想要学创客，如何入门？

作者：西涯先生
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来源：知乎
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最近有一个文科的朋友看稚晖君的视频心血来潮，也想自己动手做一些好玩的东西，特意来问我应该怎么样入门，我为他制定了一个简单的对于文科学生的学习计划，也给大家分享一下~~~

我觉得成为创客最好的学习方式不是一门课程接着一门课程的学习，而是通过一个又一个的小项目来培养兴趣和解决问题的能力，我把入门创客的过程分为了三个阶段，每个阶段对应了不同难度的一些项目，循序渐进的来完成学习~~~

第一阶段：做一些简单的电子作品（只包含很少的运动环节，主要由由舵机驱动的）

比如自动浇花的装置，呼吸灯，智能闹钟等等

这个阶段需要学的技能：

1、 Arduino（买一套开发板）

2、 C++基础编程

3、 三维结构设计（Fusion 360软件）

4、 焊台的使用

需要掌握的知识：

1、电子电路的基本知识（学习电阻、电容、电感、二极管、三极管、电压、电流、高低电平、PWM等等一些基本概念，基本电流电压计算关系，搭建简单的电路。p.s. 不需要专门去看一本书，最好是遇到了哪一个概念不清楚就去查）

2、一些简单的电子元件、传感器、执行器的原理以及在Arduino上的使用方法，这些传感器包括但不限于：LED灯、蜂鸣器、温度、湿度、热敏传感器、超声波、红外、舵机等

3、3D打印的基本原理

需要掌握的程度：

1、Fusion 360三维建模，学习到能画物品外壳的三维模型的程度，也就是可以画静态的物体，后续需要把模型加工出来，就可以百度搜索 “未来工厂”进行3D打印

2、C++编程的能力需要可以看懂简单的开源项目的代码，C++的难度很高，目前不需要去学习太高深的东西，大概只需要学会基本数据类型、三大语句（顺序、条件、循环）、函数、再难一点的话学学指针就差不多了

3、Arduino需要可以点亮LED、蜂鸣器、读取一些简单的传感器的参数、控制舵机运动等等

第二阶段：做一些简单的机器人作品（包含更多的运动环节，用到直流电机驱动，但只涉及速度和位置控制，不涉及力矩控制）

比如自动循迹小车、稚晖君的逗逼笔的项目等等

这个阶段需要学的技能：

1、 进阶的Arduino和C++编程

2、 进阶的三维结构设计

3、 进阶的传感器和执行器的使用（直流有刷、无刷电机、惯性测量单元IMU、相机、LCD屏幕）

需要掌握的知识：

1、数学知识，包括一部分微积分（极限、导数、微分、积分、泰勒级数）的知识、线性代数（矩阵的加法、乘法、逆、行列式、最重要的是对矩阵本质的理解）的知识。这部分知识是为了了解机器人的运动学、基本的控制原理、电机原理打下基础。

2、物理知识，基本牛顿运动定律（三维空间下的平移和旋转），直流有刷、无刷电机的原理。

3、机械知识，一些基本的传动机构的工作原理和三维建模，例如曲柄摇杆、齿轮、同步带等等。

4、电子电路知识，进一步了解各种通讯协议（I2C，UART，SPI，CAN），学习看懂电路原理图。

5、简单的控制知识，了解PID控制的基本原理。

需要掌握的程度：

1、数学知识，没有必要去把整本的高数、线性代数、大学物理的书给看懂，看对自己有用的部分，一般就包括在我所说的内容里了，主要还是哪里遇到问题了，补哪里

2、物理知识，对机器人的运动规律可以用公式表达，例如做一个两轮直立机器人，能够建立起姿态和运动速度的关系

3、控制知识，会写PID控制的程序，掌握了PID的调参方法

第三阶段：做一些高级的机器人作品（电机驱动，力矩控制）

比如四足、机械臂的项目等等

这个阶段需要学的技能：

1、 嵌入式编程

2、 复杂的三维结构设计

3、 运动控制

4、 电子电路设计（Altium Designer）

5、 上位机编程（电脑端可视化软件的编写，一般可以用QT）

需要掌握的知识：

1、数学知识，一些复变函数的知识（傅里叶变换，拉氏变换）

2、控制知识，一些经典的控制理论（自动控制原理），现代控制理论

3、机器人方面的知识，正向运动学、逆向运动学、动力学方面的知识（主要还是在前面的物理知识上的拓展）

4、编程知识，上位机编程，面向对象的C++，一些操作系统方面的知识（单片机实时操作系统，Linux），简单的视觉处理

需要掌握的程度：

1、 嵌入式编程，不再局限于Arduino，了解更多的单片机的特性，包括中断、定时器等等，学会看电子元器件的技术文档，学习STM32、ESP32等型号单片机的使用

2、 运动控制，对于电机的控制要进一步了解，包括电流、速度、位置三环控制、FOC控制，阻抗控制等等

3、 电路原理图集成、PCB板绘制，至少需要会画单片机的最小系统板，进一步可以学习电源电路的设计和绘制

参考链接：

机器人工程师学习计划：https://zhuanlan.zhihu.com/p/22266788

上面这个链接仅供参考啊，我也有很多是没有学会的~~~

另外，最好的学习方式是去网络上搜索，找到一个自己感兴趣的开源项目，然后直接按照开源的方案开始做，遇到不会的就学，不需要先做什么准备之类的。当然刚开始的时候，可以选简单一点的，尽可能不要用到视觉、电机、复杂的机构，可以循序渐进的来~~