乐高NXT机器人大作战
nxt机器人硬件及软件介绍
可以通过蓝牙无线技术使 NXT 与其他蓝牙设备进行连接，如：NXT 设备、手机（带有蓝牙功能）和电脑。你也可以使用蓝牙而无须 USB 连接线将程序从电脑上下载到 NXT，你甚至可以下载程序到手 机，用手机来控制 NXT 机器人。
连续按灰黑色按钮直到出现上面 画面 按下橙色按钮就可以关闭 NXT，按下灰黑 色按钮就可以 返回到 NXT 主菜单
NXT
输出端口
连接马达
USB端口
你可以上传或下载数据
电池剩余量 NXT名称 蓝牙 图标 进入/开始 选择 清除
输入端口
连接传感器
机器人连接线
6星线
导线转换
+ RCX 传感器
机器人数据传输
1、数据线传输
USB线 连接电脑,可下载程序
机器人数据传输
２、蓝牙无线传输
蓝牙 (Bluetooth)
nxt机器人硬件及软件介绍
机器人控制核心 传感器
简易机器 人的组成
电机 机械传动结构 机器人程序
大脑：机器人控制核心
32位 ARM7 微处理机 8位协处理器 256K闪存 标准蓝牙无线通讯 USB 2.0 全速端口 [12 Mbit/秒] 4个输入端口, 6 线指状导线. 一个 端口包含了61158综合电子控制 型 号4/EN 50 170 将来会允许拓展端口 使用 3 个输出端口, 6 线指状导线 可编程的液晶显示 64 x 100映像 点 扬声器: 8 千赫兹的声音质量. 声音 线路8位 以及 2-16千赫兹的简单比 率 通过乐高的孔 来实现简单并快速的 搭建 可充电的蓄电池盒
当 NXT 显示电量低时,这个 电量图象会不停的闪动 注意! 不能在 NXT 内使用不同类型 的电池 要及时将用完电池取出 NXT 长期不使用时要将里面 电池取出 不能在 NXT 内直接对 AA/LR6 类充电电池充电
乐高机器人用户手册NXTUserGuide
超声波传感器
通过超声波测量距离，常用于 避障、定位等场景。
触碰传感器
检测物体的接触或按压，常用 于触发特定动作或反应。
声音传感器
检测声音信号，可用于声控操 作或实现声音交互功能。
温度传感器
检测环境温度，可用于温度控 制或环境感知。
传感器连接与配置方法
连接步骤
将传感器线缆插入NXT主控器对 应的传感器端口，确保连接稳固。
组装前准备工作
01
02
03
04
仔细阅读说明书
了解套件内容、组装步骤和注 意事项。
准备工具
需要一把小十字螺丝刀和一把 平口螺丝刀，用于拧紧螺丝和
拆卸部件。
安排工作空间
确保组装过程中有足够的空间 摆放零件和工具，并保持整洁。
检查电源
确认电池盒已安装好电池，并 确保电池极性正确。
逐步组装指南
构建机器人底盘
乐高机器人用户手册 NXTUserGuide
目录
• 开箱与组装 • 编程与软件安装 • 传感器与输入设备应用 • 马达与输出设备控制 • 常见问题排查与解决方案 • 进阶技巧与拓展应用
01
开箱与组装
NXT乐高机器人套件内容
NXT智能砖
控制机器人的大脑，具备强大的计算能力和多 种传感器接口。
伺服马达
创意项目设计思路展示
自动寻迹小车
利用光线传感器和电机控制，实现小车自动寻迹 行驶。
智能搬运机器人
通过编程和传感器控制，实现机器人自动搬运物 品和避障功能。
人形机器人
利用NXT机器人的灵活性和可编程性，设计人形 机器人，实现各种动作和语音交互功能。
参加比赛和展示活动建议
了解比赛规则和评分标准 在参加比赛前，需要了解比赛规则和评
《乐高机器人介绍》PPT课件
机0 0 1 器1 0 人0 1 的0 1 动0 1 作0 1 。1 0 旋1 0 转0 0 传1 0 感1 0 器0 1 可0 1 以1 控制角度或者完全旋转（可以
加/减一度）。如果你让它旋转180度，那结果就是它转了半个
圈。 你会通过控制内置在马达中的旋转传感器来让每个马达以不
1 同的速度来旋转（通过在软件中设置不同的功率参数来实现）
USB接口,蓝牙
用以下载上传程序，和蓝牙设备进行无线通信
扬声器
NXT按钮 橙色按钮：开/确定/运行 浅灰色箭头：控制左右
深灰色按键：清除/返回
1 技术指标
•32位 ARM7 微处理器
2 •256 Kbytes FLASH, 64 Kbytes 内存
•8位 AVR 微控制器 •4 Kbytes FLASH, 512 Byte RAM •蓝牙无线传输 (Bluetooth Class II V2.0
1乐高机器人介绍机器人课程简介1机器人课程简介2机器人课程授课对象3机器人课程涉及到的学科4初中机器人课程特点5主要机器人器材产品介绍我校初中机器人教学1开设校本课程2参加各类竞赛3培训与选拔2005年2个江苏省三等奖2006年1个省一等奖1个省二等奖3个省三等奖2007年1个省一等奖2个省二等奖2个省三等奖国际机器人奥林匹克大赛中国香港赛区2个一等奖4各类机器人器材介绍和选择乐高国内机器人产品
乐高
41 2 国内机器人产品：中鸣、紫光、广茂达等
精选ppt
4
乐高机器人的组成
机器人的身体：机器人身体-上万种丰富多彩的乐高积木， 如板、块、梁、轴、齿轮、连接件、轮子等。
0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1
乐高NXT遥控器安装指南说明书
Plug in the Logitech Controller Plug the Logitech controller into an open USB port on your computer.
Logitech USB Controller Check (Optional) To check that your USB controller is functioning properly, navigate to your Control Panel and double-click on Game Controllers to open the Game Controllers window.
Game Controllers Go to Control Panel > Game Controllers, and open it.
Select the Controller Click on the controller you want to check to select it. Each controller plugged into your computer should be listed.
ROBOTC 3
Logitech Joystick Controller Installation (cont.)
Logitech USB Controller Check (Optional) When the Properties window for your controller opens, check that the Test tab is open and move both joysticks and press each button. The corresponding on-screen indicators should update to match your controller.
蓝牙(NXT)机器人编程指导
应用领域及前景
• 教育领域：蓝牙(NXT)机器人可以作为教育工具，帮助学生了解机器人技术和编程知识。通过搭建和编程蓝牙 (NXT)机器人，学生可以培养动手能力和创新思维。
• 研究领域：蓝牙(NXT)机器人可以作为研究平台，用于研究机器人技术、人工智能等领域的前沿问题。研究人 员可以通过对蓝牙(NXT)机器人的改进和优化，推动相关技术的发展。
优化算法实现
对所选算法进行优化，包 括改进算法逻辑、减少计 算复杂度、提高代码执行 效率等方面。
性能评估与调优
通过性能测试和评估，发 现程序中存在的性能瓶颈 ，并针对性地进行优化和 调整。
错误处理与调试技巧
错误处理机制
建立完善的错误处理机制，包括错误检测、错误报告和错 误恢复等方面，以确保程序在出现异常情况时能够及时处 理并恢复正常运行。
感谢您的观看
调试与测试方法
使用LEGO MINDSTORMS NXT软件进行调试
该软件提供了实时数据监控和调试功能，方便用户查看和修改机器人状态。
使用蓝牙进行远程调试
通过蓝牙连接，将程序下载到NXT机器人上，进行实际运行测试。
日志记录与分析
在程序中添加日志记录功能，将机器人运行状态和相关数据记录下来，以便后续分析和 优化。
03
使用Python语言编程，易于学习和使用，同时拥有强大的库支
持和跨平台兼容性。
基本语法和编程规范
01
02
03
04
程序结构
了解主程序、子程序和中断服 务程序的概念及其在组织程序
中的作用。
语法规则
学习并掌握所选编程语言的基 本语法规则，如语句、表达式
、控制结构等。
命名规范
采用有意义的变量名和函数名 ，提高代码可读性和可维护性
LEGO NXC 编程快速入门
用户操作界面看起来与标准的文本编辑器非常相似。除了有常用的菜单和功能按钮外， 还有一些进行机器人编程的特设功能菜单，比如将程序进行编译并下载给机器人的菜单，或 者从机器人中获取信息的菜单等。
现在我们开始编写一个新程序，点击 New File（新文件）按钮创建一个空白的新窗口。 然后输入如下 NXC 程序代码： Task main（） {
更进一步，假设机器人碰撞到什么障碍物，我们让它后退一点，然后转弯，接下来继续 前进。程序代码如下所示：
Task main（） {
SetSensor）； // 前进 While（true）
{ if（SENSOR_1= =1） // 碰撞障碍物 { OnRev（OUT_AC, 60）；Wait（200）； // 后退 OnFwd（OUT_A, 60）；Wait（200）； // 转弯 OnFwd（OUT_AC, 60）； // 继续前进 } }
项目 B 前进，转弯
我们将机器人的运动编程更进一步，下面的程序让机器人前进一段距离，然后利用停止 /倒退其中一个马达的方法，使机器人右转 90 度。
Task main（） {
OnFwd（OUT_AC, 60）； Wait（900）； OnRev（OUT_C, 60）； Wait（320）； Off（OUT_AC）； }
}
项目 G 我是 K 歌之王
不发出点声音，当我不存在呀，哼！ LEGO NXT 使用了.rso 格式的声音文件。在 BricxCC 软件中有一个将.wav 文件转变为.rso 文件的工具，它位于 Tools 菜单下的 Sound conversion。 PlayFileEx（filename，volume, loop？） / 播放声音的命令 Filename 为指定的声音文件， Volume 音量大小，其数值从 0 到 4。 Loop 是否循环播放 PlayToneEx（frequency， duration， volume, loop?）； / 播放音乐的命令 Frequency 声音频率，单位为赫兹。 Duration 持续时间。 使用 BricxCC 中的组件 Brick Piano，我们可以非常轻松地创建音乐。
乐高NXT机器人的编程软件的教学和实践
乐高NXT机器人的编程软件的教学和实践作者：符蓉王向丰来源：《中国校外教育·综合(上旬)》2014年第09期[摘要]乐高机器人是一种把电机、传感器、齿轮、轮轴等电子产品、机械产品组合成的智能设备，它是一种能够用内置程序或外部无线电操作的教娱玩具。
目前乐高机器人以套装的形式发售，过去乐高机器人出售过RCX套装，目前开发的乐高机器人NXT套装系列比RCX套装系列多出一个端口。
[关键词]乐高机器人编程软件教学实践一、乐高NXT机器人的编程软件教学和实践的意义如果说，机器人的硬件决定机器人能够“做什么”，那么机器人的软件程序决定它能“怎样做”。
优秀的程序能够给予机器人丰富的指令，让机器人实现多样化的功能。
乐高机器人目前可用C语言、VB语言、JAVA语言编程，让乐高机器人完成各式各样的操作命令，可是这类的语言过于专业，如果不是专业的计算机工作人员，很难完成复杂的程序编辑。
为了让编程过程变得可视化和简单化，乐高机器人以ROBOLAB图形化为思路，开发出G语言，它能用简单的方式完成动作循环、条件选择等程序编程，这些编程过程均有一套批处理化的专门的图标负责完成，编程人员只需要将编程模块组合并设定动作参数。
丰富、简单、易用的G语言赋予了乐高机器人强大的生命力，乐高机器人的使用者和开发者若能学习好G语言，就能让乐器机器人发挥无穷的创意。
二、乐高NXT机器人的编程软件教学和实践的平台1.引导学生熟悉操作环境所谓的操作环境，就是指要完成编程和实现编程必须具有的工作平台，教师要引导学生了解到在开始编程以前，要先检查编程的工作平台是否齐备，以免在工作中发现无法顺利的完成编程过程。
一台乐高NXT机器人的编程环境如下：通过USB2.0，乐高NXT编程程序可与计算机PC端连接起来，程序员可在计算机中完成编程程序，然后导入乐高NXT机器人处理器中。
2.引导学生熟悉操作面板学生要学会编程，首先就要熟悉操作面版，教师可以让学生理解到乐高的编程软件分为两种版本，一种是玩具版本，一种是教育版本，其区别在于玩具版本只有英语版，而教育版自带汉化版本，然而两者的功能却是一样的。
乐高机器人初级课程表完整版
乐高机器人初级课程表 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
乐高机器人初级课程
适合2-3个学生为一组搭建和编程设计机器人方案。
共431个组件的套装中包括一个NXT可编程的微型电脑，一块可充电的锂电池，三个伺服电机，二个触动传感器，一个光电传感器，一个超声波传感器，一个声音传感器，三个灯以及足够课堂教学所需的乐高积木。
另外还有3根连接RCX传感器或马达的转换线，1根USB导线，以及分类盒和搭建手册等。
关健学习价值：
1.介绍机器人以及机械工程的概念。
2.收集、翻译数据，进行科学调查研究。
3.学习如何在团队工作中解决问题。
9797教育版和8527玩具版的分别:
9797 多了以下超级好用又超值的东西:
1. 多了玩具版没有的,一颗锂电池
2. 比玩具版多一个触觉传感器,所以有二个!!
3. 多了玩具版没有的,三个灯炮
4. 多了一个精美的储存胶箱(没有售卖)
5. 多了三条转接线可转接前一代的传感器及马达,等于是向下兼容!!
8527 较优胜的东西:
乐高机器人中级课程
?
? 乐高机器人高级课程
?。
乐高人形机器人搭建
机器人(Machine Robots)解析:这次NXT所要表现出最高的技术境界,就是做出一台机器人,要将所有的感应器充分应用,发挥视觉,听觉,触觉等类似人类的五感机能并且透过程序让机器人从一个静态的模型转变成很像活生生有生命的机械体开始第一部分的组装介绍先组装脚的骨架组合成两只脚再连起来加上服务器马达利用很多技术零件来作为连动机构另一只脚再加上一个服务器马达跟NXT主机联机,这样就完成一段落了组合到这边可以感受到复杂度比之前的几个作品都要高许多依照教学编辑了简单的程序NXT主机会显示爱心的图案机器人的脚会开始行走来看看动态拍摄走起来还满生动的不过机器人好像是因为重量不足或者是抓地力不够,所以步幅不是很大动作有做到了,但是走的距离不是很远接下来是第二部分的组装先从一个服务器马达开始组装做成一个平台接着就要把NXT主机组合在中间侧面利用杆子当连动机构...这个零件扮演很重要的连动角色另一边的组合方式也是一样在和脚部结合起来,这样第二部分就完成了越来越有机器人的样子侧面的连动机构,看起来很复杂再来看看后面的连接线,已经接了三条依照教学编辑好程序机器人就会开始行走,中间的NXT主机屏幕一样会显示爱心这次走得更好了,因为重量加重,而且机器人行走时,身体的重心还会左右摆动....第三部分的组装就是将头部加上去加上头部之后十分好看接下来程序要利用两个循环一起运作派出暴龙来实验暴龙开始接近机械人到了一定的距离,机器人侦测到,就会发出语音"Hello"将暴龙往后移动,机器人侦测到物体距离变远,就会发出语音"Good Bye"真是有趣的互动小程序第四部份,要开始组装手臂先将一只手组装好将两只手都组好连接在机器人的身体,这样机器人就完成了质感,各方面的搭配,让外型十分好看后方特写,虽然背后几乎都是连接线,不过说明书上还是有教你做一些收纳,所以看起来不会太乱接下来要编辑的是更复杂的程序开始利用两个触控功能的循环,并且利用声音来驱动马达运转启动程序之后,只要按右手的触控装置,机器人就会显示爱心图案然后脚会不停在原地跳舞.....如果接收到一定的音量,机器人的上半身也会开始摆动,头和两只手都会摆动!!不过声音如果停止,机器人上半身也会跟着不动..接这还有第五部分将光感应器结合到机器人的背上编辑一个以光感应为循环的程序只要将手由上往下遮住光感应器,机器人就会说Good Night并且屏幕显示ZZZZZ如果将手移开,光感应器接收到光亮,屏幕就会显示笑脸,并且发出语音Good Morning终于将所有的教学程序测试完毕,接下来就要靠各为自己来创作应用这些功能来个上半身特写比例非常好,配色很漂亮侧面特写有令人佩服的连动机械感头部后方特写头部也是利用齿轮和横杆连动的来一张和R2D2的特写接下来和最新的SONY AIBO电子狗ERS-7来一张合照两个最先进的量产型机器人开始第一次接触....AIBO vs NXT 功能大比较可以发觉具备全方位行动能力的AIBO电子狗所具备的很多感应装置在NXT上面都可以找得到,所以两者仅是配备复杂度的差异而已,机能上都可以找到很多共通点,如果NXT能再搭配更多的服务器马达,也许真的可以做成电子狗....AIBO的步进马达总共用了23个在来一张互动特写,彼此在互相问好最后再来张合照,画下句点,谢谢各位的观赏。
利用乐高NXT机器人创建自动控制水温实验平台
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新・127・文章编号：2095－6835（2016）23－0127－02利用乐高NXT 机器人创建自动控制水温实验平台付曦东，龙 庄，鲁 瑛（宜春市科技情报所，江西 宜春 336000）摘 要：乐高NXT 机器人作为一种相当优秀的实验平台，能对将多种资源进行整合，满足实验要求。
就如何利用乐高NXT 机器人创建自动控制水温实验平台的实验目标、实验步骤、软件运行等进行了介绍。
关键词：温度控制；机器人；传感器；图形化编程中图分类号：TP242 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2016.23.127 乐高NXT 机器人可以将信息、机械、电子、传感器等多学科知识整合，帮助我们实现难度大的创新实验。
许多化学、生物方面的研究中都涉及水温精确控制问题，比如化肥过磷酸钙中有效磷的提取测定，细菌、真菌的液体培养等。
以下就利用NXT 乐高机器人的功能，在精确控制水温方面进行探讨。
1 实验目标控制水温在25±0.1 ℃，并需要对装有提取剂的三角瓶进行30 min 振荡；调整水温精确控制在30±0.1 ℃、35±0.1 ℃、40±0.1 ℃、45±0.1 ℃等；绘制出温度曲线。
2 实验设备及准备制作简易隔热式水浴恒温箱，装载自动控制水温平台，以微型振荡器（尺寸为210 mm ×160 mm ×110 mm ）带动。
恒温箱内装有2 L 的水（25℃），水中架子上放有提取剂和提取物的三角瓶；乐高温度传感器固定在箱内，以数据线连接到乐高NXT 主机。
恒温箱用聚苯乙烯泡沫塑料泡沫来制作，尺寸为286 mm ×166 mm ×186 mm ，厚度为20 mm ，内涂有防水涂料。
实验时盖子要盖严实，以防与空气热量交换过多。
ev3编写c语言程序
编写EV3机器人C语言程序
随着科技的不断发展，机器人技术已经成为了当今世界的重要领域之一。
作为乐高教育推出的新一代机器人，EV3机器人受到了广泛的关注。
为了更好地控制EV3机器人，我们需要编写C语言程序。
首先，我们需要了解EV3机器人的一些基本知识。
EV3机器人使用的是NXT-G 编程软件，这是一种基于图形化界面的编程语言，适合初学者使用。
但是，对于一些更高级的应用，我们需要使用C语言来编写程序。
下面是一个简单的示例程序，用于控制EV3机器人前进、后退和左转。
这个程序首先初始化NXT 串口通信，然后控制EV3机器人前进1秒钟，后退1秒钟，最后左转45度。
注意，这个程序只是一个简单的示例，实际的程序可能需要更复杂的逻辑和控制。
2024版nxt机器人(乐高)中文教程
获奖经验分享及心得体会交流
分享获奖经验
与团队成员分享获奖经验， 包括比赛技巧、团队协作 等方面的经验。
交流心得体会
鼓励团队成员交流比赛过 程中的心得体会，共同总 结经验和教训。
激励团队成员
通过获奖经验分享和心得 体会交流，激励团队成员 继续努力，争取更好的成 绩。
06 常见问题解答与 故障排除
硬件故障识别及排除方法论述
维护保养知识普及和注意事项提醒
01
定期清洁
定期使用干布擦拭机器人表面，保 持清洁，避免灰尘和污垢堆积。
03
存储环境
将机器人存放在干燥、通风、无阳 光直射的地方，避免潮湿和高温环
境。
02
电池保养
遵循电池使用说明，避免过度放电 和充电，以延长电池使用寿命。
04
使用注意事项
在使用过程中，避免将机器人暴露 在强磁场、高压电场等有害环境中，
NXT机器人通过蓝牙或USB接口与电脑进行连接，使用乐高MINDSTORMS软件进 行编程和控制。
NXT机器人发展历程
第一代乐高MINDSTORMS机器人于 1998年推出，基于RCX微控制器；
NXT机器人在教育、科研、竞赛等领 域得到了广泛应用；
2006年，乐高公司推出了第二代 MINDSTORMS NXT机器人，使用更 强大的NXT微控制器；
硬件需求
NXT主机、电机、机械臂、抓取器、传感பைடு நூலகம் 等。
软件编程
编写物品识别、机械臂控制、分拣逻辑等程 序。
调试与优化
调整机械臂动作、传感器位置等提高系统效 率与准确性。
其他创意项目展示
01
创意项目1
智能巡逻机器人，能够自主巡逻并 检测异常情况。
nxt机器人(乐高)中文教程
nxt(乐高)中文教程一、教学内容本节课的教学内容选自《NXT(乐高)中文教程》第一章第四节，主要介绍如何使用NXT的传感器和执行器进行简单的编程控制。
具体内容包括：温度传感器的使用、触摸传感器的使用、电机的基本控制和传感器数据的读取与显示。
二、教学目标1. 学生能够理解NXT的基本组成部分及其功能。
2. 学生能够掌握温度传感器和触摸传感器的使用方法。
3. 学生能够通过编程控制电机实现基本运动。
三、教学难点与重点重点：NXT的基本组成部分及其功能、温度传感器和触摸传感器的使用方法、电机的基本控制。
难点：传感器数据的读取与显示、编程控制电机实现复杂运动。
四、教具与学具准备教具：NXT套件、电脑、编程软件。
学具：每位学生一台NXT套件、每组一台电脑、编程软件。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察并描述NXT的外观和组成部分。
2. 知识点讲解：介绍NXT的基本组成部分及其功能，如电机、传感器、触摸屏等。
3. 例题讲解：示范如何使用温度传感器和触摸传感器进行编程控制。
4. 学生动手实践：让学生分组进行编程实验，使用温度传感器和触摸传感器控制NXT的运动。
5. 随堂练习：让学生编写程序，实现使用传感器数据控制NXT的运动。
6. 知识拓展：介绍如何使用编程软件进行电机控制和传感器数据的读取与显示。
六、板书设计板书内容：NXT基本组成部分及其功能、温度传感器和触摸传感器的使用方法、电机的基本控制。
七、作业设计1. 请用编程软件编写一个程序，实现使用温度传感器控制NXT的运动。
答案：根据温度传感器的数据，控制NXT的电机进行相应的运动。
2. 请用编程软件编写一个程序，实现使用触摸传感器控制NXT的运动。
答案：根据触摸传感器的状态，控制NXT的电机进行相应的运动。
八、课后反思及拓展延伸本节课学生掌握了NXT的基本组成部分及其功能，能够使用温度传感器和触摸传感器进行编程控制。
但在传感器数据的读取与显示方面，部分学生仍存在困难，需要在课后加强练习和指导。
nxt机器人硬件及软件介绍解析
不需要在电脑上编写程序来控制机器人，可以通过在 NXT 控制器 上编写程序控制机器人
该操作面版可以查看 NXT 不同设置，例如 NXT 扬声器、关机模式、 NXT 版本信息，还可以删除 NXT 内保存的程序
在查看菜单里，可以快速查看当前传感器和电机的工作状态和数 据，能方便我们在程序设计中设置传感器和电机的参数值
nxt机器人硬件及软件介绍
机器人控制核心 传感器
简易机器 人的组成
电机 机械传动结构 机器人程序
大脑：机器人控制核心
32位 ARM7 微处理机 8位协处理器 256K闪存 标准蓝牙无线通讯 USB 2.0 全速端口 [12 Mbit/秒] 4个输入端口, 6 线指状导线. 一个端口 包含了61158综合电子控制 型号4/EN 50 170 将来会允许拓展端口使用 3 个输出端口, 6 线指状导线 可编程的液晶显示 64 x 100映像点 扬声器: 8 千赫兹的声音质量. 声音线路 8位 以及 2-16千赫兹的简单比率 通过乐高的孔 来实现简单并快速的搭 建 可充电的蓄电池盒
NXT
输出端口
连接马达
USB端口
你可以上传或下载数据
电池剩余量 NXT名称 蓝牙 图标 进入/开始 选择 清除
输入端口
连接传感器
机器人连接线
6星线
导线转换
+ RCX 传感器
机器人数据传输
1、数据线传输
USB线 连接电脑,可下载程序
机器人数据传输
Hale Waihona Puke ２、蓝牙无线传输蓝牙 (Bluetooth)
教学区里对电机、传感器、灯泡、扩音器和显示屏 的操作都进行了讲解，通过教学区的学习，我们能 够更快 的了解电机和每个传感器的使用，其中还包 括了搭建技巧和编程指导的学习，是我们快速入门 的好渠道。
乐高机器人学龄课程体系
学龄课程体系学龄课程课程介绍年龄动力机械IPower Machine I 本系列活动是孩子们参与学龄活动的起点孩子们亲自动手制作与日常生活密切相关的模型，在老师引导下初步建立对轮子与轮轴、杠杆、滑轮和齿轮四个基本机械原理的认识并简单的理解，知道它们在日常生活生产中的简单运用。
为他们进入《动力机械Ⅱ》研究部分打下坚实的基础。
适宜1~2年级学生学习结构与力Structure & Force 本系列活动中具体研究一些生活中的桥梁、塔等常见结构，孩子们先通过设计，然后动手搭建一些结构模型，反复改进来加深对形状和功能、强度与稳定性、力与负载、材料与连接等结构基本概念的理解。
活动中还激发孩子的探究精神以及独立解决问题的能力，让孩子们站在生活的角度用器材来解决一些问题。
适宜1~2年级学生学习能源世界I e-LAB I 本系列活动是能源世界的第一门课程，孩子们将探索什么是动力，什么是能量的转换。
如一辆小车，如何可以让小车动起来？风能、马达的电池能量、橡皮筋的弹性势能等。
活动中孩子们将运用掌握的动力与能量知识来解决问题，培养孩子思考和解决问题的能力。
适宜3~4年级学生学习太极机器人本系列活动适合8岁以上并且已经完成《动力机械Ⅰ》与《能源世界Ⅰ》相关全部课程的学生。
本课程以中国传统武术——太极为背景，从学习机器人自带内置编程至MINDSTORMNXT软件编程，培养学生的编程意识，同时锻炼学生逻辑思维能力以及分析解决问题的能力。
适宜3~4年级学生学习动力机械II Power Machine II 本系列活动是孩子们先通过设计，然后动手搭建，通过问题来反思改进，并加深对事物的理解，从而学习一些机械原理和物理知识，体会数学的运用。
《动力机械II》活动中还让孩子们用马达作为动力，将原来手动的模型改进成动力的模型，让它按一定的速度和节奏运行，从而体验速度、节奏等概念，为他们进入机器人课程，做好准备。
适宜3~4年级学生学习能源基础II e-LAB II 本系列活动是能源世界教学系列的第二部分活动，通过研究我们生活生产中常见的五种能源形式（机械能、电能、风能、水能、太阳能），孩子们将理解什么是能源，如何有效地利用这些能源。
乐高机器人简单程序编写入门
W
பைடு நூலகம்
26
程序： 分析物理过程,应用已有技能来解决问题:
前进,看到一边墙壁,后退; 碰到另一边墙壁之后,循环刚才的前进,等待再下 一次看到墙壁。
挑战：找很多障碍物,围成一个圈,就留一个出口,想办法让你的机器人进去自 己找到出口。
W
27
任务
• 对照搭建手册,清点机器人零件种类及个数
• 小组讨论设计自己心仪的机器人,搭建结构, 并且设计程序,能够具有一定的功能
图标设置
控制器
W
入门
帮助 4
笔直行走
等级:常用面板 技能: 动作 挑战任务:让 NXT 机器人笔直前进。 搭建：见搭建手册8—23 注意： 左右马达分别连接在端口 B 和端口 C
W
5
程序： 拖出马达图标，
W
6
选中马达图标之后，设置马达的参数，
选择马达的端口，NXT 小车两个马达分别是 B 和 C，箭头表示转动的方向
W
18
程序： 分析这个物理过程:NXT 小车前进,遇到障碍物停止运动.NXT 小车前进的动作改 变 的条件是障碍物.能够识别障碍物的方法就是超声波传感器.
选中等待超声波图表,设置等待参数.(马达端口,等待距离) 大于(等待远离障碍物) 小于(等待遇见障碍物) 可以选择距离的单元(英尺,厘米)
挑战： 把 NXT 小车放在房间里随意开,就是不能让它撞墙。
物理过程分析: NXT 机器人前进,碰到墙壁,停止运动.改变运动的等待条件是碰 到墙 壁.如同人的触觉一样.这里用来识别的是触碰传感器.
前进
等待碰到 停止运动
选中等待触碰图标,先检查一下它的端口的连接是否与程序一致?
作为一个触碰条件,它有三种等待条件可以拱选择:等待触感压进去,等待 触感松开, 等待触感觉被按一次。不同的等待条件,可以不同的活动中发 挥它的作用。
乐高机器人教学案
认识乐高蓝牙机器人系统____N X T 参加教师活动目的：1、认识NXT主要配件;并将其与RCX核心配件作比较;学习和掌握新型乐高机器人；2、搭建蓝牙机器人；3、知道NXT控制器各按钮的作用;初步学会在NXT是编写简单程序;理解传感器的功能活动过程：一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较1、处理器由8位升到32位丹麦乐高LEGO将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”..Mindstorms 是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来;通过个人电脑制作的程序来控制的机器人..此前的RCX的微处理器为8位;而NXT配备32位处理器等;提高了性能.. 表格1列出RCX和NXT的比较..图1：安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT图4：LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福5、改进了编程软件NXT程序用软件“ROBOLAB ver.2.9”;跟ROBOLAB原来的版本一样;是基于NI LabVIEW开发的..该软件不仅可以制作NXT用的程序;也可以完成RCX用的程序..此前要操作接近400个图标进行编程;这次减少为约40个;从而使得编程更为简单..OS为“Windows2000”以上和“Mac OS X”..图5：乐高网站给出的ROBOLAB 2.9的样图;跟以前版本相比;变化较大二、快速认识NXT1、按钮NXT正面有四个按钮;它们分别是开关、运行；导航和返回..2、 NXT显示器上各图标的意义最上一行;相当于状态栏;从左到右依次表示了：蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电池电量以及声音音量的情况..状态栏的下面是六个主控操作面板;相当于主菜单;它们依次是：“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth 蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”..三、 NXT PrpgramNXT程序不需要在电脑上;通过NXT就可以编写简单的控制程序..1、进入NXT Program2、屏幕显示传感器和马达的连接方式；3、确定后;进入五步编程第一步主要是设置运动方式：前后、后退、左转、右转等第二步主要是设置传感器第三步也是运动方式设置第四步传感器感应设置第五步设置停止或循环运行四、活动研究任务1、研究前进5;前进的时间是多少前进的距离是多少前进5;前进的时间是；前进的距离是 ..你的机器人能走直吗你们是怎么让它走直的2、前进5;再右转2;看看你的机器人怎么运动3、组内合作完成下列任务：每组四个同学;分别位于四方形的四边;要求用nxt编程;将机器人驶向自己的队友..1 队长将机器人驶向程序员；2 程序员让机器人左转驶向机械师3 机械师让机器人按直线退到研究员4 研究员再让机器人转弯退回队长..第三课尝试NXT编程教学目的：1、了解NXT编程软件界面；2、知通如何创建一个新文件；3、认识移动图标;了解移动图标的设置面板中各选项的意义4、会用它控制机器人的运动状态前进、后退、转弯运动；5、学会如何下载;并运行机器人..教学过程：今天我们学习用电脑编写第一个程序;控制机器人按我们的意愿运动..一、进入编程环境1、双击桌面图标;进入NXT编程环境；2、一个出现下列程序进度条;调入程序；二、编写程序有FLASH步骤按下例操作步骤编写程序三、下载程序1、机器人与电脑的连接用USB连线将机器人与电脑连接.. 注意：下载程序时;NXT必须打开..三、移动图标参数设置面板四、运行机器人按下列操作步骤运行机器人演示编写、下载、运行一个前进——左转——再前进的程序活动研究任务1、研究能量级为75%时机器人1秒钟;前进的距离是多少大约_________乐高单位2、能量级为100%时机器人1秒钟;前进的距离是多少大约_________乐高单位2、组内合作完成下列任务：每组四个同学;分别位于四方形的四边;要求用nxt编程;将机器人驶向自己的队友..1 队长将机器人驶向程序员;前进2秒钟；2 程序员让机器人前进5秒;左转驶;再前进5秒;驶向机械师；3 机械师让机器人按直线后退;到研究员;时间根据距离调整；4 研究员再让机器人后退5秒;转向;再直线回到队长所在位置..第四课机器人的计步器教学目标：1、学习和理解马达内置角度传感器2、理解移动模块和马达模块的属性面板3、能准确控制机器人的运动距离和角度4、通过活动理解马达内置角度传感器的应用教学过程：一、你知道吗 __________NXT使用技巧1、关闭蓝牙功能;可以让NXT更省电2、删除NXT中多余的程序;可节约空间..二、研究活动——————用时间控制机器人的运动比较：1秒钟内马达能量为75%行驶的距离大约是厘米；1秒钟内马达能量为100%行驶的距离大约是1秒钟内马达能量为75%行驶的距离填<或>马达能量为100%行驶的距离；不同组的机器人1秒钟内马达能量为100%行驶的距离相同吗同..三、NXT马达的内置角度传感器用时间控制机器人的运动非常不准确;当电池能量足时机器人跑得快;当电池能量不足时;机器人跑得慢..为了解决这个问题;在NXT机器人的马达中安装了一个角度传感器;它可以记录机器人行走的距离..马达里的角度传感器相当于机器人的计步器..3、机器人的计步器是怎么计算机器人行走的距离的呢第一：它可以记录机器人轮子转过的圈数;根据轮子的周长;就可以计算出机器人行走的距离..观察学习环境中的常用面板中的向前驱动..例如;我们机器人的轮子周长约为17厘米机器人轮子转1圈;前进的距离是机器人轮子转2圈;前进的距离是机器人轮子转5圈;前进的距离是厘米..机器人轮子转10圈;前进的距离是厘米..第二：记录机器人轮子转过的角度;根据角度;计算出机器人行走的距离..我们知道;一个是360度;如果机器人的轮子转过半周;那么它转过的角度就是180度;走过的距离就是轮子周长的一半;大约8.5厘米..四、学习电机模块移动模块虽然也能控制机器人做转弯运动;但由于不能准确地控制单个马达的能量级;因为机器人的转弯运动很难精确控制..为此;我们可以使用电机模块..1、电机模块位置、属性2、下面;我们用电机模块控制机器人转直角：方法一：一个电机停;一个电机运动方法二：一个电机快;一个电机慢方法三：两个电机向相反方向运动五、挑战任务想办法让你的机器人沿一块地砖走5050的正方形第五课机器人的眼睛发表时间：2008-10-17 20:04:51 来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1944/0教学目标1、认识乐高光电传感器;知道光电传感器的作用；2、初步理解光电传感器的原理；3、会利用光电传感器测试不同物体表面反射光的光值4、初步学会利用光电传感器控制机器人启动或停止..教学过程一、引入想一想;我们人的眼睛都能看到和分辩什么主要功能第一; 我们能分辩物体的颜色第二; 我们能分辨物体的形状和大小第三; 我们能分辩物体的远近机器人要能模拟人的眼睛的功能;也应该能做到分辩物体的颜色、形状、大小和远近..但机器人的的眼睛的功能没有人眼功能这么强大的全面..因此;我们常常需要给机器人安装多个眼睛..比如我们安装一个或多个光电传感器来分辨物体的颜色；安装一个超声波传感器来判断物体的距离；安装一个火焰传感器来识别火焰等..机器人眼睛功能比较单一;为实现不同的功能;需要安装不同功能的眼睛..二、初步认识传感器三、NXT蓝牙机器人光电传感器光电传感器是机器人的眼睛;它是主要元件是一个发光二极管和一个光敏管..我们看到光电传感器有两个灯;工作时;一个灯发红光;一个灯不发光只接收反射回来的光线..当光电传感器照到不同颜色的表面时;接收到的反射光的强弱不同;控制器就可以据此判断出物体表面的颜色..NXT的光电传感器工作时还可以关闭发光灯..1、 NXT光电传感器的安装可参考学习面板中“检测黑线”的方法安装光电传感器属于信息输入;因此它可以接在NXT的1、2、3、4输入端的任何一个输入口中..通常我们插在3号端口..2、直接从NXT显示屏上查看接收光的返回值1 在主菜单中选择View显示2 再选择Reflected light 反射光或Ambient light环境光3 最后选择Port端口号;如Port 34 读出光的反射值..3、研究活动分别测出距离乐高积木大约5毫米处;不同颜色的积木块的反射光值和环境光4、从光电传感器属性面板中查看接收光的返回值1 拖拉一个光电传感器模块到程序流程线上；2 从属性面板的反馈控制箱中读中接收光的返回值5、研究活动分别测出距离乐高积木大约5毫米处;不同颜色的积木块的反射光值和环境光值四、挑战任务1、下面的黑线表示车站;让你的机器人直线前进;看到车站黑线后STOP分析：我们并不知道离黑线有多远;所以用角度传感器和时间都无法控制机器人行走的距离..因此;我们只能考虑利用光感;让机器人一直前进;直到它看到黑线;立即STOP..程序：课后记：今天的教学很成功;通过几周的训练;同学们基本都适应了这样的研究和挑战模式..在两种测光值的研究中;同学们的积极性很高;方法也比较得当..在挑战任务中;由于机器人看到黑线就停;效果明显..因些同学们的研究热情也很高..第六课机器人的耳朵发表时间：2008-11-12 14:01:05 来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1317/0 教学活动目的1、知道机器人的耳朵实际上是一个声音传感器..声音传感器;能够使机器人象人一样具有听觉..2、会利用声音传感器控制启动机器人运动或停止；3、编写程序让机器人沿黑线行走教学过程一、引入光电传感器使机器人有了视觉;能分辨物体的颜色;那么;能不能让机器人象人一样有听觉;能听到环境的声音呢当然可以;我们可以给机器人安装一个声音传感器..二、NXT声音传感器声音传感器实际上就是一个类似话筒耳麦的设备;它能接收声音信息.. 声音的大小常用音量表示;单位是分贝..一般的声音传感器只能感受到有无声音和音量的大小;而不能分辨语义..比如;我们制作一个声控机器人;要求它听到声音就开始前进..现在;我们启动机器人;当我们说“停”它同样开始前进..这对人来说是一件很有趣的事..声音传感器能够检测到的声压大于90分贝..因为声压的等级非常复杂;所以在Mindstorms NXT上显示的时比例%.数字越小;声音越小..例如：4-5% 大约是安静的卧室5-10% 从较远距离听人的谈话10-30% 较近距离的正常谈话;或者正常音量下的声音播放器30-100% 人们的喊叫声;或者大音量的音响声音传感器的安装参见NXT常用面板中的“声音控制”..探索活动1、试试各种声音效果;并记录下NXT接收到的声音大小值..操作方法：1 将声音传感器连接到NXT输入端口2；2 在NXT显示器上选择 View 子菜单;选择声音传感器的图标和声音传感器连接到的接口；3 向声音传感器说话;看看显示屏的效果；挑战任务制作一个声控机器人;要求启动后原地不动;听到声音后开始运动;再次听到声音后停止运动..分析：启动机器人后;让机器人进入等待状态;当声音值达到预设的阀值后;机器人前进;同时;再次监听声音;如果再次听到声音;则STOP声音传感器属性设置第七课机器人的眼睛2发表时间：2008-11-12 14:06:18 来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1279/0 教学目标1、认识乐高超声波传感器;知道超声波传感器的作用；2、初步理解超声波传感器的原理；3、初步学会利用超声波传感器控制机器人走迷宫..教学过程一、引入光电传感器让机器人能分辨物体的颜色;但它不能判断物体的远近;为了帮助机器人判断物体的远近;我们可以给机器人安装一只超声波传感器..二、乐高超声波传感器乐高超声波传感器;有由一个超声波发射器和一个超声波接收器组成;通过检测发射声波类似于声纳和反馈声波延迟的的时间;测算障碍物离自己的距离..1 屏幕显示机器与最近物体的距离值;单位为厘米或英寸；2 超声波传感器的检测距离为0-250厘米；3 超声波传感器通常接在输入端口4；三、超声波传感器的安装参见超声波测距第17/21页研究任务请你编写一个程序;让你的机器人向墙靠近;直到离墙20厘米处停止..试一试;当你设置机器人停止的触发值为20厘米时;机器人停下时;距离墙的实际距离是多少如果我们要机器人停下的位置距离墙刚好20厘米;程序中实际停止的触发值是多少挑战任务你能做一个简单的迷宫机器人;让它从下图中的入口进;出口出吗第18/21页第八课能识别路线的机器人发表时间：2008-11-12 14:18:40 来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1616/0 教学目标：1、光电传感器的灵活应用2、学习和理解循环和分支程序结构教学过程：一、师引导我们的机器人已经具有类人的视觉功能;通过光电传感器;可以识别颜色;通过超声波传感器感受物体的远近..今天我们通过一个实际任务来比一比;看谁的机器人最能干..二、任务描述让机器人沿固定的黑跑道行走;看谁的机器人走完全长所用时间最短..第19/21页三、任务分析黑色跑道是单路线;没有叉道;因此我们可以采用单光感走黑线..单光感走黑线原理：在黑线上往白色区域走;在白色区域往黑线走..即走“之”字形..观看“跟随暗线”视频;理解单光感走黑线的原理..四、程序分析1、分析如果在黑线上： C走; B停即右转；如果在白色区域： B走;C停即左转..上述动作反复重复执行..2、循环程序需要反复执行的一段程序我们可以放在一个循环中..在生活中循环执行某一任务的例子很多;比如跑绳、拍皮球等..3、条件分支程序在这个任务中;我们要根据机器人所处位置决定机器人重复执行那一段程序;象这样的程序叫条件分支程序..第20/21页五、试运行1、如果机器人认不了黑线;说明你的条件分支中黑白分界阀值设置不正确;应重新测定黑、白区域的光值;再取平均值..2、如果机器人左右摇摆太大;说明你的机器人转角弧度太大;可适当减小马达的能量..第17/21页研究任务请你编写一个程序;让你的机器人向墙靠近;直到离墙20厘米处停止..试一试;当你设置机器人停止的触发值为20厘米时;机器人停下时;距离墙的实际距离是多少如果我们要机器人停下的位置距离墙刚好20厘米;程序中实际停止的触发值是多少挑战任务你能做一个简单的迷宫机器人;让它从下图中的入口进;出口出吗第18/21页第八课能识别路线的机器人发表时间：2008-11-12 14:18:40 来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1616/0 教学目标：1、光电传感器的灵活应用2、学习和理解循环和分支程序结构教学过程：一、师引导我们的机器人已经具有类人的视觉功能;通过光电传感器;可以识别颜色;通过超声波传感器感受物体的远近..今天我们通过一个实际任务来比一比;看谁的机器人最能干..二、任务描述让机器人沿固定的黑跑道行走;看谁的机器人走完全长所用时间最短..第19/21页三、任务分析黑色跑道是单路线;没有叉道;因此我们可以采用单光感走黑线..单光感走黑线原理：在黑线上往白色区域走;在白色区域往黑线走..即走“之”字形..观看“跟随暗线”视频;理解单光感走黑线的原理..四、程序分析1、分析如果在黑线上： C走; B停即右转；如果在白色区域： B走;C停即左转..上述动作反复重复执行..2、循环程序需要反复执行的一段程序我们可以放在一个循环中..在生活中循环执行某一任务的例子很多;比如跑绳、拍皮球等..3、条件分支程序在这个任务中;我们要根据机器人所处位置决定机器人重复执行那一段程序;象这样的程序叫条件分支程序..第17/21页研究任务请你编写一个程序;让你的机器人向墙靠近;直到离墙20厘米处停止..试一试;当你设置机器人停止的触发值为20厘米时;机器人停下时;距离墙的实际距离是多少如果我们要机器人停下的位置距离墙刚好20厘米;程序中实际停止的触发值是多少挑战任务你能做一个简单的迷宫机器人;让它从下图中的入口进;出口出吗第18/21页第八课能识别路线的机器人发表时间：2008-11-12 14:18:40 来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1616/0 教学目标：1、光电传感器的灵活应用2、学习和理解循环和分支程序结构教学过程：一、师引导我们的机器人已经具有类人的视觉功能;通过光电传感器;可以识别颜色;通过超声波传感器感受物体的远近..今天我们通过一个实际任务来比一比;看谁的机器人最能干..二、任务描述让机器人沿固定的黑跑道行走;看谁的机器人走完全长所用时间最短..第19/21页三、任务分析黑色跑道是单路线;没有叉道;因此我们可以采用单光感走黑线..单光感走黑线原理：在黑线上往白色区域走;在白色区域往黑线走..即走“之”字形..观看“跟随暗线”视频;理解单光感走黑线的原理..四、程序分析1、分析如果在黑线上： C走; B停即右转；如果在白色区域： B走;C停即左转..上述动作反复重复执行..2、循环程序需要反复执行的一段程序我们可以放在一个循环中..在生活中循环执行某一任务的例子很多;比如跑绳、拍皮球等..3、条件分支程序在这个任务中;我们要根据机器人所处位置决定机器人重复执行那一段程序;象这样的程序叫条件分支程序..第20/21页五、试运行1、如果机器人认不了黑线;说明你的条件分支中黑白分界阀值设置不正确;应重新测定黑、白区域的光值;再取平均值..2、如果机器人左右摇摆太大;说明你的机器人转角弧度太大;可适当减小马达的能量..祝孩子们成功1、如果机器人认不了黑线;说明你的条件分支中黑白分界阀值设置不正确;应重新测定黑、白区域的光值;再取平均值..2、如果机器人左右摇摆太大;说明你的机器人转角弧度太大;可适当减小马达的能量..祝孩子们成功。