振动甲壳虫——【EV3 精品讲义】
EV3基础课(一)序言(2024)
03
步进电机
控制精度高，可实现 精确定位，但转矩较 小，适用于轻负载场 合。
04
伺服电机
动态响应快，控制精 度高，适用于高精度 、高速度的控制场合 。
2024/1/29
20
电机驱动方式选择依据
01
02
03
04
驱动电压
根据电机额定电压选择合适的 驱动电压，以保证电机正常运
行。
驱动电流
根据电机额定电流选择合适的 驱动电流，以确保电机在负载
技术实现难度和完成 度评价
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下一步学习建议和方向
01
深入学习EV3编程，掌 握更复杂的控制逻辑和 算法
2024/1/29
02
探索更多传感器和高级 功能的应用
03
04
挑战更高难度的任务和 项目，提升实践能力和 创新思维
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参加机器人比赛或展示 活动，锻炼团队协作和 竞技能力
THANKS
感谢观看
2024/1/29
EV3基础课(一)序言
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 课程介绍与目标 • 乐高EV3教育机器人简介 • 搭建与编程基础 • 传感器应用与原理 • 电机驱动与控制技术 • 总结回顾与拓展延伸
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01
课程介绍与目标
Chapter
2024/1/29
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EV3基础课程目的
帮助学生了解EV3机器人及其相关基础知识 培养学生动手实践、解决问题的能力 激发学生对机器人和编程的兴趣和热情
17
实例：传感器在机器人中的应用
触觉传感器应用
光电传感器应用
在机器人手臂上安装触觉传感器，实现抓 取不同形状和大小的物体，提高机器人的 抓取精度和适应性。
官方EV3机器人基础教参练习册
官方EV3机器人基础教参练习册在当今科技飞速发展的时代，机器人教育逐渐走进了我们的视野，并在教育领域中占据了重要的地位。
其中，EV3 机器人以其强大的功能和丰富的扩展性，成为了许多学校和教育机构开展机器人课程的首选。
为了帮助学习者更好地掌握 EV3 机器人的知识和技能，官方 EV3机器人基础教参练习册应运而生。
这本练习册旨在为初学者提供一个系统、全面且易于理解的学习路径，让他们能够逐步掌握 EV3 机器人的基本原理、编程方法和应用技巧。
它不仅仅是一本普通的教材，更是一个引导学习者探索科技世界、培养创新思维和实践能力的指南。
首先，让我们来了解一下 EV3 机器人的基本组成部分。
EV3 机器人套件包括控制器、传感器、电机、各种结构件等。
控制器是机器人的“大脑”，负责处理各种指令和数据；传感器则像机器人的“眼睛”和“耳朵”，能够感知周围的环境信息，如光线、距离、颜色等；电机则为机器人的运动提供动力。
通过巧妙地组合和编程这些组件，我们可以让 EV3 机器人完成各种复杂的任务。
在基础教参练习册中，对于每个组件的功能和使用方法都进行了详细的介绍。
通过生动的图片、简洁的文字和实际的案例，让学习者能够直观地了解它们的工作原理和应用场景。
例如，在介绍距离传感器时，练习册会通过一个测量物体距离的实验，让学习者亲身体验如何使用传感器获取数据，并将其应用到实际的编程中。
编程是 EV3 机器人学习的核心内容之一。
练习册采用了图形化编程的方式，降低了编程的难度，让初学者能够轻松上手。
图形化编程界面类似于拼图，学习者只需要将不同的功能模块拖拽到编程区域，并按照一定的逻辑顺序进行组合，就可以编写出控制机器人的程序。
同时，练习册还逐步引导学习者掌握编程的基本概念，如变量、循环、条件判断等。
通过一系列由简到繁的编程练习，学习者的编程能力将得到不断的提升。
除了理论知识和编程技巧，实践操作也是这本练习册的重要组成部分。
练习册中设计了丰富多样的项目和任务，让学习者在实际动手的过程中巩固所学的知识。
EV3高级教案最新版
机器人高级-R1（教参）目录编号课程名称学习内容页码1 地铁闸机逻辑判断识别使用颜色传感器识别磁卡，并使用计数器统计已通过人数 12 独脚怪学习马达水平和垂直复杂搭建，超声波传感器的应用 53 十字路口学习双光感寻线与逻辑跳出，判断合适路口。
104 数格子使用加法运算，逻辑判断跳出循环。
155 寻线竞速复习各种寻线模式，通过各种马达数据条件来达到最快速196 双光感寻线比较运算并行使用双光感，进行三开关判断。
237 智能车库灵活使用加法器与减法器，模拟现实车库中车位的变化。
288 迷宫探险使用双超声波传感器，进行路径的判断329 移动球筐使用光电传感器做计数器，并行程序的学习与使用3710 速度测量学习使用角度传感器来测量路程，并用运算模块测量速度4211 电吉他显示遥控测量使用判区间模块判断，通过运算控制距离与音频的关系4512 面积计算使用角度传感器测量路程，使用运算和显示模块4913 可穿戴机械手设计可穿戴设备固定，使用触碰传感器控制机械手的动作5314 线控四驱车四驱车的搭建，使用马达的角度传感器来作为遥控控制5715 体积计算复习使用角度传感器进行测量路程，复习运算和显示模块6116 垒高高累加能量列阵使用EV3按钮与触碰传感器配合操作机器人进行砖块累加6617 搬运大赛使用光电寻线，到达目的地搬运制定地点纸杯7118 分拣机器人使用颜色传感器来进行测量和比较，利用履带做传送带7519 小球过山车学习轨道的铺设，认识重力势能与动能之间的转化。
8020 色彩密码学习使用颜色传感器测量和比较，学习使用列阵模块。
8421 爬楼机器人坐标变量学习三马达车体的搭建，使用角度传感器感知方位的变化8722 雷达学习在屏幕上建立坐标，显示雷达所检测到的物体距离。
9223 电梯学习使用空间稳定构建，使用运算和马达运行时间配合9724 锤车学习使用三马达机器人搭建，使用变量数字多任务选项1041、地铁闸机学习目标1、使用颜色传感器识别正确卡。
EV3初级教案24课(2024)
电池
为机器人提供动力， 确保机器人能够持续 运行。
机械结构
机器人的身体，包括 各种连接件、支架和 外壳等，用于支撑和 保护机器人的内部部 件。
2024/1/27
9
机器人编程语言简介
2024/1/27
图形化编程语言
通过图形化的方式来表示程序的结构和逻辑，适合初学者入门。例如，EV3机器人使用的 乐高Mindstorms EV3软件就是一种图形化编程语言。
通过实例练习，掌握循环结构在编程 中的应用，如控制电机转动、实现重 复动作等。
学习使用EV3中的循环语句，如 “for”循环和“while”循环。
2024/1/27
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条件判断在编程中的应用
理解条件判断的基本概念和原理，掌握其在程序中的作用。
学习使用EV3中的条件语句，如“if”语句和“switch”语句。
了解数学运算在高级算法中的应用， 如机器学习、图像处理等领域。
22
06
项目实战：创意机器人设计与实现
2024/1/27
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项目背景及需求分析
背景介绍
随着科技的不断发展，机器人技术逐渐渗透到各个领域。为了培养孩子们的动 手能力和创新思维，我们设计了本次创意机器人设计与实现项目。
需求分析
通过本项目，学生将学会使用EV3机器人套件进行创意机器人的设计与实现。 学生需要掌握机器人的基本构造、传感器使用、编程控制等知识，并能够独立 完成一个具有创意和实用性的机器人作品。
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项目实施过程记录与分享
3. 搭建机器人并连接 传感器；
5. 测试和调整机器人 的性能；
2024/1/27
4. 编写程序控制机器 人的行为；
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项目实施过程记录与分享
2024年度乐高EV3初级课程课件(1)
•课程介绍与目标•乐高EV3基础知识•机器人搭建与拆卸技巧•编程基础与实例分析•进阶编程技巧探讨•项目实践：创意机器人设计挑战•课程总结与展望未来目录01课程介绍与目标乐高EV3简介课程目标与期望成果课程目标期望成果适用人群及学习建议适用人群本课程适合对机器人和编程感兴趣的学生，年龄范围广泛，可根据学生的实际情况进行适当调整。
学习建议学生在学习本课程前，最好具备一定的数学和英语基础，以便更好地理解和应用相关知识。
同时，学生需要保持积极的学习态度和耐心，认真完成每一项任务和挑战，不断积累经验和提升自己的能力。
02乐高EV3基础知识EV3控制器功能操作界面控制器连接030201EV3控制器功能及操作界面电机与传感器类型及使用电机类型传感器类型电机与传感器使用编程环境与软件安装软件安装编程环境从乐高官网下载按照提示进行安装。
编程界面介绍03机器人搭建与拆卸技巧阅读搭建指南认真阅读乐高EV3的搭建指南，了解机器人的结构设计和搭建步骤。
了解EV3组件熟悉乐高EV3套装中的各种组件，包括电机、传感器、连接件、装饰件等。
准备工具准备好所需的工具，如螺丝刀、扳手等，以便在搭建过程中使用。
搭建前的准备工作机器人结构设计与实现设计机器人结构根据搭建指南和自己的创意，设计机器人的结构，包括底盘、电机、传感器等部分的布局和连接方式。
搭建机器人按照设计好的结构，逐步搭建机器人，注意连接件的紧固和电机的安装。
测试机器人完成搭建后，对机器人进行测试，确保各部分功能正常，如电机转动、传感器响应等。
1 2 3拆卸顺序注意安全保管好组件拆卸方法及注意事项04编程基础与实例分析编程概念引入：顺序、循环和条件判断顺序结构01循环结构02条件判断03图形化编程界面介绍及操作演示界面布局介绍EV3软件界面各部分功能及布局。
编程步骤演示创建新项目、添加程序块、连接程序块等基本操作。
程序下载与运行讲解如何将编写好的程序下载到EV3机器人上，并控制机器人运行。
机器人EV3初级、中级、高级课程课件
鼓励学生参与机器人设计、制作和调试等实践活动，培养其动手能力和创新思维。
分层次、分阶段教学策略
根据学生年龄、认知水平和兴趣特点 ，将机器人EV3课程划分为初级、中 级和高级三个层次，每个层次设定不 同的教学目标和内容。
综合素质和能力。
鼓励学校和教育机构积极引入教育机 器人，推动机器人教育的普及和发展 。
加强教育机器人的研发和应用，不断 推动技术的创新和发展，为教育提供 更加先进、适用的机器人产品。
THANKS
感谢观看
团队协作与竞赛策略
团队协作基础
介绍团队协作的重要性及在机器 人比赛中的应用，包括分工合作
、沟通协调等方面。
竞赛策略制定
讲解如何根据比赛规则制定有效的 竞赛策略，包括机器人设计、程序 编写、调试优化等方面。
团队竞技实战
组织学员进行团队竞技实战演练， 培养学员在紧张激烈的比赛环境中 保持冷静、发挥水平的能力。
初级课程案例实践
01
02
03
案例一
避障机器人。让学员搭建 一个能够自动避障的机器 人，并编写相应的程序实 现避障功能。
案例二
循迹机器人。指导学员搭 建一个能够沿着特定路径 行驶的机器人，并编写程 序实现循迹功能。
案例三
遥控机器人。让学员搭建 一个可以通过遥控器控制 的机器人，并编写程序实 现遥控功能。
02
机器人EV3中级课程
传感器原理及应用
传感器概述
介绍传感器定义、分类、 工作原理及其在机器人领 域的应用。
红外传感器
讲解红外传感器原理，如 何通过红外传感器实现机 器人巡线、避障等功能。
乐高EV3初级课程课件 - 基础知识
谢谢观看
授课：雨衡老师
在反射光强度模式中，颜色传感器测量从 红灯(即发光灯)反射回来的光强度。该传 感器测量范围为0(极暗)到100(极亮)。
EV3传感器 - 陀螺仪传感器
陀螺仪传感器是一种数字传感器，可以检 测单轴旋转运动。如果您朝着箭头指示的 方向旋转陀螺仪传感器，传感器可检测出 旋转速率(度/秒)。(传感器可以测量出的 最大旋转速率为440度/秒。)您可以利用 旋转速率进行检测，例如，当机器人的一 部分在转动时，或当机器人摔倒时。
中型电机每分钟转速为240-250转，旋转 扭矩为 8Ncm，失速扭矩为12Ncm（更 快但弱一些）。
EV3传感器 - 颜色传感器
颜色传感器是一种数字传感器，它可以检 测到进入传感器表面小窗口的颜色或光强 度。该传感器可用于三种模式：颜色模式 、反射光强度模式和环境光强度模式。
在颜色模式中，颜色传感器可识别七种颜 色－黑色、蓝色、绿色、黄色、白色和棕 色，加上无颜色。
什么是机器人
什么是机器人
什么是机器人
什么是机器人
机器人是一种能够自主运行的机械装置。
火星探索者
机器人三大基本特征
有特定的机械结构 有自身的大脑 能够完成一定的动作
人、机器、机器人
机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体的某些器官（肢 体、感官等）的功能；
机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活多变； 机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、
SD卡端口
SD卡端口可插入SD卡 扩展EV3程序块可用内 存
扬声器
EV3课程教案示例讲课稿
2锻炼孩子的胆量
3强化孩子的学习，巩固知识点
4让孩子从小学会与他人分享
5，让孩子学会融入环境，集体
教具整理
学员完成任务后，进行课程教具整理，老师在一旁指导教具的位置摆放
学员自行整理工具箱，按要求放置
让孩子从小形成会收拾整理的好习惯
让家长看到孩子的无形之间的成长
课后反思
主题引入
1，强调课堂纪律
2，主题引入
3，了解核心任务：准确到达
4，生活中的公交车、火车等都是定点停车收客，位置是固定的，不能超过站台。如何准确到达站台位置，是本节课的重点，引入这节课目
5，了解任务流程
搭建基础小车
学习编程模块
运用所学知识完成指定任务
1，学员回答老师的提问，老师与学生互动，活跃课堂气氛
2，学员互相讨论回答老师的问题
3，思考老师的问题
1，形成老师与学员的互动
2，和下一个环节进行相应的铺垫和衔接
增强课程的趣味性
3，培养老师与学员的情感交流
了解更多的课外知识，拓展其他知识
主题搭建
1，了解汽车的所有的零件和电子元件
2，了解汽车整体结构
3，按照课程PPT进行搭建
4，
1，学员学习零件的名称
2，了解小车搭建结构
5，在孩子创意搭建当中，形成学员之间的讨论与沟通，增强同学之间情感交流和沟通能力
编程学习
1，了解核心编程任务：准确到达
2，了解课程编程的模块程序
3，学习模块程序的功能和作用
4，分析课程编程任务程序
5，按模式进行编程学习
6，学习程序流程图：事件进行中的次序或顺序的布置和安排；或指由两个及以上的运行步骤，完成一个完整的任务行为的过程。
EV3第一节基础介绍
点击 EV3 右键，出现向上的箭头，ห้องสมุดไป่ตู้击 EV3 上面的按钮，知道选择时间等待按钮，点击确定。点击时 间等待模块可以控制时间大小。同理，添加上“电机停止转动”。
拓展：通过 EV3 左侧的标准 USB（EV3 又两个 USB 一个是 mini USB 用于程序下载，一个标准 USB 用 于拓展）可连接外部 Wi-Fi、蓝牙适配器等外置设备。 通讯：可使用USB2.0、Wi-Fi 通讯 电池：可使用六节 AA 电池，或者原装 2050 毫安时的锂电池。
2. 伺服电机
当然，本程序也可以保存和命名。点击程序的开始模块就可以直接运行程序了。
反思
1、１号端口可以接伺服电机吗？为什么？ 2、主机上面进行编程时，如何添加第二个程序?
延续
让电机正方向转动3秒，然后反方向转动3秒。 进阶任务：让小朋友结合编程进行自由搭建
效果评价参考
本节课我们主要是ＥＶ３课程的入门，了解常用的材料，认识输入输出端口，并且熟悉 EV3 的 基础操作。
3.微型伺服电机
4.超声波传感器
微型伺服电机：比正常的伺 服电机扭力小，速度高，更 快反应时间和更小的体积。
测量距离：3 到 250 厘米 测量精度：1 厘米
5. 陀螺传感器
6.颜色传感器
7.触动传感器
用于测量旋转运动方向和改变 运动方向，可测量角度，制作 自平衡机器人 角度精准度：±3° 最大测量角度：440°/s
建构
认识 EV3 主要搭建材料 1.EV3 主机 处理器：ARM 9 处理器 300MHz 基于 Linux 操作系统。 输入端口：4 个输入端口（对应位置 1 2 3 4 端口） 输出端口：4 个输出端口（对应位置ＡＢＣＤ端口） 存储：内置 16MB 的 ROM 和 64MB 的 RAM。支持最高 32GBmini SD 卡拓展 按键：可发出三种颜色的六个按钮。并且通过颜色表明活动 状态。（左上角是返回键或者关机键，中间是开机键或者确 认键，上下左右依次对应上下左右操作） 屏幕：分辨率 178*128 像素，能更好的查看详细图形和传感 器数据。
EV3虫虫大世界
总结
请大家说说我们今天制 作的机器人都用到了哪 些学过的机械结构？
你自己设计的机器人又 用到了哪些机械结构？
同平面的 齿轮传动
凸轮结构
齿轮减速 凸轮结构
下节课我们做什么呢？
再
机械手抓总动员一
见
各种机械结构的综合运用
————虫虫大世界
机器人虫虫
运动会 开幕啦
制作
请选择自己喜欢的虫 虫机器人开始制作吧
比赛
看谁的虫虫爬有的有漂亮炫丽、有的霸气威武； 有的有长长的触角、锋利的螯和尖 锐的颚、有的有酷帅的角、美丽的 翅膀！接下来大家就来设计制作自 己喜欢的机器人虫虫吧！
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2.学习振动的应用
声音
声音是由振动产生的声波，是通过空气或固体、液体传播并 能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。物体在一秒钟之 内振动的次数叫做频率，单位是赫兹，字母Hz.声音作为一种 波，频率在20 Hz~20 kHz之间的声音是可以被人耳识别的。
了解过了声音，那振动是什么呢？
振动是指一个状态改变的过程，即物体 的往复运动。振动是自然界最普遍的现 象之一。大至宇宙，小至亚原子粒子， 无不存在振动。各种形式的物理现象， 包括声、光、热等都包含振动。人们生 活中也离不开振动：心脏的搏动、耳膜 和声带的振动，都是人体不可缺少的功 能；所以说，生活中不能没有声音和音 乐，而声音的产生、传播和接收都离不 开振动。
振动的有利应用
振动的害处
振动还可能引起结构的大变形破坏，有的桥梁 曾因振动而坍毁；飞机机翼的颤振、机轮的抖 振往往造成事故；车船和机舱的振动会劣化乘 载条件；强烈的振动噪声会形成严重