樂高機器人設計技巧 EV3結構設計與編程指導 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

産品特色

編輯推薦

作者團隊是國內知名樂高培訓機構——碼高機器人，總結瞭多年國內機器人教學經驗，內容更接地氣；
全是炫彩的圖片並加以結構解釋旁白，還有編程的詳解旁白，掃碼即可觀看演示視頻與搭建步驟，將圖書與互聯網結閤在一起，讓愛好者們更加方便學習與觀摩，機器人興趣愛好者與學校後者機構都可用來作為參考。重要的是一套硬件器材零件便能完成一個作品，避免瞭硬件的限製。

內容簡介

本書包含14例經典的樂高EV3結構設計及其編程指導，采用高清全彩的多角度圖片展示，並輔以搭建過程中的要點、技巧和注意事項，每一個實例還附有精心製作的視頻二維碼，掃碼即可觀看搭建步驟和演示視頻，讓讀者更加方便地學習和觀摩，樂高機器人愛好者、機器人培訓機構、學校科技課程的老師和學生都可用來作為重要參考。

作者簡介

碼高機器人教育
碼高機器人緻力於通過提供一站式的機器人教育解決方案，培養孩子的創造力和係統化解決問題能力。碼高機器人提供覆蓋6到18歲的機器人教育解決方案，一個機器人愛好者，在碼高可以完成全部的機器人教育知識學習，熟練掌握機器人的設計、搭建和編程操控，全麵提高自身的科學素養，為未來成為工程師和科學傢打下堅實的基礎。
作為一傢具備一站式服務能力的機器人教育機構，我們已經打造瞭常規課程産品綫和集訓課程産品綫。常規課程主要通過讓孩子進行係統化的結閤實踐的理論學習，掌握紮實的機器人設計、搭建和操控知識，讓學生成為一個機器人操控者。集訓産品綫則涵蓋瞭國際比賽係列、國際認證係列、國內比賽係列、國內鼕夏令營、主題集訓等多種産品，通過集中性、團隊化、國際化、高難度的訓練，讓學生從一個操控者變成傑齣的機器人駕馭者，能夠自己根據一個特定的主題規則，設計、搭建和操控自己的機器人，並進行任務挑戰，與國際和國內的機器人高手同場競技，實現創造力和係統化解決問題能力的全麵提升。

內頁插圖

目錄

01　獨輪戰車 6
02　超聲波秤 16
03　連發手槍 26
04　防空巨炮 38
05　搭橋小車 50
06　挖掘機 61
07　開山車 76
08　俄羅斯轉盤 88
09　搖槳小船 103
10　機械手臂 115
11　流水綫 126
12　敞篷跑車 138
13　重機關槍 151
14　哈雷摩托 162
附　錄 171

《奇妙機械師：我的樂高EV3創造之旅》 一、 探索無限可能：用樂高EV3點燃你的機械創造之夢 你是否曾被樂高積木那無窮的組閤可能性所吸引，又渴望將心中的奇思妙想變成觸手可及的實體？你是否對機械的運作原理充滿好奇，夢想著親手搭建齣能自主思考、執行任務的智能機器人？那麼，恭喜你，《奇妙機械師：我的樂高EV3創造之旅》正是為你量身打造的起點！ 這本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一場充滿樂趣和挑戰的探險。它將帶領你走進樂高EV3強大的智能磚、各式各樣的馬達、傳感器和豐富多樣的結構零件構成的奇妙世界。我們不教你照搬圖紙，而是點燃你內在的創造力，讓你學會如何“思考”機械，如何“理解”編程，最終將你腦海中那個獨一無二的機器人從藍圖變為現實。 在這裏，你將不僅僅是搭建者，更是小小工程師、智慧的程序員。我們將從最基礎的搭建技巧入手，讓你熟練掌握如何穩固地連接各種零件，如何利用EV3的強大核心搭建齣穩定而富有錶現力的主體結構。接著，我們將深入探索不同類型馬達的特性，學習如何根據你的設計需求選擇最閤適的動力係統，並通過巧妙的傳動設計，實現流暢而高效的運動。 傳感器更是機器人的“眼睛”和“耳朵”，我們將逐一剖析光綫傳感器、觸碰傳感器、超聲波傳感器以及陀螺儀傳感器的原理和應用。你會學會如何利用它們感知環境，理解數據，並以此為基礎，編寫齣讓機器人做齣智能反應的程序。想象一下，你的機器人能夠避開障礙物，跟隨一條黑綫前進，或者在特定距離停下，這一切都將變得觸手可及。 這本書最核心的理念是——“玩轉結構，玩轉編程”。我們不會給你一套固定的“模闆”，而是鼓勵你大膽嘗試，勇於創新。書中的每一個章節都蘊含著啓發性的設計思路和實用的搭建技巧，它們更像是為你打開瞭一扇扇通往不同機械原理的大門。例如，在學習齒輪傳動時，我們不會僅僅講解齒輪的嚙閤方式，還會引導你去思考不同大小齒輪組閤如何改變速度和扭矩，如何利用差速器實現轉嚮，甚至如何搭建齣更復雜的齒輪組來模擬現實世界中的機械裝置。 在編程方麵，我們同樣堅持“自主探索”的原則。EV3的圖形化編程界麵直觀易懂，非常適閤初學者。但我們不會滿足於簡單的“嚮前走幾步”的指令。我們會帶你學習如何利用流程控製語句，如循環和條件判斷，來構建更復雜的邏輯。你會瞭解如何存儲和處理傳感器數據，如何通過變量來讓你的程序更加靈活。更重要的是，我們會引導你去思考“為什麼”這樣編程，而不是僅僅“怎麼”編程。理解瞭編程邏輯的本質，你纔能真正釋放EV3的潛力。 本書的結構設計非常人性化，每一部分都圍繞著一個核心的主題展開，並且層層遞進，讓你在學習新知識的同時，能夠鞏固和運用之前所掌握的技能。我們從最簡單的行走機器人開始，逐步引導你搭建具有轉嚮功能的機器人，再到能夠執行抓取任務的機械臂機器人，以及最終能夠完成一係列復雜任務的智能協作機器人。每一個階段的設計都充滿瞭挑戰，但也充滿瞭成就感。 書中會穿插大量由經驗豐富的樂高愛好者和教育者精心設計的“創意挑戰”和“進階思考”。這些挑戰並非強製性的任務，而是為你提供更多的探索方嚮和靈感。例如，在搭建機械臂時，我們可能會提齣“如何讓機械臂能夠精確抓取不同大小的物體？”的挑戰，引導你去思考更精密的傳動和更準確的傳感器應用。這些挑戰將幫助你超越書本的限製，真正成為一個獨立思考的創造者。 我們深知，學習的過程離不開實踐。因此，本書中的每一個設計案例都經過反復的測試和優化，力求在結構穩定性和功能實現上達到最佳效果。同時，我們會詳細講解每個案例背後的設計理念和技術要點，幫助你理解“為什麼”這樣做，而不是僅僅“怎麼”做。當你遇到問題時，我們也會提供一些通用的故障排除思路和調試技巧，讓你能夠自信地解決遇到的睏難。 “奇妙機械師”不僅僅是一本關於樂高EV3的書，它更是一種學習的態度，一種探索的精神。它鼓勵你去觀察周圍的世界，從中汲取靈感，並將這些靈感轉化為你手中的樂高作品。它讓你學會如何將抽象的科學原理具象化，如何將枯燥的代碼轉化為有生命力的行為。 無論你是學生，還是對機器人技術充滿興趣的成年人，亦或是希望引導孩子探索STEM（科學、技術、工程、數學）領域的傢長，《奇妙機械師：我的樂高EV3創造之旅》都將是你不可多得的夥伴。它將陪伴你度過無數個充滿驚喜和創造的時光，讓你在玩樂中學習，在創造中成長。 準備好瞭嗎？拿起你的樂高EV3，讓我們一起踏上這段精彩的奇妙機械師之旅吧！相信我，一旦你開啓瞭這段旅程，你將發現，創造的樂趣，遠超你的想象！ 二、 深入剖析：搭建智慧的骨骼，賦予生命力的靈魂 在《奇妙機械師：我的樂高EV3創造之旅》的世界裏，我們不僅僅是組裝零件，我們是在構建一個充滿智慧的生命體。這本書將帶領你深入理解樂高EV3的核心組件，並學會如何將它們融會貫通，創造齣獨一無二的機器人。 1. EV3智能磚：機器人的大腦與心髒 作為一切的起點，EV3智能磚是我們的核心。它不僅是機器人的“大腦”，處理著來自傳感器的數據並發齣指令，同時也是“心髒”，為整個機器人提供動力。我們將從最基礎的連接開始，講解如何正確地為智能磚供電，如何通過USB或藍牙與電腦進行連接，以及如何利用它內置的顯示屏和按鈕進行基本的操作。 更重要的是，我們將深入探討智能磚的處理能力和內存。理解這些參數，能幫助你規劃更復雜的程序，避免因為資源不足而導緻機器人運行緩慢或卡頓。你將學會如何高效地利用智能磚的端口，閤理地分配馬達和傳感器的連接，以實現最優化的設計。我們還將介紹智能磚上的各種指示燈和聲音反饋，它們能幫助你在編程和調試過程中更好地理解機器人的狀態。 2. 動力係統：馬達的藝術與傳動的奧秘 機器人之所以能夠運動，離不開強大的動力係統。EV3提供瞭多種類型的馬達，包括大、中型馬達。我們將詳細講解每種馬達的特性，例如它們的扭矩、轉速以及精確控製能力。你將學會如何根據機器人的任務需求，選擇最適閤的馬達。是需要強大的力量來驅動履帶，還是需要精準的控製來實現精細的機械臂動作？這本書將為你提供清晰的指導。 傳動設計是讓馬達的動力高效傳遞到機器人各個部件的關鍵。我們將帶你探索齒輪、皮帶、連杆等多種傳動方式。你會學習如何利用不同尺寸的齒輪組閤來實現減速增扭或增速，如何利用差速器實現原地轉嚮，以及如何設計齣能夠模擬各種復雜運動的傳動機構。書中將包含大量生動的圖示和實際搭建示例，幫助你直觀地理解傳動的原理。你甚至會瞭解到一些進階的傳動技巧，例如如何利用麯柄連杆機構實現往復運動，或者如何設計多級傳動來獲得更強大的動力輸齣。 3. 感受世界：傳感器的智慧應用 機器人之所以能夠“智能”地做齣反應，離不開它們能夠“感知”周圍的世界。我們將一一剖析EV3提供的強大傳感器： 觸碰傳感器： 它們是機器人的“手指”，能夠感知物體的觸碰，從而觸發相應的動作。你將學會如何利用觸碰傳感器來檢測障礙物，實現自動避障，或者作為觸發指令的開關。 光綫傳感器： 它們是機器人的“眼睛”，能夠感知光綫的強度。我們將教你如何利用光綫傳感器來循跡（跟隨黑綫或白綫），如何在光綫變化時做齣反應，甚至如何通過簡單的光綫檢測來區分顔色。 超聲波傳感器： 它們是機器人的“耳朵”和“雷達”，能夠發射超聲波並接收反射波，從而測量距離。你將學會如何利用超聲波傳感器來測量與物體的距離，實現精準的停止或避障，甚至可以搭建齣簡單的測距機器人。 陀螺儀傳感器： 這是EV3中一個非常強大的傳感器，能夠測量角度和角速度。你將學會如何利用陀螺儀傳感器來保持機器人的平衡，實現精確的轉嚮和角度控製，從而讓你的機器人完成更加復雜的任務，比如精確地完成90度轉彎，或者在指定角度停止。 本書將展示如何將這些傳感器有機地組閤起來，讓你的機器人擁有更加全麵的感知能力。例如，一個機器人可能同時使用超聲波傳感器來避開障礙，並使用光綫傳感器來尋找特定的目標。 4. 結構美學與功能性：搭建的藝術 “樂高機器人設計技巧”不僅僅是關於技術的堆砌，更是關於結構的美感和功能的實現。我們將探討如何搭建齣既牢固又靈活的機器人結構。 穩定性： 學習如何利用梁、銷、軸等結構件，以及巧妙的連接方式，來構建堅固的底盤和支撐結構，確保機器人即使在高速運動或承受外力時也能保持穩定。 模塊化設計： 介紹模塊化設計的理念，讓你能夠將機器人的不同功能（如動力組、傳感器組、抓取機構）設計成獨立的模塊，方便安裝、拆卸、升級和維修。 輕量化與重心： 探討如何平衡結構的強度和重量，以及如何閤理布置重心，以提高機器人的靈活性和運動性能。 創意形態： 鼓勵你打破常規，設計齣具有獨特外觀和功能的機器人。本書將提供一些啓發性的設計範例，例如仿生機器人、車輛機器人、甚至是具有藝術錶現力的裝置。 5. 編程的邏輯：賦予機器人生命 結構決定瞭機器人的“身體”，而編程則賦予瞭它“靈魂”。EV3的圖形化編程語言，雖然直觀，但其背後蘊含著強大的邏輯。 基礎指令： 從最基本的馬達控製、傳感器讀取指令開始，讓你熟悉編程界麵的操作。 流程控製： 深入學習“順序”、“循環”和“條件判斷”等核心編程概念。你將學會如何編寫復雜的程序，讓機器人能夠根據不同的情況做齣不同的反應。 變量與數據： 瞭解如何使用變量來存儲和處理數據，例如傳感器讀數、計數器等，這能讓你的程序更加靈活和強大。 函數與自定義塊： 學習如何創建自定義的程序塊（函數），將重復性的代碼封裝起來，提高編程效率，並使程序結構更加清晰。 高級編程技巧： 介紹一些進階的編程技巧，例如多綫程編程（在EV3上實現同時執行多個任務）、PID控製（用於更精確的控製）等，為你打開更廣闊的編程天地。 本書中的編程指導，始終堅持“理解邏輯，而非死記硬背”的原則。我們會通過大量的實例，一步一步地剖析程序的編寫思路，讓你真正理解每段代碼的作用和意義。你將學會如何從一個目標齣發，將其分解成一係列可執行的指令，並最終將其轉化為一段能夠驅動機器人完成任務的程序。 三、 創造的旅程，從此刻啓航 《奇妙機械師：我的樂高EV3創造之旅》不僅僅是一本技術指南，它更是一份邀請函，邀請你加入一個充滿想象力、邏輯思維和動手實踐的精彩世界。 無論你是一個初次接觸樂高EV3的愛好者，還是已經有一定基礎，希望提升技能的玩傢，這本書都能為你提供寶貴的知識和靈感。它將是你搭建、編程、解決問題過程中的忠實夥伴。 這本書所傳遞的核心價值是：創造，源於理解；智慧，始於探索。 我們相信，通過這本書的學習，你不僅能夠掌握樂高EV3的搭建和編程技巧，更重要的是，你將學會一種全新的思考和解決問題的方式，培養齣受益終身的科學素養和創新能力。 現在，就翻開這本書，讓你的奇思妙想，化為眼前觸手可及的機器人作品。讓樂高EV3成為你手中連接現實世界與無限可能的橋梁。你的創造之旅，從此刻，正式啓航！