乐高EV3机器人创意编程精彩实例

乐高EV3机器人创意编程精彩实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

码高机器人教育 著
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111554974
版次:1
商品编码:12029381
品牌:机工出版
包装:平装
开本:20开
出版时间:2016-12-01
用纸:胶版纸
页数:231

具体描述

编辑推荐

适读人群 :面向8-16岁青少年

  《乐高EV3机器人创意编程精彩实例》是我社出版的有关乐高EV3机器人方面全球独有的带有视频和线上学习步骤的出版物。该书注重“创新”与“创意”,所有实例均为原创作品,同时都带有视频展示,读者只需要通过手机扫描实例的二维码即可。这一点也是国外和国内同类出版物所不具备的独门特色,为读者学习提供了更为便捷高效的方法。

  内容水平:本书充分考虑了国内大环境《中国制造2025》总体规划,按照培养工业制造后备人才的定位来开发选题。

  作者水平:本书的作者码高机器人教育是国内领军的机器人教育培训机构,多次接受央视、北京电视台等媒体的专访。代表中国青少年机器人战队多次参加国际比赛,并荣获大奖。

  内容特点:本书的特点在于所有实例均带有视频演示,这在国内外的所有同类书中都是独有的,同时其作品全部为本土原创,代表了我国乐高EV3机器人设计与搭建领域的高水平。

  写作水平:本书的写作质量较高,通过大量的高清图片与详细的教学步骤(可以从通过扫描书中二维码获得详细的制作步骤),将我国高水平的原创机器人设计作品呈献给读者。

  

内容简介

  《乐高EV3机器人创意编程精彩实例》共4章。每章即为一个系列,每个系列中包含数量不等的主题创意结构设计,全书采用图片为主的形式展示每个主题创意结构设计的静态资料,同时对每个作品配备二维码,通过手机扫描二维码可以浏览相关主题结构设计的动态搭建过程或者相关视频资料。通过动静结合的方式对相关机器人结构设计进行完美展示,以期读者群能够通过本书的学习掌握机器人结构设计的精髓。

作者简介

  码高机器人教育,致力于通过提供一站式教育解决方案,培养孩子的创造力和系统化解决问题的能力。码高机器人提供了覆盖6-18岁的机器人爱好者的教育解决方案,一个机器人爱好者在码高可以完成全部的机器人教育知识学习,熟练掌握机器人的设计、搭建和编程操控,全面提高自身的科学素养,为未来成为工程师和科学家打下坚实的基础。

  作为一家具备一站式服务能力的机器人教育机构,其已经打造了常规课程产品线和集训课程产品线。常规课程主要通过让孩子进行系统化并结合实践的理论学习,掌握扎实的机器人设计、搭建和操控知识,让学生成为一个机器人操控者。集训产品线则涵盖了国际比赛系列、国际认证系列、国内比赛系列、国内冬夏令营、主题集训等,通过集中性、团队化、国际化、高难度的训练,让学生从一个操控者变成杰出的机器人驾驭者,能够根据一个特定的主题规则,设计搭建和操控自己的机器人,并进行完美的任务挑战,与国际和国内的机器人高手同场竞技,实现创造力和系统化解决问题能力的全面提升。


精彩书评

  本书作品新颖有趣,构思设计巧妙。通过漫画式的故事情节,引入作品主题,增强了学生对机器人设计的学习兴趣。尤其是结构、编程的旁白解释,更容易让学生接受。所有作品更是一场EV3的头脑风暴。

  ——RoboRAVE和Botball国际机器人竞赛中国区负责人

  展望不远的未来,机器人必将成为我们生活中无处不在的伙伴,学习机器人设计,既能全面开发创新能力,又能领先掌握一项综合技术,让我们从现在就积极地投入其中吧!

  ——英特尔(中国)有限公司战略合作与创新总监

  在教育装备层面,机器人具有科技前沿性和趣味性,通过机器人教育这个平台,学生能够比较全面综合地了解现代工业设计、机械、电子、传感器、计算机、人机交互、人工智能等诸多领域的先进技术,并亲身接触和体验现代高新技术,非常适合青少年科技教育。

  ——几何机器人教育联合创始人

  机器人被誉为“制造业皇冠上的明珠”我国对机器人产业十分重视,“十三五”规划纲要提出要“大力发展工业机器人、服务机器人、手术机器人和军用机器人,推动人工智能技术在各领域商用。”《中国制造2025》将机器人列为重点发展领域。《机器人产业发展规划(2016-2020年)》为“十三五”期间我国机器人产业发展描绘了蓝图。

  智能机器人具有明显的跨界、融合、协同特征,是一门多学科交叉的技术,它融合了电子、计算机软硬件、传感器、自动控制、人工智能、机械设计、人机交互、网络通信技术、仿生学和新材料等多学科技术,需要培养大量的复合型人才。机器人教育从青少年抓起非常必要,可以培养青少年的兴趣,提高跨界和综合能力,为我国机器人产业的快速健康发展提供人才保障,码高机器人教育在这方面做了非常好的尝试。

  ——中电新一代(北京)信息技术研究院总经理

目录

漫画——从基地出发

极品飞车

前桥

前盖

后桥

后盖

车门

驾驶

程序——驾驶

驾驶挡位程序

驾驶油门程序

驾驶方向程序

程序——车身

车身方向程序

车身挡位程序

漫画——迎战恐龙

铁甲恐龙

背部

腹部

后腿

前腿

尾巴

炮筒

头部

遥控

程序——恐龙

四肢程序

发射程序

尾巴程序

头部程序

漫画——超能出击

超能坦克

动力

主控

履带

夹板

炮台

遥控

程序——坦克

左轮前进

右轮前进

左轮后退

右轮后退

发射炮弹

漫画——高空追击

无敌战舰

机身

动力

主控

升降杆

方向杆

程序——飞机

左转程序

右转程序

起飞音效

降落音效

起飞降落程序

漫画——茫海搜寻

驱逐战舰

主控

瞭望台

炮台

转向

船体

程序——战舰

探测发射

前进动力

漫画——最终对决

机械手臂

主控

后盖

支架

炮筒

把手

程序——机械臂

我的模块制作步骤

我的模块

刀刃程序

发射程序


前言/序言

  机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”。我国对机器人产业十分重视,“十三五”规划纲要提出要“大力发展工业机器人、服务机器人、手术机器人和军用机器人,推动人工智能技术在各领域商用”。《中国制造2025》将机器人列为重点发展领域。《机器人产业发展规划(2016-2020年)》为“十三五”期间我国机器人产业发展描绘了蓝图。

  智能机器人具有明显的跨界、融合、协同特征,是一门多学科交叉的技术,它融合了电子、计算机软硬件、传感器、自动控制、人工智能、机械设计、人机交互、网络通信、仿生学和材料学等多学科技术,所以需要培养大量的复合型人才。机器人教育从青少年抓起非常必要,可以培养青少年的兴趣,提高青少年的跨界和综合能力,为我国机器人产业的快速、健康发展提供人才保障,码高在这方面做了非常好的尝试。

  中电新一代(北京)信息技术研究院 总经理 孙贻滋



《乐高EV3机器人创意编程精彩实例》一书,致力于为广大乐高EV3爱好者,特别是青少年和编程初学者,提供一个激发创造力、掌握机器人编程技能的绝佳平台。本书不同于市面上充斥着零散、碎片化教程的图书,它以“深入浅出、循序渐进”为核心理念,将复杂的编程概念转化为生动有趣的实践项目,让读者在搭建和编程的乐趣中,潜移默化地提升逻辑思维、问题解决能力和创新意识。 本书的核心价值在于其“精彩实例”的深度与广度。我们精心挑选了一系列具有代表性、趣味性,并且能够充分展示EV3强大功能的项目。这些项目不仅仅是简单的“让轮子转起来”或者“让灯亮起来”,而是涵盖了从基础运动控制到传感器应用的广泛领域,并且巧妙地融入了现实生活中的应用场景,让学习过程更加贴近实际,更具启发性。 第一部分:搭建基础与核心概念 在正式进入项目实操之前,本书的首章将带您回顾乐高EV3的搭建基础。我们将详细介绍EV3的核心组件,包括主控砖、各类传感器(颜色传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器、触摸传感器)以及各种马达(大功率马达、中等功率马达)。每一个组件的功能、连接方式以及在机器人中的作用都将得到清晰的讲解。这一部分旨在帮助初学者快速熟悉EV3的硬件平台,建立起对机器人基本构成要素的认知。 接下来,我们将深入探讨EV3的编程环境。本书将重点介绍EV3图形化编程软件(EV3 Classroom)的核心界面和基础功能。我们将从最基本的“动作块”和“流程控制块”开始,例如“移动”、“旋转”、“等待”、“循环”等,并结合简单的搭建模型,演示如何将这些基础指令组合起来,实现机器人的基本动作。这一部分是为后续复杂项目打下坚实基础的关键,力求让读者理解编程并非枯燥的代码堆砌,而是充满逻辑的指令序列。 第二部分:传感器应用与智能交互 本书的第二部分将进入本书的重点内容——传感器的深度应用。我们将通过一系列精心设计的实例,展示如何利用EV3强大的传感器来实现机器人与环境的智能交互。 颜色传感器: 我们将从最基础的颜色识别开始,讲解如何让机器人根据不同的颜色做出反应。在此基础上,我们将设计一个“颜色跟踪机器人”,它能够自动跟随一条预设颜色的线条前进,这不仅能让读者理解颜色传感器的工作原理,还能学习到“反馈控制”这一重要的编程思想。进一步,我们还将设计一个“色彩分类器”,机器人能够识别不同颜色的积木,并将其投放到相应的收集区域,这个项目将涉及更复杂的逻辑判断和多传感器的协同工作。 超声波传感器: 超声波传感器在避障和距离测量方面有着广泛的应用。本书将引导读者搭建一个“自动避障机器人”,它能够在遇到障碍物时自动停止或改变方向,有效避免碰撞。我们将深入讲解如何读取超声波传感器的数据,并基于这些数据编写相应的避障逻辑。在此基础上,我们还将设计一个“精准停车机器人”,它能够在接近目标物时,通过超声波传感器精确控制停在预设的距离,这对于理解“阈值判断”和“精确控制”至关重要。 陀螺仪传感器: 陀螺仪传感器能够感知机器人的姿态变化和角度。本书将介绍如何利用陀螺仪传感器实现机器人的精确转向和直线行驶。我们将搭建一个“角度控制机器人”,它可以按照预设的角度进行精准的转向,例如完成一个90度或180度的转弯。更进一步,我们将设计一个“稳定平台机器人”,它能够利用陀螺仪传感器来保持平衡,例如模拟一个平衡车。这部分内容将帮助读者理解“姿态感知”和“闭环控制”的概念。 触摸传感器: 触摸传感器简单直观,但在许多场景下都能发挥重要作用。我们将利用触摸传感器实现“手动控制机器人”的功能,例如通过触摸传感器来启动、停止或改变机器人的运动方向。我们还将设计一个“感应门机器人”,当触摸传感器被触发时,机器人能够执行相应的开门或关门动作。 第三部分:进阶项目与创意拓展 在掌握了各传感器的基础应用后,本书的第三部分将挑战更复杂的项目,鼓励读者进行更深入的创意拓展。 机械臂与抓取: 我们将指导读者搭建一个功能性的机械臂,并利用编程控制其运动,实现对物体的抓取和放置。这部分项目将涉及多个马达的协同控制,以及对机械臂运动路径的规划。我们将设计一个“自动堆叠积木机器人”,它能够利用机械臂抓取积木并按照预设的模式进行堆叠,这个项目将极大地锻炼读者的空间想象力和编程逻辑。 迷宫探索: 迷宫探索是机器人编程中最经典的挑战之一。本书将提供多种迷宫探索的策略和相应的编程实现方法,从简单的“左手法则”或“右手法则”到更复杂的“记忆算法”。读者将学习如何让机器人自主规划路径,最终找到迷宫的出口。这个项目不仅考察了编程能力,也锻炼了读者的策略思考能力。 遥控与通信: 我们将介绍如何利用EV3自带的蓝牙或Wi-Fi功能,实现机器人与其他设备(如电脑、平板电脑)的无线通信,并进行遥控操作。读者可以学习编写APP来控制机器人,或者利用EV3遥控器进行操控。这将为机器人的交互性带来无限可能。 结合现实场景的创意设计: 除了上述经典项目,本书还将提供一些结合现实生活场景的创意设计思路,例如: 智能清洁机器人: 模拟扫地机器人的基本功能,让机器人能够自主在地板上移动并进行简单的清扫。 安全监控机器人: 利用摄像头(如果EV3支持)或传感器,构建一个简单的安全监控系统。 娱乐互动机器人: 设计一个能够与人进行简单互动的机器人,例如播放音乐、进行简单的对话(通过预设的语音或文本)。 贯穿全书的学习理念: 贯穿全书的是一种“边学边做、实践出真知”的学习理念。每一个项目都从“目标”出发,清晰地列出所需的“硬件组件”和“编程思路”。在讲解过程中,我们不仅会提供详细的搭建步骤和编程代码示例,更会深入剖析代码背后的逻辑,解释每一个指令的作用,以及为什么要这样设计。 我们鼓励读者在完成书中的实例后,不要止步于此,而是尝试进行“修改”和“创新”。例如,在完成颜色跟踪机器人后,可以尝试让它跟踪更复杂的图案;在完成避障机器人后,可以尝试让它在更狭窄的空间内灵活穿梭。本书将提供“拓展思路”和“挑战项目”,引导读者在掌握基础后,进一步激发自己的创造力。 本书的目标是让读者不仅学会如何搭建和编程一个EV3机器人,更重要的是能够理解机器人工作的基本原理,培养独立思考、分析问题和解决问题的能力。我们希望通过这本书,让更多的青少年爱上编程,爱上机器人,为未来的科技发展贡献一份力量。无论您是完全的编程新手,还是有一定基础的爱好者,本书都将是您在乐高EV3机器人创意编程道路上不可或缺的伙伴。

用户评价

评分

说实话,拿到这本书之前,我对EV3的编程界面一直抱有某种程度的畏惧感,总觉得图形化编程到了一定深度后就会变得晦涩难懂。这本书彻底打消了我的顾虑。它没有故作高深,而是采取了一种“项目驱动式”的教学方法,每当你完成一个小项目,你对编程模块的理解就自然而然地加深了一层。它对“状态机”概念的应用尤为出色,通过清晰的状态流图,复杂的多任务处理变得井井有条,这在其他同类书籍中是很少见到的细致讲解。最让我感到惊喜的是,它还涉及了如何将EV3与外部组件进行接口连接的设想和基础指导,虽然不是重点,但为后续的深度扩展提供了理论基础。这本书的价值不在于它能教你做出什么惊天动地的作品,而在于它教会了你如何像一个真正的工程师那样去思考、去设计、去实现一个功能完善的自动化系统。

评分

从一个纯粹的乐高迷的角度来看,这本书简直是把EV3的潜力挖掘到了极致。我原本以为EV3的性能局限于一些简单的玩具,但这本书让我认识到了其在教育机器人领域真正的工业级应用潜力。它没有过多地使用那些过于花哨的、脱离实际的编程概念,而是紧紧围绕着如何让“轮子转起来”、“机械臂动起来”并“准确完成任务”这一核心目标。书中有几个利用EV3屏幕作为简单人机交互界面的案例,让我看到了如何利用有限的资源创造出更具交互性的作品,而不是仅仅依赖外部电脑。我特别喜欢它对“耐用性”和“可维护性”的强调,很多自创项目运行一段时间后就容易松动或报错,而这本书中推荐的连接方式和结构加强件的应用,明显提升了机器人的鲁棒性。读完后,我感觉我不再是简单地堆积积木,而是真正地在“设计”一个机器人系统。

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作为一名业余的创客,我一直觉得市面上的教程总是抓不住重点,要么是代码堆砌,要么是结构图敷衍了事。这本书完全颠扑不破了这种常规。我最欣赏的是它对“创意实现”的鼓励,而非死板的复制。它提供的不仅仅是几个固定的解决方案,更像是一套设计框架。例如,书中展示了一种利用电机脉冲数进行精确测距的方法,这个思路可以灵活迁移到制作自动停车系统、甚至是模拟天文望远镜的跟踪功能上。文字表达极其精准,没有一句废话,图片和代码块的排版清晰到令人赞叹,即便是复杂的算法逻辑,在图文配合下也变得一目了然。我曾为解决一个机器人转弯后定位不准的问题困扰了很久,翻阅此书后,我恍然大悟,原来是作者在介绍“PID控制基础应用”那一章节中提到的校正思路可以完美解决我的问题。这本书的结构设计,让读者可以在需要时快速定位到自己感兴趣或需要解决的技术点,极大地提高了学习效率。

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这本《乐高EV3机器人创意编程精彩实例》绝对是每个乐高迷、机器人爱好者以及STEAM教育从业者书架上不可或缺的宝典。我刚拿到手的时候,就被其厚重的质感和精美的插图所吸引。翻开第一页,我就知道这不是一本泛泛而谈的入门指南,而是真正沉下心来打磨的实战手册。它并没有过多纠缠于EV3的基本积木搭建,而是直接切入了如何利用EV3的强大性能去实现那些在脑海中构思已久、却苦于不知从何下手的“炫酷”项目。书中的案例设计巧妙,从基础的循迹小车到复杂的机械臂控制,每一步的讲解都像是有一位经验丰富的大师在身旁手把手地指导。尤其是对于程序逻辑的梳理,作者似乎深谙编程思维的培养之道,他们不仅告诉你“怎么做”,更重要的是解释了“为什么这样做是最好的选择”。特别是关于传感器融合的那几个高级章节,我尝试着搭建了书中的一个光线感应自动避障系统,那种从代码到现实世界完美互动的成就感,简直令人着迷。这本书的价值远超其售价,它激发了我对机械结构和算法设计的无限热情,让我重新审视了乐高积木的潜力。

评分

我是在给我的初中生组织一个机器人兴趣小组时,经朋友强烈推荐购入这本书的。坦白说,市面上的机器人编程书很多,但大部分都停留在“拖拽积木”的层面,缺乏深层次的工程思维训练。然而,这本书的视角非常独特,它更注重“工程思维”和“问题解决”的培养。作者团队显然不是普通的编程爱好者,他们似乎有着深厚的机械设计背景。书中对“齿轮比的选择”、“重心分布对移动精度的影响”等细节的探讨,极其专业且实用,这些都是教科书上很少会提及的宝贵经验。我注意到,它对高级编程模块的使用也做了细致入微的解析,比如如何有效地利用“数据线”进行变量传递和状态切换,这对于那些想要从初级编程向中级迈进的孩子来说,简直是里程碑式的指导。通过书中几个项目,我的学生们不仅学会了编程,更重要的是,他们开始学会用“系统”的角度去看待一个机器人——它是一个硬件、软件、机械结构三者协同的复杂系统。这本书的讲解方式非常注重培养读者的“调试”能力,这一点我尤其欣赏。

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编程用

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孩子学习学乐高,还在电脑上学乐高,这本书很好

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适合初级入门。

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最爱乐高

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不管哪家出的书,vex国内出的书水准低。

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给儿子买的书很好,快递很快服务态度好

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书的用处不大,感觉像是机构做宣传一样,扫二维码的搭建图也不是很清楚

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也就这样了,没详细搭建步骤

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学习中,可以孩子和大人一起学习。还不错。

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