乐高EV3机器人自造实战--从原理、组装、程序到控制全攻略

本书图文并茂地介绍了乐高 (Lego) *新的第三代机器人(EV3)的组装、编程控制、测试以及如何操控，是一本结构清晰而且叙述简单明了的乐高机器人“宝典”级教材。 全书共分三大部分。**部分以图片为主介绍了乐高积木和机械组装及其动力原理；第二部分以丰富的插图介绍了乐高机EV3 主机开发环境和 EV3-G 积木程序开发环境；第三部分详细介绍了从简单到复杂，动手组装各种乐高机器人，再编写智能控制程序控制它们和测试它们，让它们活灵活现地动起来。一系列机器人几乎包罗万象，丰富的高清晰图片把每个步骤无一遗漏地展示给读者。 本书特别适合于没有任何计算机基础知识的读者，年龄可以是从小学生到高中生，甚至适合于童心未泯的大学生，只要你会玩积木而且对智能机器人感兴趣就可以轻松上手。

李春雄

台湾科技大学资讯管理博士

工作单位

台湾正修科技大学资管系(所)

专长

程序设计／数据库系统

数据结构／系统分析

机器学习／计算机概论

目前研究方向

机器学习(E—Learning)

移动学习(Moblie—Learning)

数字内容设计(Content Design)

多媒体影音电子书(Multimedia e—book)

移动图书馆(Moblie—Library)

手机游戏开发与应用(Pnone Game Design)

乐高机器人(The LEGO MINDSTORMS)

目  录 

01 乐高机器人

1-1 什么是机器人

1-2  机器人的运用

1-3  EV3 乐高机器人

1-4  EV3 乐高机器人套件

1-5  积木与横杆

    1-5-1 方块积木 (Brick)     

    1-5-2  平板积木 (Plate)     

    1-5-3  圆孔平板积木（Technic Plate）     

    1-5-4  凸点横杆（Technic Brick）  

    1-5-5  横杆 (Technic Beam or Technic LiftarmThick)

    1-5-6  框架 (Frame)  

1-6  连接器 (Connector)

    1-6-1  十字轴 (Technic Axle)

    1-6-2  套环 (Technic Bush) 

    1-6-3  插销 (Bolt，Pin)    

    1-6-4  各种连接器 (Connector)     

02 乐高的动力机械原理与实践

2-1  动力机械的原理     

    2-1-1  正齿轮  

    2-1-2  冠状齿轮

    2-1-3  伞（斜）状与双面斜齿轮 

    2-1-4  蜗轮   

    2-1-5  齿条   

2-2  动力机械传递动力的方式    

    2-2-1  利用“传动轴”来传递动力     

    2-2-2  利用“皮带”来传递动力 

    2-2-3  利用“链条”来传递动力 

    2-2-4  利用“履带”来传递动力 

2-3  制作“打陀螺”结构 

2-4  制作“前轮驱动车”结构    

2-5  制作“四轮驱动车”结构    

03 EV3 主机的程序开发环境

3-1  EV3 乐高机器人的程序设计流程     

3-2  组装一台乐高机器人 

    3-2-1  EV3 主机的电池 

    3-2-2  EV3 主机的硬件组件和功能菜单  

    3-2-3  EV3 主机加装传感器    

    3-2-4  EV3 主机加装伺服马达  

    3-2-5  在EV3 主机上设置蓝牙连接     

    3-2-6  在EV3 主机上设置相关参数和管理文件   

3-3  在 EV3 主机中编写简易的控制程序   

    3-3-1  编写第一个 EV3 主机程序

    3-3-2  保存／读取 EV3 主机程序

04 EV3-G 积木程序的开发环境

4-1 什么是 EV3-G 积木程序

4-2  EV3-G 积木编程软件的获得和安装   

    4-2-1  EV3-G 积木编程软件的获得     

    4-2-2  EV3-G 积木编程软件的安装     

4-3  EV3-G 积木编程软件的开发环境     

    4-3-1  EV3的常用工具栏

    4-3-2   积木编程模块组件库    

    4-3-3  积木程序设计区 

    4-3-4  主机控制区    

4-4  编写第一个EV3-G 积木程序  

05 EV3-G 积木程序的开发环境

5-1  触碰传感器的认识   

5-2  双马达驱动机器人（基本车） 

    5-2-1  “组装”基本车 

    5-2-2  “编写程序”让基本车动起来   

5-3  碰碰车机器人 (触碰传感器)  

    5-3-1   “组装”碰碰车机器人  

    5-3-2  “编写程序”来玩碰碰车 

5-4  高级版的碰碰车机器人

    5-4-1  “组装”高级版的碰碰车 

    5-4-2   “编写程序”来玩高级版的碰碰车

06 太阳能与蟑螂车以及声控车机器人

6-1  认识颜色传感器     

6-2  太阳能与蟑螂车机器人

    6-2-1  “组装”太阳能车机器人 

    6-2-2   “编写程序”来玩太阳能车     

    6-2-3   “编写程序”来玩蟑螂车

6-3  认识声音传感器     

6-4  声控车机器人（声音传感器） 

    6-4-1  “组装”声控车机器人  

    6-4-2  “编写程序”来玩声控车 

07 轨迹车机器人

7-1  循迹机器人的应用   

7-2  循迹机器人的控制方法

    7-2-1  Z 字形循迹法   

    7-2-2  三段循迹法    

    7-2-3  比例控制法    

7-3  制作“单光感”循迹机器人   

    7-3-1  “组装”单光循迹机器人 

    7-3-2  “编写程序”来玩“单光感”轨迹机器人 

7-4  制作“双光感”循迹机器人   

    7-4-1  组装单光感循迹机器人  

    7-4-2   编写程序来玩“双光感”循迹车机器人   

08 走迷宫的机器人（超声波传感器）

8-1  认识超声波传感器   

8-2  制作走迷宫的机器人 

    8-2-1  组装走迷宫的机器人    

    8-2-2  编写程序来玩“走迷宫机器人”  

09 单马达驱动机器人

9-1 单马达驱动机器人介绍

9-2  组装单马达驱动机器人

9-3  “编写程序”来驱动“单马达”机器人

10 遥控履带型坦克车

10-1 履带型坦克车 (基本车)    

    10-1-1  “组装”履带型坦克车（基本车）     

    10-1-2  “编写程序”让履带型坦克车动起来    

10-2  履带型坦克车 (加触碰传感器)     

10-3  履带型坦克车 (加颜色传感器)     

10-4  履带型坦克车（加超声波传感器）   

10-5  履带型坦克车 (完整版)    

10-6  遥控履带型坦克车  

    10-6-1  认识红外线传感器     

    10-6-2  组装“红外线传感器” 

    10-6-3  编写“遥控履带型坦克车”程序 

11 遥控乐高赛车

11-1  组装乐高赛车

11-2  组装红外线传感器  

11-3  编写“遥控乐高赛车”程序  

12 双马达打陀螺机

12-1 双马达打陀螺机介绍 

12-2  组装双马达打陀螺机

12-3  “编写程序”来自动打陀螺  

装　　帧：平装