內日晷（第7章） 萬聖節惡搞燈光秀、桌面心情燈或照明裝置（第8章至第10章） 安全和通知系統（第11章） 蝙蝠機器人（第12章） 三角洲機器人（第13章） 喵喵鞋（第14章） 對我來說，本書最令人興奮的部分是作者本人。這個小組是NodeBots社區成員的絕佳代表，從一開始就脫穎而出。他們不僅僅是作家或工程師，他們還是教師、傳播者、領導者，在我看來他們是英雄。毫不誇張地講，如果沒有他們我就不可能完成本書。 讓我們少一些言語，多一些實踐。

不必按任何特定順序完成這些專案，請查看目錄，找到一個看起來很有趣的專案，然後開始構建！ 排版約定 本書使用以下印刷約定： 斜體 表示URL、電子郵寄地址。 等寬字體 用於程式清單。 等寬粗體 顯示應由使用者按字面輸入的命令或其他文本。 此圖示表示提示、建議或一般說明。 此圖示表示警告或注意。 每章中的零件號使用以下縮寫： MS: Maker Shed（http://makershed.com） AZ: Amazon（http://amazon.com） AF: Adafruit（http://adafruit.com） SF: SparkFun加代碼Xii 1（http://sparkfun

.com） 使用代碼示例 本 書可以幫助你完成工作。通常，你可以在程式和文檔中使用本書中的代碼。 除非你複製了大部分代碼，否則無須與我們聯繫以獲得許可。例如，使用本書中的多個代碼塊編寫程式不需要獲得許可。銷售或分發Make：系列圖書中的示例 CD-ROM需要獲得許可。通過引用本書和引用示例代碼來回答問題不需要獲得許可。將本書中的大量示例代碼合併到產品文檔中需要獲得許可。 我們 感謝但不要求你列出引用出處。出處資訊通常包括標題、作者、出版商和ISBN。例如：“Make: JavaScript Robotics 由Jonathan Beri、 Donovan Buck、 Julian David

Duque、 Andrew Fisher、 Lyza Danger Gardner、 Anna Gerber、 Sara Gorecki、 Susan Hinton、 Bryan Hughes、 Kassandra Perch、 David Resseguie、 Emily Rose、 Pawl Szymczykowski、 Raquel Velez以及Rick Waldron (Maker Media)撰寫。版權歸Backstop Media所有, ISBN978-1-4571-86950。” 如果你認為你對代碼示例的使用超出了許可範圍，請隨時通過bookpermissions@maker

media.com與我們聯繫。 Safari線上電子書 Safari Books Online是一個按需數位圖書館，以書籍和視頻形式提供來自世界領先的技術和商業作者的專業內容。 技術專業人員、軟體發展人員、網頁設計人員以及商業和創意專業人員可以使用Safari Books Online作為研究、解決問題、學習和認證培訓的主要資源。 Safari Books Online為企業、政府、教育和個人提供一系列計畫和優惠的價格。 會 員可以在一個完全可搜索的資料庫中訪問數千本書籍、培訓視頻和預發佈稿件，資料庫來自O’Reilly Media、Prentice Hall Professional、

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在以下網址找到：https://github.com/rwaldron/javascript-robotics。 如果你認為你對代碼示例的使用不合理或超出上述許可，請隨時與我們聯繫[email protected]。 致謝 Julián Duque NodeBots 就是在學習的同時享受樂趣，對我而言，這是一種實現社會影響的方式。一切都始於2013年的NodeConf，這是我第一次在由Rick Waldron和Raquel Velez指導的NodeBots研討會上使用Johnny-Five。我的第一次嘗試是用壓電蜂鳴器，但當時圖書館不支持Piezo課程，所以我向 Rick請教如何

使用它，Rick對我說：“我無法使其工作，自學怎麼樣？”從此，我開始致力於完成這個項目。另外，Raquel給了我第一個 Arduino套件作為禮物並告訴我：“帶上這個套件，實踐你在哥倫比亞學到的東西。”這件小事振奮人心，我在哥倫比亞的Medellín開始了我的 NodeBots篇章。我還通過研討會和談話的方式，在烏拉圭、瓜地馬拉和墨西哥幫助建立社區。我非常感謝Rick和Raquel，是他們鼓舞我並讓我成 為這場創客革命的一部分。

我們夢想的未來都市

為了解決SF-6 LED的問題，作者五十嵐太郎,磯達雄 這樣論述：

　　現代建築史×科幻創作文本＝？ 　　──空想未來都市的現實展現 　　從夢中發想、溢出夢想外的「未來都市」樣貌，是什麼樣子？ 　　而這個名為「未來都市」的夢， 　　究竟是幻想極致的美夢，還是醒不過來的噩夢？ 　　小時候我們都畫過過這樣畫──主題叫做「未來都市」：畫中可能有各種超高層大樓林立、汽車與人在不同的輸送帶上運行，空中往返著的運輸飛行器川流不息； 　　或者我們已經在電影中看見這樣的未來都市：街上到處是替人類執勤務的機器人往來行走，人與機器人共同生活在同一個家中；在手塚治虫的動畫中看見的機器仿生人原子小金剛、大友克洋的《AKIRA》裡看見如廢墟般的未來世界場景…… 　

　人們所夢見關於「未來都市」的夢境，究竟是什麼樣呢？戰後日本在重建論述的基礎下，由丹下健三領軍的代謝派（Metabolism）建築家們推出各種關於未來都市的可能論述，同時描繪著未來科技的科幻小說、電影、漫畫、動畫各種文本也相當流行，建築家們把焦點轉向未來都市的時間點，與科幻文本興盛的時期幾乎重疊，這是因為對未來的強烈關心，就分別以都市設計與科幻虛構文本兩種不同的層面表現出來，科幻創作者們持續關注的建築家們提出的未來計畫、從中獲得創作靈感，而作為科幻愛讀者的建築家們也不在少數， 　　日本在戰後復甦、開始朝向高度經濟成長期的同時，在少年漫畫、虛構小說文本中也開始描繪超高層大廈、飄浮在空中行走的汽

車，以及建造在空中的都市等等充滿魅力的未來都市景象。而在建築界，也為了因應人口增加而開始發表大規模的都市計畫。這樣兩股動能匯流到一九七○年，便使得大阪萬博成為一個未來都市的實驗場。 　　而除了日本之外，從文藝復興到二十世紀，從達文西到柯比意，甚至於到晚近的建築電訊（Archigram），又是如何描繪內心的烏托邦都市？而相應地，從早期科學幻想小說（science romance）到後來的科幻小說（science fiction），又如何與這些建築／都市空想提案互動、創造出共有的烏托邦想像？而這些烏托邦又是如何轉化成壓抑的敵托邦？ 　　這個一路作著、關於未來的美好夢境，從什麼時候開始，似乎成了

醒不過來的夢魘？ 　　本書即從「建築評論」與「科幻文本」兩種方面來談述這些曾經被熱切夢想過的未來都市──由建築評論家五十嵐太郎與建築專門記者磯達雄分別從日本戰後至今的建築家的思維、現實中曾經提出過的未來都市計畫構想，以及小說、電影中虛構的未來都市兩個面向交相書寫，旁徵博引的論述不僅談論這些與時代緊緊相扣的未來的夢，也從中看見此刻指尖所指向的可能未來。

利用水熱法成長氧化鋅奈米結構與單晶/類單晶薄膜及其於光電元件應用之研究

為了解決SF-6 LED的問題，作者凃詠俊 這樣論述：

本論文旨在以水熱法成長氧化鋅奈米結構與單晶/類單晶薄膜及其應用於相關光電元件之研究。於本研究中，已成功利用水熱法製備奈米結構於氮化鎵系列發光二極體與單晶矽太陽能電池表面，有效提升發光二極體之光析出效率與太陽能電池之光電轉換效率。本研究亦以簡易之水熱法成功製備出單晶/類單晶之氧化鋅薄膜於氮化鎵基板與氧化銦錫基板，並成功製備高性能UV光感測元件與UV光發光二極體，亦已完成退火製程開發，有效降低氧化鋅材料之氧空缺，改善薄膜應用於光電元件特性。於藉由水熱法製備n型氧化鋅奈米錐於傳統氮化鎵發光二極體表面之研究方面，所開發技術具有低成本、低溫、設備簡易及折射係數調變之優勢，其中，操作電流為350 mA時

，表面具奈米尖端結構之氮化鎵發光二極體相較於傳統氮化鎵發光二極體，其光輸出效率增加了36.1%。於利用氮化矽包覆氮化鎵奈米線結構，進一步提升氮化鎵發光二極體之光析出效率之研究方面，利用水熱法成長氧化鋅奈米線於氮化鎵發光二極體表面作ICP蝕刻之遮罩，製備出表面具氮化鎵奈米結構之發光二極體，再進行PECVD沉積氮化矽薄膜，即完成具折射係數漸變(氮化鎵:2.5薄氮化矽:2矽空氣:1)及奈米結構之氮化鎵發光二極體元件，其中，具折射係數漸變及奈米結構之氮化鎵發光二極體元件於注入電流350 mA時，與傳統氮化鎵發光二極體相較，其光析出效率增加28.7%。本論文亦利用水熱法製備氧化鋅奈米線於傳統太陽能電池表

面，再利用室溫之蝕刻製程形成奈米管結構，最後使用PECVD沉積氮氧化矽作為折射係數漸變層，即完成具折射係數漸變及奈米結構之太陽能電池且與傳統太陽能電池比較，其光電轉換效率增加39.2%。本研究藉由水熱法進行類單晶之氧化鋅薄膜之選擇性成長，以類單晶氧化鋅薄膜為基材搭配P型氧化亞銅半導體材料，進而製備出異質接面結構之紫外光感測器。此技術具有低溫低壓製程、製程容易、可避免傳統使用氧化鋅奈米線作為UV感測元件之絕緣製程(此製程技術複雜耗時，導致元件成本提高)、較大接面面積與較高之機械應力(與奈米結構比較)優勢。本研究所開發之氧化鋅薄膜/氧化亞銅異質接面結構之UV光感測器，具有數種不同氧化亞銅薄膜厚度調

變(250~750 nm)，且擁有良好之整流電特性與優異的紫外光(365 nm)響應，其響應能力(光照與暗室環境下之電流比值)約為55.6倍，響應時間與復歸時間約為20秒與26秒。為進一步提升氧化鋅薄膜品質，本論文另擇用晶格較匹配的p型氮化鎵基板成長單晶氧化鋅薄膜，並製備異質接面結構之紫外光發光二極體，此技術具有低溫低壓製程、製程簡易、元件製作成本低廉之優勢。所開發之紫外光發光二極體，發光主波長為375 nm。經由退火製程(於氮氣環境下，500oC，10 分鐘)，有效改善漏電流(降低約150%)及整流電特性。本論文亦於n型氮化鎵基板表面製備具多孔隙結構之p型氧化鋅，且將其應用於紫外光感測器並深

入研究。所開發之紫外光感測器，具有數種不同孔隙調變(50~500 nm)且擁有良好之整流電特性與優異的紫外光(365 nm)響應，其響應能力(光照與暗室環境下之電流比值)約為80倍，響應時間與復歸時間約為6秒與7秒。本論文所開發與研製之氧化鋅奈米結構，已成功提高水平LED之光析出效率36.1%、垂直LED之光析出效率28.7%及傳統太陽能電池之轉換效率39.2%，亦已成功將所開發之單晶/類單晶氧化鋅薄膜及多孔隙結構之p型氧化鋅分別製備成紫外光發光二極體及紫外光感測元件，其中紫外光發光二極體之發光主波長為375 nm，且經由退火製程大幅改善了漏電流(約150%)，而製備之紫外光感測元件亦有極佳之

光電響應能力，分別為55.6倍及80倍。根據本論文所建立的材料與元件製備技術基礎，預期於適度之製程參數調變下，將對未來發光二極體、太陽能電池及紫外光感測元件應用有相當之助益。