第一章 乐高积木的几何原理
乐高积木教程知识点总结
乐高积木教程知识点总结乐高积木是一种非常受欢迎的娱乐产品,它的创意性和丰富性吸引了无数的粉丝。
乐高积木可以用来搭建各种形态的建筑、车辆、动物等,通过多样的积木组合方式,可以激发孩子们的创造力和想象力。
本文将总结乐高积木教程知识点,以帮助读者更好地理解和使用乐高积木。
1. 乐高积木的基本知识乐高积木是一种由丹麦乐高集团生产的玩具,它由小颗粒状的积木组成,可以通过连接的方式搭建各种形状的模型。
乐高积木的特点是模块化设计,不同形状的积木可以通过标准的连接方式互相搭建,这种设计使得乐高积木非常灵活,并且容易组合成各种不同的形态。
2. 乐高积木的种类乐高积木有多种不同的系列,包括城市系列、科技系列、动物系列、星际大战系列等。
每个系列都有各自的主题和设计理念,包括一些经典的场景和角色,通过不同的系列和主题,孩子们可以体验到更加多样的乐高世界。
3. 乐高积木的组装技巧乐高积木的组装技巧包括基础的连接方法、构建的顺序和步骤等。
在组装乐高积木时,需要注意一些基本的技巧,例如正确的连接方式,遵循说明书的顺序和步骤等。
此外,还需要学会一些高级的组装技巧,例如使用一些特殊的零件或结构来增强模型的稳定性和创意性。
4. 乐高积木的创新设计乐高积木的创新设计包括一些新颖的构建方法、材料和结构,可以通过这些设计来创造更加独特的模型。
在乐高积木的创新设计中,常常涉及一些高级的技术,例如机械传动、电子电路等,这些设计可以让模型具有更好的互动性和功能性。
5. 乐高积木的教育意义乐高积木不仅是一种娱乐产品,还具有一定的教育意义。
通过组装乐高积木,孩子们可以培养自己的耐心、动手能力和逻辑思维能力,同时还可以锻炼他们的创造力和想象力。
此外,乐高积木也可以用来教授一些科学知识和技术原理,例如机械制造、物理学原理等,帮助孩子们更好地理解和应用这些知识。
总的来说,乐高积木是一种非常有趣和富有教育意义的娱乐产品,通过了解和掌握乐高积木的基本知识、组装技巧、创新设计和教育意义,可以帮助孩子们更好地使用乐高积木,并且更好地享受乐高积木带来的乐趣和益智。
乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起
乐高积木的几何原理:我看到过很多同学刚刚设计机器人小车,他们首先会选择最有用的少许积木把小车搭好,兴致勃勃地编写好程序、下载,可是一松手,小车散了……但这并不影响他们的热情,他们会不停地改进,直到小车能轻松跑完全程……在这个过程中,他们已经开始根据乐高积木的各种特点,运用结构、机械原理来完善模型的结构,虽然他们并不是很清楚乐高积木的何学原理,也没有被指导过怎么做。
乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起?能完美地实现实验仿真?这不仅在于它有两千多个各种形状的积木组件,有足够的零件让你完成你的设想,更重要的是,这些积木组件都按同一标准严格设计、生产,所有积木都是可兼容的。
它依据的标准就是乐高单位,而且积木有严格的质量保持,乐高积木模具公差仅为0.000005米。
怎样巧妙地利用乐高积木的特点——梁、块、板和孔之间的关系——完善你的结构,完成你独一无二的设计?本章包含的内容:()尺寸和单位的表示方形的乐高世界垂直支撑倾斜的乐高世界斜支撑水平方向的尺寸和单位的表示铰链的支撑1.1简介在你进入乐高机器人世界之前,希望你能先掌握那些乐高积木中涉及的基本几何学原理。
不用担心,我们并不是要对你进行复杂的方程式和三角法则的测试,仅讨论一些非常简单的概念和解释一些常用的术语,这样,在入门阶段就可以更容易地搭建出实际的模型。
在本章,你将会发现乐高爱好者使用什么单位来表示尺寸,如何来表示积木的面积,如何将积木从不同的方位连接组合起来。
我们鼓励你使用手里的乐高组件对照本章的例子自己搭建一遍。
把机器人套装放在手边,以便随时挑选必要的积木,不过这一章节中的例子多数都只用到一些块和板。
如果由于某种原因,这部分材料对你来说过于复杂,你不必强求自己掌握,可以跳过这一章直接进入到其它部分。
在你需要的时候,你都可以回过来将这一章节当作术语表来使用。
1.2 尺寸和单位乐高爱好者通常按顺序用3个数字表示乐高积木的尺寸:宽度、长度和厚度。
使用乐高积木的一般方法是:“嵌入式“,当表示积木的尺寸时,都要考虑这种方位,不论是将积木颠倒还是在3维空间旋转。
乐高机器人教程1
乐高机器人教程1第一章:理解乐高中的几何学乐高积木的几何原理:我看到过很多同学刚刚设计机器人小车,他们首先会选择最有用的少许积木把小车搭好,兴致勃勃地编写好程序、下载,可是一松手,小车散了…但这并不影响他们的热情,他们会不停地改进,直到小车能轻松跑完全程…在这个过程中,他们已经开始根据乐高积木的各种特点,运用结构、机械原理来完善模型的结构,虽然他们并不是很清楚乐高积木的何学原理,也没有被指导过怎么做。
乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起?能完美地实现实验仿真?这不仅在于它有两千多个各种形状的积木组件,有足够的零件让你完成你的设想,更重要的是,这些积木组件都按同一标准严格设计、生产,所有积木都是可兼容的。
它依据的标准就是乐高单位,而且积木有严格的质量保持,乐高积木模具公差仅为0.000005米。
怎样巧妙地利用乐高积木的特点--梁、块、板和孔之间的关系--完善你的结构,完成你独一无二的设计?本章包含的内容:尺寸和单位的表示方形的乐高世界垂直支撑倾斜的乐高世界斜支撑水平方向的尺寸和单位的表示铰链的支撑1.1简介在你进入乐高机器人世界之前,希望你能先掌握那些乐高积木中涉及的基本几何学原理。
不用担心,我们并不是要对你进行复杂的方程式和三角法则的测试,仅讨论一些非常简单的概念和解释一些常用的术语,这样,在入门阶段就可以更容易地搭建出实际的模型。
在本章,你将会发现乐高爱好者使用什么单位来表示尺寸,如何来表示积木的面积,如何将积木从不同的方位连接组合起来。
我们鼓励你使用手里的乐高组件对照本章的例子自己搭建一遍。
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1.2尺寸和单位乐高爱好者通常按顺序用3个数字表示乐高积木的尺寸:宽度、长度和厚度。
乐高积木PPT课件
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1934年,他为自己的积木玩具设计了“乐高”商标。乐高在丹麦语中是 “玩得快乐”的意思,在拉丁文中有“读”和“组合”的意思。奥利·柯 克认为这个词正符合他的初衷。从此乐高积木和乐高公司就诞生了。乐 高积木从前是木制的,第二次世界大战后,随着塑料制品的普及,乐高 积木也改由塑料作原料。
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其他用途
这是个非常有爱的项目,叫Dispatchwork,由德国柏林艺术家Jan Vormann发起: 用乐高积木为纽约、柏林等城市的残垣断壁打上彩色补丁。 Jan Vormann的故乡柏林在二战时遭受了盟军强大的炮火轰击,留下了大量被炸得残缺 不全的墙壁和建筑。Vormann 用乐高积木嵌入其中,看似在修补与掩盖,倒不如说他是 在嘲讽战争的愚蠢,用爱来填补战争给人类带来的伤痛。而作为纯真年代的象征,乐高 积木正是二战结束后40年代末开始在全世界流行起来。乐高积木的光滑外表和鲜艳颜色 是作为建筑外墙的最佳选材,但在坚固性和持久性上的功能确实远不及石砖。
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发展历程
乐高积木最初只是启发婴幼儿智力的简单玩具,乐高积木的发明者 是奥利·柯克。 1891年,奥利·柯克生于丹麦比隆附近的菲尔斯哥夫村。他有一手 精湛的木匠手艺,年轻时就热衷于制作各种小玩具,出自他手的小 飞机、汽车、动物个个形态逼真、维妙维肖。尽管他不懂经商,玩 具经常滞销,但这并未使他放弃自己的爱好。后来,他设计的拼插 玩具“约约”终于风靡一时。[2-5] 1932年,他发明了一种可以互相拼插的塑料玩具,并将“Leg” 和 “Godt”(丹麦语为“玩得好”)合在一起,创造了“lego”(乐高) 这一品牌。
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乐高拼装技术入门教程
乐高拼装技术入门教程乐高拼装是一项富有创造力和趣味性的活动,它不仅可以培养孩子们的动手能力和空间想象力,还能激发他们的创造力和逻辑思维。
无论是孩子还是成年人,都可以通过乐高拼装来享受快乐的时光。
本文将介绍乐高拼装的基本技巧和一些常见的构建方法,帮助初学者快速入门。
1. 了解乐高的基本组成乐高积木是由各种形状和尺寸的积木块组成的。
在开始拼装之前,我们需要了解乐高的基本组成。
乐高积木由标准积木块、连接件和特殊形状的积木块组成。
标准积木块是乐高的基本单元,有不同的尺寸和形状,可以用来构建各种结构。
连接件用于连接积木块,使得构建更加稳固。
特殊形状的积木块则可以用来构建特殊的部件,如车轮、门窗等。
2. 学习基本的连接方法连接是乐高拼装的关键。
学习基本的连接方法可以帮助我们构建稳固的结构。
乐高的连接方式主要有两种:插入连接和旋转连接。
插入连接是将积木块的凸起部分插入到其他积木块的凹槽中,形成稳固的连接。
旋转连接是通过旋转连接件来连接积木块,使得构建更加灵活。
3. 掌握基本的构建技巧在进行乐高拼装时,我们需要掌握一些基本的构建技巧。
首先,我们可以从简单的构建开始,逐渐增加难度。
可以选择一些简单的模型或者按照说明书上的步骤来构建,这样可以帮助我们熟悉积木块的使用和连接方式。
其次,我们可以利用乐高的模块化设计来构建更复杂的结构。
乐高的积木块可以自由组合,我们可以通过组合不同的积木块来构建各种形状和结构。
最后,我们可以尝试一些创新的构建方法。
乐高的拼装不仅是按照说明书上的步骤来进行,我们也可以根据自己的想法和创造力来构建独特的模型。
4. 创造属于自己的乐高世界乐高拼装不仅是一项技术活动,也是一种创造力的体现。
通过乐高拼装,我们可以创造属于自己的乐高世界。
我们可以构建城市、机器人、飞船等各种模型,创造出自己想象中的世界。
同时,我们也可以通过乐高拼装来模拟现实世界中的事物,如建筑物、交通工具等。
通过构建和模拟,我们可以更好地理解和认识世界。
乐高积木PPT课件
01乐高积木简介Chapter乐高积木的起源与发展乐高积木种类繁多,包括基础积木、人仔、特殊件等,可以组合成各种形状和场景。
乐高积木采用优质塑料制造,安全无毒,符合国际玩具安全标准。
乐高积木具有高度的创意性和互动性,可以激发儿童的想象力和创造力。
乐高积木的种类与特点乐高积木的受众群体儿童乐高积木是儿童最喜欢的玩具之一,可以锻炼他们的手眼协调能力、空间想象力和创造力。
青少年乐高积木也是青少年的爱好之一,他们可以通过搭建复杂的模型和场景来挑战自己的创造力和技术水平。
成年人乐高积木不仅仅是儿童的玩具,很多成年人也对其情有独钟,他们可以通过搭建乐高来放松心情、缓解压力。
02乐高积木的创意玩法Chapter自由搭建锻炼手眼协调创意无限在搭建过程中,孩子们需要手眼协调,将不同形状和颜色的积木按照自己的想法组合在一起,锻炼手眼协调能力。
培养空间思维学习新知识通过主题搭建,孩子们可以学习到与主题相关的知识,如建筑、历史、科学等。
丰富主题乐高积木提供了丰富的主题,如城市、城堡、恐龙、机器人等,让孩子们可以根据自己的兴趣选择主题进行搭建。
激发想象力主题搭建可以激发孩子们的想象力,让他们通过搭建来表达自己的故事和想法。
主题搭建编程控制编程启蒙01培养逻辑思维02增强创造力0303乐高积木的教育价值Chapter在搭建过程中,孩子需要不断尝试、调整,从而培养耐心和坚持性。
乐高积木的多样性使得孩子能够学会如何分类、组合和拆解,进一步锻炼逻辑思维能力。
通过搭建乐高积木,孩子可以锻炼手部精细动作和协调能力。
培养孩子的动手能力激发孩子的创造力与想象力乐高积木提供了无限的搭建可能性,孩子可以根据自己的想象创造出独一无二的作品。
通过搭建乐高积木,孩子可以模拟现实生活中的场景和物体,从而拓展视野和认知。
在搭建过程中,孩子需要不断思考、尝试新的组合方式,从而激发创造力和创新精神。
乐高积木的搭建需要遵循一定的物理原理和结构设计,孩子在搭建过程中可以学习到力学、结构等相关知识。
乐高搭建知识点总结
乐高搭建知识点总结在乐高搭建方面,有许多知识点需要了解和掌握。
首先,对乐高积木的组成部分有所了解是非常重要的。
乐高积木由许多小的积木组成,这些积木有不同的形状、颜色和功能。
在搭建过程中,我们需要了解这些积木的特性,以便能够正确地使用它们。
其次,了解乐高搭建的基本原理也是很重要的。
在乐高搭建中,我们需要掌握一些基本的搭建原理,例如平衡、稳定性和结构强度等。
了解这些原理可以帮助我们设计出更加稳固和美观的作品。
此外,乐高搭建还涉及到一些工程学知识。
在搭建过程中,我们需要考虑到一些工程问题,如材料的选择、结构的设计、承重能力等。
因此,了解一些基本的工程知识对于乐高搭建来说是非常重要的。
另外,数学知识也是乐高搭建不可缺少的一部分。
在设计和搭建乐高作品的过程中,我们需要计算尺寸、角度、比例和距离等数学问题。
因此,了解一些基本的数学知识可以帮助我们更好地进行乐高搭建。
最后,乐高搭建还涉及到一些计算机编程知识。
乐高公司提供了一些可以与乐高积木配套使用的编程软件,如乐高Mindstorms和乐高WeDo等。
这些软件可以将乐高积木与计算机编程相结合,从而实现更加复杂的功能。
因此,了解一些基本的计算机编程知识对于乐高搭建来说也是非常有帮助的。
总之,乐高搭建是一种非常有趣和有益的活动。
在搭建过程中,我们需要掌握许多知识和技能,包括乐高积木的组成部分、基本原理、工程学知识、数学知识和计算机编程知识等。
通过乐高搭建,我们不仅能够培养自己的创造力和想象力,还可以学习到许多有用的知识,这对我们的成长和发展都是非常有益的。
乐高益智知识点总结
乐高益智知识点总结一、激发创造力乐高的设计理念是“只是连接一切”,这种无限连接的特性给孩子们提供了更大的创造空间,激发了他们的创造力。
通过构建、组合和拼接乐高积木,孩子们可以创造出各种形状和结构,促进了他们的想象力和创造力的发展。
同时,孩子们在搭建乐高积木的过程中,需要思考如何将各个部件巧妙地组合在一起,这锻炼了他们的逻辑思维和解决问题的能力。
二、培养空间想象力通过搭建乐高积木,孩子们可以感受到三维空间的结构和组合,培养了他们对空间的想象力和空间感知能力。
在搭建的过程中,孩子们需要考虑结构的稳定性、平衡和空间占用等问题,这对于他们的空间思维和几何概念的形成具有重要的意义。
三、锻炼手眼协调能力搭建乐高积木需要孩子们进行手部精细动作,这锻炼了他们的手部协调能力和手眼配合能力。
孩子们需要将小巧的积木部件精确地组合在一起,这对于他们的手部灵活性和精细动作能力的培养都起到了积极的作用。
四、培养团队合作精神在乐高积木游戏中,孩子们可以通过合作共同完成一个作品,这促进了他们的团队合作精神。
在合作的过程中,孩子们需要相互沟通和协调,分工合作,共同完成一个共同的目标,这培养了他们的合作意识和团队协作能力。
五、培养耐心和毅力搭建乐高积木是一个耐心和毅力的过程,需要孩子们不断尝试和调整,直到完成一个满意的作品。
这培养了他们的耐心和毅力,让他们懂得坚持不懈,追求完美的品质。
六、培养逻辑思维在搭建乐高积木的过程中,孩子们需要根据设计图纸和部件的特点,合理地进行构建和组合,这需要他们具备一定的逻辑思维能力。
孩子们需要考虑每个部件的功能和位置,以及它们之间的关系,从而合理地搭建出一个完整的作品。
七、培养数学意识乐高积木的构建和组合涉及到很多几何概念和数学原理,比如平面几何、立体几何、比例关系等。
通过搭建乐高积木,孩子们能够感受到数学在日常生活中的应用,培养了他们的数学意识和数学运算能力。
八、激发创新思维乐高鼓励孩子们发挥想象力,创作自己的作品,这激发了他们的创新思维。
乐高积木的几何原理
乐高积木的几何原理乐高积木是一种非常受欢迎的玩具,以其独特的几何原理而闻名。
乐高积木是由可互锁的部件组成的,这些部件可以按照不同的方式组合在一起,创造出各种各样的结构。
它的设计基于几何学和力学原理,提供了一种可持续发展、创造性和有趣的方式来学习和理解几何学。
以下是乐高积木的几个主要几何原理。
1.方块原理:乐高积木主要由方块组成,这些方块具有相同的尺寸和形状,可以互相咬合。
这个原理遵循了几何学中的正方形和正交关系。
方块的完美平面和45度角的边缘使得它们可以相互咬合并形成稳固的结构。
2.图案和比例:乐高积木通常具有各种图案和颜色,这些图案和颜色不仅增加了乐高积木的美观性,还有助于理解几何学中的模式和比例。
通过使用不同形状、大小和颜色的乐高积木,可以创建出不同的几何图案和比例关系,从而进行几何学的实际应用。
3.平面几何:乐高积木的结构是基于平面几何的原理设计的。
平面几何是研究平面上图形的性质和关系的学科。
乐高积木可以通过平面上的重叠、垂直和相交等关系来创建各种形状和结构。
这些平面几何的原理不仅使乐高积木具有多样化的设计可能性,还帮助儿童理解和掌握平面几何概念。
4.空间几何:乐高积木也涉及到空间几何的原理。
空间几何是研究物体在三维空间中的性质和关系的学科。
乐高积木的部件可以在三个坐标轴上移动和旋转,从而在三维空间中创建各种结构。
这些空间几何的原理帮助儿童理解和掌握三维空间概念,并培养他们的空间观察能力。
5.强度和稳定性:乐高积木的设计考虑了力学原理,特别是强度和稳定性。
乐高积木的部件经过精确的设计和制造,以确保它们能够支撑和承受一定的力和压力。
通过正确的组合和咬合,乐高积木的结构非常稳定,能够承受不同方向和强度的力。
总之,乐高积木的设计基于几何学和力学原理,通过平面和空间几何的关系,创建了稳固、多样化和创造性的结构。
这种玩具不仅能够激发儿童的创造力和想象力,还能够帮助他们理解和应用几何学的基本原理。
乐高积木不仅是一种玩具,更是一种用来学习和探索几何学的有趣工具。
乐高杠杆原理是什么意思
乐高杠杆原理是什么意思乐高杠杆原理是指乐高积木中运用的一种力学原理,通过杠杆的设计与运用实现力的放大或传递。
乐高积木作为一种玩具,不仅仅给儿童带来了乐趣,还在一定程度上展现了物理力学的原理,其中最重要的便是杠杆原理。
什么是杠杆原理杠杆原理是力学中一个重要的基本原理,指的是通过改变力点和支撑点之间的距离来改变力的大小和方向。
杠杆由一个支撑点和两个力臂组成,可以将提供的力产生放大或传递。
根据力的方式,杠杆可以分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
杠杆原理被广泛运用于机械工程、建筑设计和物理实验等领域。
乐高杠杆原理的具体应用乐高积木作为一种启发式玩具,通过构建不同形状的积木块以及杠杆装置,启发儿童进行创造性的思考和解决问题的能力。
乐高杠杆原理在其设计中起到了重要的作用。
1.力的放大:乐高积木中的杠杆装置可以通过改变力点和支撑点之间的距离,将少量的外力放大到足够大的力,使儿童能够用较小的力量完成较大的动作,例如用小杆支撑一个重物。
2.力的传递:乐高积木中的杠杆装置还可以实现力的传递。
当一个杠杆与另一个杠杆相连时,当第一个杠杆受到作用力时,力会通过连接处传递给第二个杠杆,从而达到力的传递和转化的效果。
3.平衡与不平衡:乐高积木中的杠杆装置也可以帮助儿童理解力的平衡和不平衡状态。
当一个杠杆达到平衡状态时,即使两边施加不同的力,也能保持平衡。
而当杠杆失去平衡时,就会出现倾斜或旋转的情况。
乐高杠杆原理的教育意义乐高杠杆原理的应用不仅仅停留在玩乐的层面上,还有更深层次的教育意义。
1.激发创造力:乐高杠杆原理的应用鼓励儿童发散式思维和创造性思考。
在乐高积木的构建过程中,儿童不仅仅是简单地拼合积木块,还需要思考如何将杠杆原理融入其中,以实现更复杂的结构和功能。
这种创造性的思考将激发儿童的创造力和想象力。
2.培养问题解决能力:乐高杠杆原理的应用需要儿童主动尝试和实验,这培养了儿童的问题解决能力。
在构建过程中,儿童可能会面临各种困难和挑战,需要通过不断尝试和调整来找到解决方案。
几何积木知识点总结图
几何积木知识点总结图引言几何积木是一种教育玩具,用于帮助儿童学习几何形状、空间感和建构能力。
几何积木能够激发孩子的创造力和想象力,培养他们的动手能力和逻辑思维。
在玩中学、在学中玩,几何积木成为了儿童教育的有力工具。
本文将从几何积木的基本知识、几何形状、空间感、建构能力和教育意义等方面进行详细的总结和阐述。
一、几何积木的基本知识1.1 几何积木的起源几何积木最早起源于欧洲,在18世纪末期就开始有了一些雏形,随着科学技术的不断发展,几何积木逐渐得到了完善。
如今,几何积木已经成为了家喻户晓的教育玩具,深受孩子们的喜爱。
1.2 几何积木的材质几何积木主要由木材、塑料或者磁铁等材质制成。
不同的材质会影响几何积木的质地、重量和可玩性,也会对孩子的安全性产生一定影响。
1.3 几何积木的分类几何积木可以按照形状、大小、颜色等特征进行分类。
常见的几何积木有立方体、长方体、三角形、圆柱体等,它们形状各异,功能多样。
1.4 几何积木的使用方法几何积木的使用方法多种多样,可以用来垒高、叠加、组合、连结等。
不同的使用方法能够锻炼孩子的动手能力和空间想象力,让孩子在玩中学习。
二、几何形状2.1 立方体立方体是一种几何积木的基本形状,它有六个面,每个面上都是正方形,所有的边长是相等的。
孩子可以通过立方体了解长宽高的概念,也可以用立方体搭建一些简单的建筑模型。
2.2 长方体长方体是另一种常见的几何形状,它有六个面,其中相对的两个面是相等的,可以用来制作房子、车辆等角色扮演模型。
2.3 三角形三角形是一种具有三边的多边形,它有着独特的构造特点,可以用来拼成各种字母、数字、图案等。
2.4 圆柱体圆柱体是一种圆形的几何积木,它有一个侧面和两个底面。
孩子可以通过圆柱体了解圆锥的概念,也可以用圆柱体搭建一些简单的建筑模型。
2.5 其他形状除了上述几种形状外,几何积木还有许多其他形状,如椭圆、正多边形、长方形等。
这些形状都有着各自的特点和用途,能够让孩子在玩中学习,得到全面的发展。
旋转爱心乐高知识点总结
旋转爱心乐高知识点总结
第一部分:乐高旋转爱心的起源
乐高的旋转爱心最初是由一位乐高爱好者设计的。
他的灵感来自于他小时候拼过的乐高积木,想要设计一款能够旋转并且具有爱心形状的结构。
经过一段时间的设计和调试,最终成功地设计出了这款旋转爱心。
第二部分:乐高旋转爱心的构造方式
乐高旋转爱心的构造方式非常简单,只需要一些基本的乐高积木和一个特殊的结构。
这个结构包括一个中心轴和一些支撑结构,可以使得爱心能够在轴上旋转。
通过调整支撑结构的角度和长度,可以使得旋转爱心的旋转速度和角度发生改变。
第三部分:乐高旋转爱心的设计原理
乐高旋转爱心的设计原理基于物理学中的力学原理。
通过适当设计支撑结构和中心轴的位置,可以实现旋转爱心的稳定旋转。
同时,通过合理设置建筑和结构的角度,可以使得旋转爱心的旋转速度和角度发生改变。
第四部分:乐高旋转爱心的应用
乐高旋转爱心不仅仅是一种玩具,它还可以被用于一些实际的应用中。
例如,可以将旋转爱心结构与其他乐高构造结合起来,制作机械装置或者模型,展示旋转爱心的旋转效果。
此外,还可以将旋转爱心作为一种艺术装置,展示给观众。
总结:乐高旋转爱心是一种基于乐高积木的特殊设计,它包括一种特殊的构造方式和一些物理学的设计原理。
通过合理设计和搭建,可以实现旋转爱心的稳定旋转和变化速度。
除了作为一种玩具,旋转爱心还可以被用于一些实际的应用中,例如机械装置和艺术装置。
希望通过本文的介绍,读者对乐高旋转爱心有了更深入的了解。
乐高拼装中的结构与稳定性分析
乐高拼装中的结构与稳定性分析乐高拼装是一项广受欢迎的娱乐活动,无论是孩子还是成年人,都可以通过拼装乐高积木来展现自己的创造力和想象力。
然而,乐高拼装并不仅仅是简单地将积木堆叠在一起,它还涉及到结构与稳定性的问题。
在本文中,我们将对乐高拼装中的结构与稳定性进行分析。
首先,乐高积木的结构设计非常巧妙。
每个乐高积木都有自己的形状和尺寸,可以与其他积木相互连接。
这种连接方式采用了几何学中的一些原理,例如榫卯结构和嵌套结构。
这些结构设计使得乐高积木能够稳定地连接在一起,形成各种形状和结构。
其次,乐高拼装中的稳定性是一个重要的考虑因素。
当我们拼装乐高时,我们需要确保所构建的结构能够稳定地支撑起来。
这涉及到对重心和平衡的理解。
如果一个结构的重心不稳定或者不平衡,它很容易倒塌或者失去平衡。
因此,在拼装乐高时,我们需要注意结构的稳定性,尽量使得重心低且平衡,以确保结构的稳定性。
此外,乐高拼装中的结构与稳定性还与所使用的积木类型和数量有关。
不同类型的积木具有不同的结构特点和连接方式,因此在拼装时需要考虑它们的结构特点。
另外,使用更多的积木可以增加结构的稳定性,因为更多的积木可以提供更多的支撑点和连接点,从而增加结构的稳定性。
在乐高拼装中,我们还可以运用一些工程原理来增强结构的稳定性。
例如,使用三角形结构可以提供更好的稳定性,因为三角形具有较好的刚性和稳定性。
此外,使用支撑杆或者横梁可以增加结构的强度和稳定性。
最后,乐高拼装中的结构与稳定性也与拼装者的经验和技巧有关。
经验丰富的拼装者可能会更加熟悉不同类型的积木和连接方式,能够更好地设计和构建稳定的结构。
同时,技巧娴熟的拼装者也能够更好地控制积木的连接力度和角度,以确保结构的稳定性。
综上所述,乐高拼装中的结构与稳定性是一个复杂而重要的问题。
通过合理的结构设计、稳定的重心和平衡,以及运用工程原理和拼装者的经验和技巧,我们可以构建出稳定且具有创意的乐高结构。
乐高拼装不仅是一项有趣的娱乐活动,同时也是培养创造力、想象力和工程思维的一种方式。
金字塔乐高搭建的引入原理
金字塔乐高搭建的引入原理
金字塔乐高搭建是利用乐高积木的设计和连接原理,将积木按照特定的方式堆叠起来构建金字塔形状的模型。
引入原理主要有以下几点:
1. 堆叠连接:乐高积木的主要设计原理是利用它们的凸凹连接方式。
每个积木块都有凸起的部分和凹陷的部分,这样它们可以互相嵌入和连接。
通过将积木按照特定的方式嵌入和连接起来,可以使得整个金字塔结构更加牢固。
2. 重力平衡:在金字塔乐高搭建过程中,要考虑每一层积木的重力平衡。
因为金字塔的上层积木是支撑在下层积木上的,所以需要合理分布和堆叠每一层积木,确保整个结构的稳定性和平衡性。
3. 稳定结构:金字塔乐高搭建还需要考虑整个结构的稳定性。
通过逐渐减小上层积木的面积和重量,使得整个金字塔的重心逐渐下沉,增加结构的稳定性。
同时,可以在金字塔的角落和侧面加入额外的支撑,增加结构的强度和支撑力。
综上所述,金字塔乐高搭建通过堆叠连接、重力平衡和稳定结构等原理,实现了将乐高积木按照特定的方式搭建成金字塔形状的模型。
乐高大颗粒垂直互锁结构知识点
乐高大颗粒垂直互锁结构知识点一.介绍乐高大颗粒垂直互锁结构是指乐高积木系统中最常见的结构方式之一。
该结构通过垂直互锁的方式,使得乐高积木在组装过程中能够稳定地连接在一起,构成复杂的立体建筑、机械装置等。
本文将介绍乐高大颗粒垂直互锁结构的基本概念、原理以及应用。
二.乐高大颗粒垂直互锁结构的基本概念乐高大颗粒垂直互锁结构由两个基本元素组成:颗粒和管子。
颗粒是乐高积木系统中常见的构造单元,具有方形的外观和上部凸起的连接点。
而管子则是颗粒之间连接的通道,其内部空间匹配颗粒的尺寸,使得颗粒可以通过插入管子完成连接。
乐高大颗粒垂直互锁结构是通过将颗粒的连接点插入管子中形成连接,从而实现稳定的结构组装。
三.乐高大颗粒垂直互锁结构的原理乐高大颗粒垂直互锁结构的稳定性来自于以下几个方面:1.颗粒的连接点设计合理:乐高颗粒的连接点设计经过精心计算,使得颗粒可以在多个方向上相互连接,并且连接点的凸起可以插入管子中完全契合。
2.管子的形状和尺寸:管子的内部空间匹配颗粒的尺寸,使得颗粒能够紧密插入管子中,形成稳定的连接。
同时,管子的长度可以根据需要剪裁,满足不同构建需求。
3.点对点的连接方式:乐高大颗粒垂直互锁结构采用点对点的连接方式,即每个颗粒的连接点都插入到与之对应的管子中,使得结构更加稳定。
四.乐高大颗粒垂直互锁结构的应用乐高大颗粒垂直互锁结构被广泛应用于乐高积木的构建中,可以用于搭建各种立体建筑、机械装置等。
以下是该结构的一些常见应用场景:1.建筑模型:通过乐高大颗粒垂直互锁结构,可以搭建出各种形状的建筑模型,如房屋、桥梁等。
结构稳定可靠,模型可以保持稳定的状态。
2.机械装置:乐高大颗粒垂直互锁结构也可以用于制作简单的机械装置,如风车、传送带等。
通过合理的结构设计,可以使得机械装置正常运转,实现各种功能。
3.创意艺术:乐高大颗粒垂直互锁结构被广泛运用于创意艺术作品中,通过组合不同形状、颜色的颗粒,可以创作出独具创意的艺术品。
1乐高积木的几何原理
1乐高积木的几何原理乐高积木是以几何原理为基础设计的玩具,它的设计和制造涉及到多个几何原理的应用。
本文将介绍一些常见的几何原理,以及它们在乐高积木中的具体应用。
首先,我们来讨论一下乐高积木的基本结构和几何形状。
乐高积木的基本单位是一个正方体形状的积木块,也称为“乐高砖”。
这些乐高砖具有标准化的尺寸和连接方式,可以通过插入和旋转来相互连接。
尺寸标准化和连接方式的设计是基于几何原理的,使得乐高砖可以灵活组合和拆解。
其次,乐高积木的连接方式主要采用两种形式:嵌入连接和插孔连接。
嵌入连接是通过将一个砖块插入到另一个砖块的凹槽中来连接它们。
乐高砖上的凹槽和凸块的设计是基于几何原理的,使得它们可以相互契合。
插孔连接是通过将一个砖块的凸块插入到另一个砖块的插孔中来连接它们。
凸块和插孔的设计也是基于几何原理的,使得它们可以相互契合。
这两种连接方式的设计遵循几何形状的原则,确保连接的牢固和稳定。
除了连接方式,乐高积木的结构设计也涉及到一些几何原理。
例如,乐高砖上的边缘通常是倾斜的,这是为了使得两个砖块的连接更加紧密。
边缘的倾斜设计是基于三角形的几何原理,使得连接更加结实。
此外,乐高砖上的表面通常是平整的,这是为了保证砖块能够平稳地连接在一起。
平整表面的设计也是基于平行和垂直的几何原理,使得连接更加平稳。
另一个常见的几何原理在乐高积木中的应用是对称性。
乐高砖上的结构通常具有对称性,使得砖块可以在多个方向上连接。
对称性的设计基于均匀和等分的几何原理,使得连接更加灵活和多样化。
对称性的应用使得乐高积木具有更高的创造性和可塑性。
最后,还有一些几何原理在乐高积木的特殊设计和功能中起到重要作用。
例如,乐高砖上的孔设计是基于圆形的几何原理,使得插孔连接更加顺畅和稳定。
此外,乐高砖上的弹簧和轴承等机械结构的设计也涉及到圆形和曲线的几何原理,使得这些结构可以实现转动和摆动的功能。
综上所述,乐高积木的设计和制造涉及到多个几何原理的应用。
乐高基础篇:乐高积木的几何原理
第一章乐高积木的几何原理:我看到过很多同学刚刚设计机器人小车,他们首先会选择最有用的少许积木把小车搭好,兴致勃勃地编写好程序、下载,可是一松手,小车散了……但这并不影响他们的热情,他们会不停地改进,直到小车能轻松跑完全程……在这个过程中,他们已经开始根据乐高积木的各种特点,运用结构、机械原理来完善模型的结构,虽然他们并不是很清楚乐高积木的何学原理,也没有被指导过怎么做。
乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起?能完美地实现实验仿真?这不仅在于它有两千多个各种形状的积木组件,有足够的零件让你完成你的设想,更重要的是,这些积木组件都按同一标准严格设计、生产,所有积木都是可兼容的。
它依据的标准就是乐高单位,而且积木有严格的质量保持,乐高积木模具公差仅为0.000005米。
怎样巧妙地利用乐高积木的特点——梁、块、板和孔之间的关系——完善你的结构,完成你独一无二的设计? 本章包含的内容:尺寸和单位的表示方形的乐高世界垂直支撑倾斜的乐高世界斜支撑水平方向的尺寸和单位的表示铰链的支撑1.1简介在你进入乐高机器人世界之前,希望你能先掌握那些乐高积木中涉及的基本几何学原理。
不用担心,我们并不是要对你进行复杂的方程式和三角法则的测试,仅讨论一些非常简单的概念和解释一些常用的术语,这样,在入门阶段就可以更容易地搭建出实际的模型。
在本章,你将会发现乐高爱好者使用什么单位来表示尺寸,如何来表示积木的面积,如何将积木从不同的方位连接组合起来。
我们鼓励你使用手里的乐高组件对照本章的例子自己搭建一遍。
把机器人套装放在手边,以便随时挑选必要的积木,不过这一章节中的例子多数都只用到一些块和板。
如果由于某种原因,这部分材料对你来说过于复杂,你不必强求自己掌握,可以跳过这一章直接进入到其它部分。
在你需要的时候,你都可以回过来将这一章节当作术语表来使用。
1.2 尺寸和单位乐高爱好者通常按顺序用3个数字表示乐高积木的尺寸:宽度、长度和厚度。
使用乐高积木的一般方法是:“嵌入式“,当表示积木的尺寸时,都要考虑这种方位,不论是将积木颠倒还是在3维空间旋转。
乐高积木PPT课件
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其他用途
这是个非常有爱的项目,叫Dispatchwork,由德国柏林艺术家Jan Vormann发起: 用乐高积木为纽约、柏林等城市的残垣断壁打上彩色补丁。 Jan Vormann的故乡柏林在二战时遭受了盟军强大的炮火轰击,留下了大量被炸得残缺 不全的墙壁和建筑。Vormann 用乐高积木嵌入其中,看似在修补与掩盖,倒不如说他是 在嘲讽战争的愚蠢,用爱来填补战争给人类带来的伤痛。而作为纯真年代的象征,乐高 积木正是二战结束后40年代末开始在全世界流行起来。乐高积木的光滑外表和鲜艳颜色 是作为建筑外墙的最佳选材,但在坚固性和持久性上的功能确实远不及石砖。
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1934年,他为自己的积木玩具设计了“乐高”商标。乐高在丹麦语中是 “玩得快乐”的意思,在拉丁文中有“读”和“组合”的意思。奥利·柯 克认为这个词正符合他的初衷。从此乐高积木和乐高公司就诞生了。乐 高积木从前是木制的,第二次世界大战后,随着塑料制品的普及,乐高 积木也改由塑料作原料。
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发展历程
乐高积木最初只是启发婴幼儿智力的简单玩具,乐高积木的发明者 是奥利·柯克。 1891年,奥利·柯克生于丹麦比隆附近的菲尔斯哥夫村。他有一手 精湛的木匠手艺,年轻时就热衷于制作各种小玩具,出自他手的小 飞机、汽车、动物个个形态逼真、维妙维肖。尽管他不懂经商,玩 具经常滞销,但这并未使他放弃自己的爱好。后来,他设计的拼插 玩具“约约”终于风靡一时。[2-5] 1932年,他发明了一种可以互相拼插的塑料玩具,并将“Leg” 和 “Godt”(丹麦语为“玩得好”)合在一起,创造了“lego”(乐高) 这一品牌。
乐高积木
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目录
积木中的数学知识
积木中的数学知识积木作为一种深受儿童喜爱的玩具,不仅具有娱乐性,还蕴含了丰富的数学知识。
本文将探讨积木中涉及的数学知识,主要包含以下几个方面:1.几何形状:积木通常由各种几何形状组成,如矩形、正方形、三角形、圆形等。
通过组合这些形状,可以构建出各种不同的结构。
在搭积木的过程中,孩子们可以学习到不同几何形状的性质和特点。
2.空间关系:在搭积木时,需要考虑到各部分之间的空间关系,如大小、位置、方向等。
这有助于培养孩子们的空间感知能力和对空间关系的理解。
3.比例与尺度:在构建较大的模型时,需要使用不同大小和比例的积木。
通过调整比例和尺度,可以训练孩子们对比例和尺度的感知和运用能力。
4.组合与排列:搭积木的过程涉及到组合和排列的问题。
不同的组合和排列方式可以产生不同的效果,有助于培养孩子们的逻辑思维和创造性思维。
5.空间想象力:通过观察和想象积木的组合方式,可以培养孩子们的空间想象力和创造力。
他们可以尝试在脑海中构建出不同的形状和结构,并将其表现出来。
6.体积与表面积:在计算使用多少积木来构建某个形状时,会涉及到体积和表面积的概念。
这有助于孩子们理解物体的三维属性和二维属性。
7.对称性与旋转:许多积木形状具有对称性,通过旋转或翻转某些部分,可以形成对称的结构。
这有助于培养孩子们对对称性和旋转的理解。
8.分割与拼接:将一个整体分割成多个部分,或者将多个部分拼接成一个整体,是搭积木中常见的操作。
这有助于培养孩子们的分割思维和整体思维。
9.逻辑推理:在解决搭积木过程中遇到的问题时,需要进行逻辑推理。
例如,确定某个形状需要多少块积木、如何组合这些积木以达到预期效果等。
这有助于培养孩子们的逻辑推理能力。
总之,搭积木是一种充满数学知识的活动。
通过搭积木,孩子们可以在玩乐中学习到各种数学概念和方法,提高自己的数学素养和思维能力。
乐高理论知识点总结
乐高理论知识点总结在乐高的世界中,我们可以自由创造各种形状和结构。
但是,要想成为一名优秀的乐高建筑师,我们需要掌握一些基本的理论知识点。
本文将为大家总结一些重要的乐高理论知识点,帮助大家更好地构建自己的乐高作品。
1.模块化建筑模块化建筑是乐高建筑的基础。
通过将乐高积木分成不同的模块,我们可以更加灵活地组合和拼接。
同时,模块化建筑也方便我们对结构进行调整和修改,使得我们的作品更加稳固和均衡。
2.平衡和重心在构建乐高作品时,平衡是一个非常重要的考虑因素。
我们需要确保作品的重心位于稳固的基础上,以防止其倾斜或倒塌。
在设计过程中,可以尝试使用对称的结构或者增加额外的支撑来保持平衡。
3.结构稳定性为了保证乐高作品的稳定性,我们需要考虑结构的稳定性。
使用不同形状的乐高积木结合起来,可以增加结构的稳定性。
此外,可以使用悬挂支撑或者增加桥梁等方式来增强结构的稳定性。
4.比例和尺寸在设计乐高作品时,我们需要考虑比例和尺寸的问题。
如果作品的比例失衡,可能会导致整体外观不协调。
因此,我们需要根据实际需要选择合适的尺寸和比例,确保作品整体和谐统一。
5.色彩搭配乐高作品的色彩搭配也是一个重要的设计要素。
通过合理的色彩搭配,我们可以增加作品的视觉效果和吸引力。
可以尝试使用互补色或者类似色系进行搭配,以创造出独特的视觉效果。
6.创意和想象力除了以上的理论知识点,创意和想象力也是乐高建筑师必备的素质。
通过发挥想象力,我们可以创造出独一无二的乐高作品。
可以尝试结合不同的主题或者加入一些趣味元素,让作品更加有趣和生动。
通过掌握以上的乐高理论知识点,我们可以更好地构建自己的乐高作品。
无论是简单的模型还是复杂的建筑,只要我们有了一颗创造的心,加上合适的理论指导,相信每个人都可以成为一名出色的乐高建筑师。
让我们一起发挥想象力,创造属于我们自己的乐高世界吧!。
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第一章乐高积木的几何原理乐高积木的几何原理:我看到过很多同学刚刚设计机器人小车,他们首先会选择最有用的少许积木把小车搭好,兴致勃勃地编写好程序、下载,可是一松手,小车散了……但这并不影响他们的热情,他们会不停地改进,直到小车能轻松跑完全程……在这个过程中,他们已经开始根据乐高积木的各种特点,运用结构、机械原理来完善模型的结构,虽然他们并不是很清楚乐高积木的何学原理,也没有被指导过怎么做。
乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起?能完美地实现实验仿真?这不仅在于它有两千多个各种形状的积木组件,有足够的零件让你完成你的设想,更重要的是,这些积木组件都按同一标准严格设计、生产,所有积木都是可兼容的。
它依据的标准就是乐高单位,而且积木有严格的质量保持,乐高积木模具公差仅为0.000005米。
怎样巧妙地利用乐高积木的特点——梁、块、板和孔之间的关系——完善你的结构,完成你独一无二的设计?本章包含的内容:尺寸和单位的表示方形的乐高世界垂直支撑倾斜的乐高世界斜支撑水平方向的尺寸和单位的表示铰链的支撑1.1简介在你进入乐高机器人世界之前,希望你能先掌握那些乐高积木中涉及的基本几何学原理。
不用担心,我们并不是要对你进行复杂的方程式和三角法则的测试,仅讨论一些非常简单的概念和解释一些常用的术语,这样,在入门阶段就可以更容易地搭建出实际的模型。
在本章,你将会发现乐高爱好者使用什么单位来表示尺寸,如何来表示积木的面积,如何将积木从不同的方位连接组合起来。
我们鼓励你使用手里的乐高组件对照本章的例子自己搭建一遍。
把机器人套装放在手边,以便随时挑选必要的积木,不过这一章节中的例子多数都只用到一些块和板。
如果由于某种原因,这部分材料对你来说过于复杂,你不必强求自己掌握,可以跳过这一章直接进入到其它部分。
在你需要的时候,你都可以回过来将这一章节当作术语表来使用。
1.2 尺寸和单位乐高爱好者通常按顺序用3个数字表示乐高积木的尺寸:宽度、长度和厚度。
使用乐高积木的一般方法是:“嵌入式“,当表示积木的尺寸时,都要考虑这种方位,不论是将积木颠倒还是在3维空间旋转。
高度是识别积木的最基本的属性,它是指积木的底部到顶部之间的距离。
宽度按照我们习惯指的是水平方向上的两个尺寸中较短的一个(长度就是另外一个)。
长度和宽度的表示单位是用“凸点” 来表述的,也叫作“乐高单位”。
这样,我们可以描述绝大多数积木的尺寸。
乐高单位在1949年第一次被使用,是一个2??的积木块(如图1所示)。
也可以不用乐高单位来表示乐高积木的尺寸,而采用公制(米制)单位,两个突点圆心间的宽度相当于8mm,一块积木的厚度(不包括突点的高度)相当于9.6mm。
能否记住这些数据并不重要——重要的是要知道它们有不同的数值,也就是说你需要两个不同的单位来标注高度和长度。
它们之间的数值比就相当重要了:9.6除8得1.2(垂直方向的单位长度是水平方向的单位长度的1.2倍。
这个比值很容易记住,如果换算成整数比就是6:5。
在下一章节我们将会研究这一比值的关联。
图1.1一块乐高积木砖的尺寸图1.2显示的是最小的乐高积木砖,用乐高单位来表示是1??。
实际上这个乐高“立方体”根本不是立方体。
图1.2尺寸为1Í1Í1的乐高积木砖的比例关系在乐高组件中,有一类积木的厚度是块状积木厚度1/3。
其中最重要的组件就是“板”,这些板中大多数是矩形,少数具有特殊形状。
将3块板叠在一起,它的厚度就相当于一块标准的积木块的厚度(见图1.3)。
图1.3 三块板的高度等于一块砖的高度1.3方形的乐高世界:垂直的支撑我们为什么要关心这些关系呢?要回答这个问题,就要追溯到70多年前,乐高TECHNIC 生产线刚刚诞生的时候。
从那时起,就设计和使用乐高来搭建由水平层组成的物体:把积木砖和板恰当的组合到一起。
每个孩子都会很快知道3块板的厚度等于1块砖的厚度,这也是他们所需要知道的全部东西。
但是在1977年,乐高决定以年龄更大的顾客为对象,引进一系列新的生产线:LEGO TECHNIC。
它们共同的特点是带孔的1蚇的积木块,我们称之为TECHNIC积木块,或者叫作梁(图1.4)。
这些孔可以让轴穿过,也可以通过销子将梁互相连接起来,这样就创造了一个完美的乐高世界。
图1.4乐高LEGO TECHNIC梁假设你要在垂直位置装一根梁,用来支撑两层或者更多层的水平位置的梁:这里我们必须记住6:5这个比值。
梁上的孔与凸点一样都以相同的间距排列,但它们与凸点是以半个凸点间距交错排列的。
这样,当我们把两根梁嵌在一起,水平方向两孔的间距不等于垂直方向两孔的间距,从而,不同层面上的孔就不能与之配合。
换句话说,由于6:5的尺寸关系,一根垂直的梁上的孔不能够与一叠嵌在一起的梁上的孔相配合。
至少不是所有的孔都能吻合。
但让我们仔细观察一下:用6的倍数(6、12、18、24、30……)来计算垂直方向的单位,并用5的倍数(5、10、15、20、25……)来统计水平方向的单位。
不要数开始的积木和开始的孔,因为它们是你的参照点;你测量的就是距离这个点的长度。
当你数到5个垂直单位的长度达到了30,当你数到6个水平方向单位,长度也达到了相同的数值(见图1.5)。
从中我们得到了一个定理:在叠嵌在一起的梁中,第5根梁的孔是和与之正交的垂直的梁上的孔重合的。
图1.5水平的梁与垂直的梁的配合现在你可以用梁搭建一堵墙,然后用一根长的梁来固定它,从而实际验证这个规则。
如果你把一根轴放进第一个连通的孔中,然后试图将第二根轴放进接下去的孔里,你会发现在开始的积木上加上5根梁和10根梁,交叉的梁上的孔才是连通的(见图1.6)。
这种交叉的梁的技巧是非常重要的。
它可以使我们搭建出坚固的模型,垂直的梁将与之连接的两根水平梁之间的积木锁住。
遗憾的是需要将6根梁搭建在一起,才能用一根横贯的梁将它们锁住。
是否可以采用其它更好的方法呢?记得垂直单位有一个子单位——乐高板的高度。
3块板组成一块砖,我们可以这样计算板的高度。
高度以2个单位的倍数而不是6个单位(2是6的1/3)。
高度的级数就变为2、4、6、8、10。
5块垂直的板的高度就为10。
这个高度值刚好等于水平方向上孔的间距,因此我们的最后得出的结论是:每5块板的高度,垂直梁的孔刚好可以配合。
图1.6 5块梁的高度刚好与孔配合不幸的是,板不能用于连接垂直梁,原因十分简单,板没有孔!但是一根梁与3块板的高度是一样的,知道这些,我们就可以在计算上做如下规定:从梁的底部开始,每加一块板就增加一个单位,每加一块梁增加3个单位,并要保证至少一根梁在顶部,如果结果是5的倍数,孔就能与垂直梁配合。
最简洁的设计如图1.17所示用一根垂直梁固定水平层:一根梁和两块板的高度相当于5块板。
连接垂直梁的唯一方法就是使用5块板产生两孔的距离。
在乐高工程师设计的模型中都使用这种方法。
图1.17 最紧凑的固定结构随着连接距离的增加,连接的方式也增多了,下一步就是连接10块板/4孔的间距,但连接同样10块板的高度,可以有许多方法。
如图1.18图1.8 标准栅格结构图1.18 c中所示的连接是比较常用的,它是基于图1.7中的设计结构的。
因为在中间位置固定了梁,当你搭建模型时,1块梁+2块板+1块梁+2块板的连接方式可以让你搭建更牢固:间隔一个孔连接,在Eric Brok的网站上称它为标准结构(见附录A),它可以使连接最优化。
你一定要局限于使用这种连接方式吗?不要约束自己的想象力!这只是一些小技巧,在许多情况下,特别是当你不知道如何去做时,这些技巧对你很有用。
在很多应用中我们使用了不同的设计结构,对你同样也同样有帮助。
1.4倾斜乐高世界——斜支撑乐高梁是不是只能垂直连接呢?乐高最大的特点是搭建方形的物体,但斜连接同样可以,它可以使我们的世界更加丰富多彩,同时又提供了一个有力的解决问题的工具。
你现在知道如何用一根垂直梁去连接一堆梁和板,而且你也知道了它们的数字关系。
但如何用一根斜梁支撑水平梁?这根斜梁看起来就像直角三角形的斜边。
搭建一个如图1.9所示的模型,现在测量它们的各边,记住不要去计算第一个孔,因为我们是根据孔之间的距离来测量长度的,三角形的底边有6个孔,高度有8个孔:记住在标准结构中它们间的距离为底部的梁到上面的梁两孔间的距离(在图中我们放置了一根垂直梁,帮助你计算孔的数量。
直角三角形的斜边长度为10个孔)。
在这里我们介绍一下由古希腊哲学家、数学家毕达哥加斯加创建的勾股定理,这是一个非常著名的数学定理。
定理证明了直角三角形的直角边与斜边的数学关系,假设组成直角的两边称为A、B ,三角形斜边为C。
它们间的关系就是:A2+B2=C2现在我们将数字代入上面的公式得到:62+82=102将上式展开:(6 x 6) + (8 x 8) = (10 x 10)36 + 64 = 100100 = 100图 1.9 勾股定理的应用值得肯定的是,这个例子不是偶然的,而是应用了勾股定理,逆用这个定理,如果知道底边和高度的值,就可以算出斜边的值。
只有当两个数字的平方和刚好等于另一个数字的平方时,A(底边)B(高)A*A B*B A2+B2说明5 3 6825936646173不成立不成立3 4 9 16 25 成立,25=5×515 8 225 64 289 也成立,虽然289=17×17,它可以得出一个大的三角形9 8 81 64 145 145不是整数的平方,但它接近144(12x12),因为梁的配合允许有1%的误差,所以斜梁也可以配合。
现在,你可能会问,在玩积木时,是否要在桌上放一个小计算器,而且还需要重心温习一下高中数学?其实你不必担心。
因为:你不会经常使用斜梁。
而最常用的三角形连接都是基于3-4-5三条边长的(如表1.1第三行),如果将三角形各边长同时扩大一个整数倍,又会得到一个有效的3边长。
如扩大2倍得到:6-8-10,扩大3倍得到:9-12-15等等。
这些都是有用并且是很容易记住的边长。
我们在附录B中提供了包含许多实用的边长列表,还有一些等式虽不成立但非常接近正确的数值,可以配合得很好,而不会对积木块引起任何的损坏。
我们建议你花一些时间研究三角形,试着使用一下使用不同边长的连接方式来检验它的刚度。
这些知识对你以后搭建复杂的模型是非常有用的。
1.5水平尺寸和单位的表示到现在为止,我们一直都在讨论垂直平面,因为使用垂直梁来固定层的技术对搭建出坚固的模型是非常重要的,当然坚固的模型是塑料的。
在水平方向上使用积木还有非常有效的方法,那就是:连接凸点。
前面介绍过,测量长度的单位是凸点,也就是说,只要数出积木的凸点数,就能计算积木的长度。
梁上的孔都以相同间距排列,实际上,3个凸点的长度与3个孔的长度是相等的。