乐高解魔方机器人简介_Lego Robots Solving the Magic Cube(课堂PPT)
乐高迷你方块机器人第七弹
乐高迷你方块机器人第七弹乐高迷你方块机器人系列已经推出了第七弹，为乐高迷们带来了全新的机遇和挑战。
这一系列的迷你方块机器人以其小巧灵活的特点，成为了乐高爱好者们的新宠。
下面将为大家介绍一下乐高迷你方块机器人第七弹的特点和玩法。
乐高迷你方块机器人第七弹的特点之一是多功能。
这些迷你方块机器人不仅可以自由行走，还可以完成一系列的动作。
比如，它们可以转动头部，摇晃身体，甚至还可以发出声音。
这些功能的实现得益于乐高迷你方块机器人系列独有的结构设计和创新的传动系统。
乐高迷你方块机器人第七弹的玩法也更加丰富多样。
乐高迷们可以通过组装不同的模块，创造出自己独一无二的机器人。
不同的模块可以实现不同的功能，比如，一个模块可以使机器人走路，另一个模块可以使机器人转头。
乐高迷们可以根据自己的喜好和想象力，任意组合和拼接模块，创造出各种各样的机器人。
除了基本的组装和操控，乐高迷你方块机器人第七弹还提供了一些高级的玩法。
比如，乐高迷们可以通过编程来控制机器人的动作。
乐高提供了一个专门的编程软件，可以让乐高迷们用简单的图形化编程语言来编写程序。
通过编程，乐高迷们可以让机器人按照自己的想法和指令进行动作，实现更加复杂和有趣的功能。
乐高迷你方块机器人第七弹还提供了一些挑战项目，让乐高迷们可以在机器人的基础上进行创作和竞技。
比如，乐高迷们可以参加机器人足球比赛，通过编程和操控机器人，与其他乐高迷进行对战。
这种创意和竞技的结合，不仅可以提高乐高迷们的动手能力和创造力，还可以增加他们的团队合作和竞争意识。
总的来说，乐高迷你方块机器人第七弹是一款充满创意和乐趣的乐高玩具。
它不仅可以锻炼孩子的动手能力和创造力，还可以培养他们的逻辑思维和问题解决能力。
无论是作为一款玩具，还是作为一种教育工具，乐高迷你方块机器人第七弹都具有很高的价值和意义。
相信通过这款乐高玩具的陪伴和指导，乐高迷们一定能够在未来的科技领域中大放异彩。
乐高机器人简介
• 延续：这个阶段是建立在渴求了解更多的欲望之上的。寻求学习更多技能的
愿望会将学生带到一个新的“联系”阶段，使他们在一个螺旋式上升的良性 循环过程中超越难度不断增加的挑战。
例如： 例如：旋转飞椅
乐高带给每个孩子
学习乐高机器人的意义
机器人是一门具有 高度综合渗透性、前 瞻、未来性、创新实 践性的学科，蕴涵着 极其丰富的教育资源。 乐高机器人课堂的开 展主要有以下几点重 要的意义。
乐高机器人的意义
一、了解乐高机器
人，激发学生 学习兴趣。
乐高机器人的意义
二、学习乐高机器人 的编程，培养学生 思维能力。
在编制程序中，需要学生对 任务有一个完整的认识，知道 它所要达到的目的，然后针对 它的要求制订一份方案，然后 根据这个方案，编制出一套能 够解决这个问题的程序。这是 编程的前提，也是一个研究学 习的过程。在学生主动分析问 题，解决问题的过程中，使学 生掌握一种科学而高效的思维 方式，又促使学生的逻辑思维 能力，整体规划能力和思维空 间都得到质的飞跃。
乐高机器人的意义
• 三、主动探索，给学生创造施展舞台
机器人教学，是理论与实践结合的课程，课堂上学生的动手时间应占 用多半，只有这样，学生才能在实践的过程中，充分掌握计算机技能，破 除对机器人的神秘感。因此，在教学中事先设疑，让学生先思考、动手实 践，一旦出现问题，再组织学生集思广益地找出问题的症结所在，去解决 它。 每次的课堂小结，都是学生自己来进行的，学生之间互相补充，弥补 不足。这样不仅使他们能知其然，更知其所以然。将时间留给学生，可以 进一步激发学生求知的欲望，发挥他们的主体能动性，培养他们主动学习 的意识。
• 机器人的思维：C语言， robolab，nxt mindstorm edu
《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
乐高机器人介绍
1
乐高机器人的组成
机器人的动力能源设备：乐高灯，乐高马达，乐高蜂鸣器 机器人的动力能源设备：乐高灯，乐高马达， 等
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
乐高马达
乐高灯
乐高蜂鸣器
1
Nxt的 内置角 度传感 器的马 达
内置的旋转传感器 每个马达有一个内置的旋转传感器， 每个马达有一个内置的旋转传感器，它可以让你精确的控制
力设备（输出设备）。 3，分析出一个最适合完成任务的算法。 4，用程序语言描述出算法。
5、将编好的程序写入机器人的大脑中（控制器）。 6、调试机器人并发现问题。
1
7、根据出现的问题进行必要的程序的修改结构的修改甚至算 法的修改。
5、完成项目
一些常规练习项目介绍： 1、轨迹机器人 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 2、记数机器人 3、越障碍机器人 4、爬坡机器人 5、步行机器人 6、保险箱机器人 7、蟑螂机器人 8、FLL工程机器人 9、滑雪机器人 等等
1
光线传感器是机器人的两种视觉传感器之一（另一个是超声波 光线传感器是机器人的两种视觉传感器之一（另一个是超声波 传感器）。光线传感器能够让机器人分辩光线的强弱。 ）。光线传感器能够让机器人分辩光线的强弱 传感器）。光线传感器能够让机器人分辩光线的强弱。它能够 感受房间的光线强度和根据颜色来测量光线强度。 感受房间的光线强度和根据颜色来测量光线强度。
1
乐高机器人的组成
机器人的感觉器官：各种各样的传感器。 机器人的感觉器官：各种各样的传感器。
0011 0010 1010 触动传 1101 0001 0100 1011
感器 温度传 感器 触动传 感器
乐高机器人简介
乐高机器人简介第一篇：乐高机器人简介学中做，做中学乐高机器人简介LEGO机器人以积木式搭建为主，ROBOLAB编程以图形化界面呈现。
通过电脑编程，可以依靠程序完成一定操作或移动的机械装置，它可以有视觉、触觉等感觉功能，有识别和自主行动的功能。
搭建机器人的主要零件有：微控制器、动力（马达）、传感器、齿轮及a一些积木块。
LEGO机器人有功能强大的控制器RCX(NXT)、易学易用的图形化编程软件、众多的传感器，使我们能轻而易举地实现对外界数据的采集与处理，它的构件品种多而全、且色彩艳丽、手感好、硬度适中、重量轻、零件间配合精度高、拆装容易、便于现场搭建、就算是一个从没玩过乐高的人，只要拥有它也能很快地上手，能做你所想，让你的想象马上变成现实。
已有76年历史的乐高积木，是世界公认的智力玩具的品牌，在青少年教育上有着瞩人的成就。
从八十年代初成立乐高教育部以来，乐高教育一直与国际顶尖的教育专家合作，研究和开发适合学校的科学、技术、数学、物理等课程学习的积木产品，近年来乐高教育又与美国麻省理工学院（MIT）多媒体实验室及其他机构组织合作开发出了RCX、NXT、传感器、马达等一些电子及控制核心积木，开发出了直观、简单、能实现编程的图形编程软件，形成了人们所熟知的乐高智能机器人器材系列。
但无论如何发展，乐高教育始终发挥着其器材的优势，侧重于在设计制作中培养使用者解决问题能力、沟通表达能力、自我学习能力和创新实践能力，这无疑为学生搭建了很好的成长平台。
目前乐高的积木主要是结构类，品种已达6000种以上。
模型设计从桥梁到房屋到艺术雕塑，从古代建筑到近现代建筑，从航天飞机到火车到汽车到过山车，乐高积木几乎无所不能，不仅能很好地表现结构原理，而且惟妙惟肖，十分逼真，尤其是他的传动、连接部分科学的精致的设计，使拼搭出的作品的吻合度、精致度、运动和控制功能的实现以及良好的操作性，留给操作者的无限构思，无穷创意，加上电子控制积木和图形软件的使用，使其他器材无法与之相比。
演讲稿乐高解魔方机器人简介-Lego-Robots-Solving-the-Magic-Cube.pptx
The Color Analyse Process
Device
Camera
Sensor
Returns the signals
精心整理
11
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Step 1 - Taking photos for each face
精心整理
12
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Step 2 – Scanning & Analyzing Colors
精心整理
13
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
The Solving Process
Pre-written program
Motor
Returns the judgment
精心整理
14
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
精心整理
8
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Color Sensor
Scanning & Analyzing different colors.
精心整理
9
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Bluetooth Communication
The Solving Process
精心整理
15
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
精心整理
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Bluetooth is a technology that makes it possible to send and receive data without using cables.
乐高机器人介绍PPT课件
19
案例展示：简单项目实现过程
实现过程
1
设计小车结构和寻迹原理
2
3
选择合适的乐高组件进行搭建
2024/1/26
20
案例展示：简单项目实现过程
01
配置编程环境，编写控制程序
02
进行测试和调试，优化程序性能
03
完成项目总结和分享
2024/1/26
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进阶技能与挑战赛事
2024/1/26
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进阶技能学习建议
2024/1/26
掌握基础编程知识
学习乐高机器人编程，需要具备一定的编程基础，如了解变量、循环 、条件语句等基本概念。
熟悉传感器与电机控制
乐高机器人通过传感器感知环境，通过电机控制实现动作。需要熟悉 各种传感器的原理及使用方法，以及如何通过编程控制电机。
学习机器人结构设计
了解基本的机械原理和结构设计方法，能够根据需要搭建出稳定、灵 活的机器人结构。
心态调整同样重要
比赛过程中可能会遇到各种困难和挑战，保持积 极的心态能够帮助团队更好地应对压力和挑战。 同时，也要学会在失败中汲取教训，不断总结经 验，为下一次比赛做好准备。
25
05
教育应用与拓展活动
2024/1/26
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在校教育中的应用场景
课堂辅助教学
利用乐高机器人进行直观演示， 帮助学生理解抽象概念，提升教
乐高机器人编程软件
提供图形化编程界面，支持多 种编程语言，如Scratch、 Python等。
2024/1/26
编程语言
支持多种编程语言，如C、C、 Java等，方便用户根据自己的 需求进行编程。
软件功能
提供丰富的软件功能，如变量 定义、条件判断、循环控制、 函数调用等，方便用户编写复 杂的程序。
乐高机器人的工作原理
乐高机器人的工作原理乐高机器人是一种极具创造力和教育意义的玩具，通过组装积木和编程控制来实现不同的功能。
下面将详细介绍乐高机器人的工作原理，包括它的构成部分、传感器和执行器的作用，以及编程的重要性。
一、构成部分1. 积木：乐高机器人的主要构成部分是乐高积木，这些积木具有标准化的大小和连接接口，可以通过拼插的方式组装成各种形状和结构。
2. 控制器：乐高机器人也需要一个控制器来接收指令并控制机器人的行为。
控制器通常是一个计算机模块，具有处理器和内存等硬件资源，可以运行预先编写好的程序。
二、传感器和执行器1. 传感器：乐高机器人常用的传感器有触摸传感器、声音传感器、光线传感器和陀螺仪传感器等。
这些传感器能够接收外界的信号，并将其转化为机器人能够理解和处理的数据。
2. 执行器：乐高机器人常用的执行器有电动马达和伺服马达等。
执行器可以将控制器发送的指令转化为相应的动作，例如转动轮子、抬起机械臂等。
三、编程的重要性1. 图形化编程：乐高机器人通常使用图形化编程软件，例如乐高EV3软件。
这种编程方式通过拖拽和连接图形化的积木块来实现程序编写，使得编程过程更加直观和易于理解。
2. 逻辑思维：在乐高机器人编程中，需要考虑到各种情况和条件，并编写相应的逻辑来实现预期的功能。
这有助于培养儿童的逻辑思维能力和解决问题的能力。
3. 创造力发展：通过编程控制乐高机器人，儿童可以发挥自己的创造力，设计出各种有趣的机器人和交互式作品。
这有助于培养他们的创造力和创新精神。
4. 实践操作：乐高机器人提供了一个实践操作的平台，儿童可以动手构建和编程机器人，从而将理论知识应用到实际操作中。
这有助于加深对科学、技术、工程和数学等学科的理解和兴趣。
总结：乐高机器人的工作原理包括积木的组装、控制器的运行、传感器的感知和执行器的动作等。
通过编程控制乐高机器人，儿童可以培养逻辑思维能力和创造力，加深对科学和技术的理解和兴趣。
乐高机器人不仅是一种玩具，更是一种教育工具，帮助儿童在玩乐中学习和探索。
乐高解魔方机器人简介_Lego Robots Solving the Magic Cube教学文案
Motor
2 parts The main part is a motor with series of gears. Turns every single level or the entire cube in the horizontal plane around the vertical axis.
Device
Bluetooth
Robot
Core Algorithm
Chip
Camera
Color Sensor
Control System
Motor
1. The Color Analyse Process 2. The Solving Process
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
The Magic Cubes
A 3D mechanical puzzle invented in 1974 by Ernő Rubik. AKA “the Rubik’s Cube”. Solutions Kinds of cubes
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Motor
The associated part is used to turn the entire cube vertically.
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Color Sensor
Scanning & Analyzing different colors.
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
乐高机器人编程
乐高机器人编程乐高，这个起源于丹麦的玩具品牌，自1932年以来，一直以其独特的设计理念和广泛的产品线，为全世界的孩子们带来了无尽的乐趣。
其中，乐高机器人编程系列更是将玩具与教育完美结合，让孩子们在玩耍中学习，培养创新思维和解决问题的能力。
乐高机器人编程以其模块化的设计理念为基础，让孩子们能够通过组合、拼装和编程，创造出各种各样的机器人。
这种编程方式不仅易于上手，而且能够激发孩子们对科技和编程的兴趣。
通过乐高机器人编程，孩子们可以学习到基础的编程知识，如序列、循环、条件语句等，同时还可以锻炼到他们的逻辑思维能力、创新能力和团队协作能力。
乐高机器人编程的另一个优点是它的开放性和可扩展性。
乐高提供了丰富的机器人套件和编程软件，让孩子们可以根据自己的想法和需求进行定制。
同时，乐高还鼓励孩子们分享自己的作品和经验，这无疑也为孩子们提供了一个学习和交流的平台。
乐高机器人编程对于家长和教育者来说也是一种很好的资源。
它不仅可以激发孩子们的学习兴趣，还可以作为教学工具，帮助孩子们学习编程和其他科学知识。
通过参与乐高机器人编程的活动，孩子们可以锻炼自己的演讲技巧、社交能力和解决问题的能力，这些都是未来社会所需的重要技能。
乐高机器人编程是一种寓教于乐的学习方式，它让孩子们在玩耍中学习，培养了他们的创新思维和解决问题的能力。
随着科技的不断发展，我们相信乐高机器人编程将会在培养下一代的科技人才中发挥更大的作用。
乐高机器人简介乐高机器人是由丹麦的乐高公司所生产的，是一种儿童和成人都可以玩的玩具机器人。
乐高公司以其高质量和创新性的玩具产品而闻名于世，其中乐高机器人在全球范围内都受到了极大的欢迎。
乐高机器人通常是由塑料积木和电子元件组成的。
用户可以通过组合和拼装这些积木来创造出各种各样的机器人，包括人形机器人、动物形机器人、车辆形机器人等等。
这些机器人具有高度的灵活性和可编程性，可以通过编程来实现各种不同的功能和动作。
乐高机器人的出现可以追溯到1998年，当时乐高公司推出了一款名为“RoBOTS”的玩具机器人系列。
好奇解魔方机器人
好奇解魔方机器人版本信息：1.1 在1.0的基础上增加了自动颜色校正，优化了执行程序，增加模拟魔方变化配置1、技术背景看了网上的各种乐高的解魔方机器人，参照着做了，但是结果总是不尽如意，分析起来存在如下问题：1.在进行魔方旋转时，没有通过软件或者硬件手段对旋转的角度进行校正。
如果采用分层复原算法，对于一般的魔方，大概有100多步，再转换成魔方机器人能够操作的步骤，大概有300多步，要完成300多步的准确操作，在没有人工干预的情况下，对于NXT控制的电机来说基本是不可能的。
至于其它求解魔方的更优算法，目前网上我还没有找到公开的资料，如果哪位大神，能够有更好的算法，希望不吝赐教。
2.在复原魔方时只是单纯的通过蓝牙驱动电机，关于蓝牙驱动电机的每个命令，我都进行了测试，效果都不太理想，很难将电机控制到比较精确的位置。
特别是在同时驱动两个电机协调运行的时候，我采用过定时器和和多线程的方式。
但是都没有达到 MINDSTORMS控制电机的效果。
这样的结果只会导致软件对硬件的依赖性强，系统的可重复性差。
3.在进行复原操作时没有图形模拟，对于300多步的操作，如果没有仿真模拟，用户等了20多分钟，只是看着机器人对魔方翻来覆去的操作，感觉心里还真没有底，因为中间如果错了一步，则最终结果就完全不一样。
针对上面的问题，我们对David Gilday搭建MindCuber的解魔法的机器人进行了改进，并且开发了相应的软件，好奇解魔法机器人解决了如下问题：1.在进行魔方的旋转操作时，通过机械的手段进行了位置矫正，使得魔方总是能够精确地停留在0°、90°、180°、270°的位置。
2.操作魔方时，采用了两种方式，一种方式是通过蓝牙直接驱动，一种是通过驱动NXT中的程序进行间接驱动。
这两种方式用户可通过配置文件进行配置。
建议的驱动方式是：驱动颜色传感器时通过蓝牙直接驱动，而驱动电机时则通过驱动NXT中的程序进行间接驱动。
乐高机器人简介
•2000点的数据存储
光电传感器 测量范围：0.6Lux-760Lux(1--100) 类型：模拟 供电：需要 用途：
•可以分辨不同的颜色
•可以用来寻找光源
角度位移传感器
测量精度：22 .5° 最大转速：500r/min 类型：数字 供电：需要
用途：
•测试行械原理（齿轮传动、杠杆等） • 自然科学 (数学、物理、生物等) • 电子技术 • 计算机应用 • 阅读、书写、表达与沟通能力 ……
生化学科教学
O
H
C
O2
CO2
H2O
CH3O
C6H12O6+ C6H12O6——H2O+ C12H22O11
课堂教学设计步骤
确定问题，包括问题的描述
沿线走机器人
计算能力 数据收集 单位 预算 建模
阅读 书写 物理 社会学 音乐/美术
LEGO 蟑螂
快乐的环保卫士
研究者级别
数据记录
天气变化
计算能力 数据收集 单位 预算 建模
阅读 书写 物理 社会学 音乐/美术
冷却水
计算能力 数据收集 单位 预算 建模
阅读 书写 物理 社会学 音乐/美术
种类繁多的乐高积木导航者级别发明家级别研究者级别robolab编程软件寻找尽可能多的解决方案设计并搭建编写程序测试然后改进公开你的方案集思广将程序下载到rcx确定问题包括问题的描述和局限软件主界面教学中的应用导航者级别时间计算能力数据收集单位预算结构阅读书写物理社会学音乐美术控制行进距离计算能力数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术爬坡竞赛计算数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术探测边缘发明家级别计算能力数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术沿线走机器人lego蟑螂快乐的环保卫士研究者级别数据记录计算能力数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术天气变化计算能力数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术冷却水计算能力数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术摩擦力时间dxdtdxdt计算能力数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术速度测量计算能力数据收集单位预算建模阅读书写物理社会学音乐美术神秘的字母mysterylettermysteryletter器材不好管理怎么办
乐高机器人简介
乐高机器人简介
我的乐高机器人！
丹麦乐高（Lego）公司的积木玩具很出名，而且历史悠久。
近年来为了与时代发展保持同步，乐高又将高科技引入其技术系列（Technic）、竞争系列（Competition）和智力风暴（Mindstorm）系列玩具中，孩子们可以利用这些产品拼装自己的飞机、汽车、直升机、自行车和机器人。
其中，智能化程度最高、最受欢迎的就是乐高智力风暴系列机器人，它专为9岁及更大的孩子设计。
由于其系统的可扩充性，该系列玩具还吸引了许多成人玩家。
智力风暴系列与乐高以前产品的最大区别在于可分成硬件和软件两部分，硬件包括各种齿轮、电动机和传感器等，软件则提供RCX代码，可编程控制机器人的行为，对颜色、光和运动产生反应。
这是整个机器人系列的核心所在。
听起来好像相当困难吧？实际上一点也不。
“编程语言”非常简单，只需用鼠标操作即可实现。
乐高机器人还配备完整而详细的指导材料，并带有语音说明，在它的帮助下，孩子们很快可以学会独立编程控制机器人。
针对学前儿童的特点，乐高机器人Mybot系列已经推出。
它可以让儿童轻松建造自己的飞机、汽车和机器人，并赋予一定的特性，让这些电子玩具按照儿童的想象和愿望“活”起来。
什么是乐高机器人？
相信没有哪位家长不知道，也没有哪位适龄孩子不玩乐高吧？就是这些花花绿绿的积木玩具，让大家不忍直视月底的账单；不过也因为孩子专注玩乐高，换回了家中无数宁静的时刻……但也许有些家长不太清楚的是，乐高搭建，分为砖块搭建和机械搭建两大类。
砖块搭建类乐高，也就是孩子们经常玩的，一块一块的block，可以拼搭出各类形状、模型的乐高玩具。
它的设计目标是——有趣，最大的特点是——静态，不能动。
砖块搭建很有美感，从孩子到成年人，都难逃脱砖块搭建的“致命吸引力”，纷纷成为发烧友。
而第二类乐高，就是容易被忽略的——机械搭建。
它非常重要，如果你计划让孩子学习编程、机器人，机械搭建是必不可少的基础，而且，这个基础要打得很扎实！机械搭建目标：为学习机器人做基础准备推荐年龄：5+机械搭建，使用的主要是科技积木。
我们平时给孩子买的一些汽车、火车、飞机、变形金刚、科技积木套装（Lego Technic系列）等主题积木，就是这种类型。
机械搭建类乐高最大的特点是——能动。
比如上面这台挖掘机，它能前进、后退，挖掘机的手臂也能上下灵活地摆动。
除了是否能动，机械搭建和砖块搭建还有很大的不同。
砖块搭建是用一个个blocks叠好就行，block之间只是大小差别，比如有的是2*2，有的是2*4，4*4等。
而机械搭建用到的积木类型非常多，有梁、轴、销、齿轮、轮毂等机械积木，还有马达、电机等动力组件。
每一样的使用都很有讲究，背后还涉及到很多机械、物理原理。
比如下面这个货物升降机的搭建，就运用了轴套、蜗杆、滑轮、绳子等。
搭建好后，观察滑轮运动的方向，也可以对比滑轮结构和蜗杆结构的区别——滑轮结构中，如果松手，货物有可能掉落，加上蜗杆结构后，悬空的货物还会掉落吗？这些观察和思考，就是普通的砖块搭建给不到孩子的。
可以看到，机械搭建的成果，比如这个“货物升降机”，实际上就是一个具备行动能力，但还没有“大脑”的“机器人”了。
这时再加上控制器，各种传感器，用编程的方式来控制“机器人”的行为，就是我们常说的机器人编程。
解魔方机器人
实际ԋࣔ
Video 实际演示
构ࢥ过ఔ!
صց结构
1 动ྗ转变 LDD lego 驱动设计 颜৭处ཧ
2 RGB/HSV 处ཧ办๏ ༰错设计 传ثײ ຐํࢉ๏
3 CFOP ߱܈๏ ຐํදࣔ๏ ຐํ࠱标ܥ ߗ݅߇੍
4 电ص运动ํࣜ 传ثײ馈 ༰错ੑ
صց结构
جဋLegoత还ݪຐํثصਓ!
ဋจ!܅ 2011-06-03!
ମհ绍!
صց结构 图૾处ཧ ຐํࢉ๏ ߗ݅߇੍
ྲྀఔհ绍!㢦ॿ辅ऑॿখ计తࢉNXT
PC
NXT
放置魔方，调整初始状态
接收颜色数据， 并返回解魔方步骤
输出数据，供用查错
读颜色，分六面48块 按照PC计算的步骤还原魔方
2.CubeSolver类实现通信，计算魔方解法（根据URD计 算URDSteps，从Jaap程序改写得来）的功能
3.CubeCenter类提供一个和魔方一起旋转的坐标系，并 根据URDSteps计算出PBHSteps。方便NXTBrick理解魔方旋 转的步骤
4.ColorIdentify类将colorAllSide的数据识别为具体 的颜色
另一种环境配置： 1.采用Labview+NXT MindStrom2.0插件。 bview编程，通信问题较简单，计算问题较麻烦。可能 需要采用外部其他计算方式辅助（如师兄采用Matlab）
ߗ݅编ఔ!
关于Eclipse的配置： 作为专业的IDE，Eclipse对于Java的编写和调试提供了 很大方便。 将常用的几个NXT的编译工具，如NXJ compile， download,和 explorer等增加到运行按钮中，之后即可以 直接点击使用。
魔方机器人原理
魔方机器人原理
魔方机器人的原理基于图像识别、机械控制和算法优化等技术。
首先，机器人会通过摄像头获取魔方的状态，并将其转换为数字信号。
然后，机
器人通过计算机与电机、传感器等硬件设备进行通信，控制机械臂按照指
定的顺序旋转魔方块，直到魔方还原为初始状态。
在控制机械臂的过程中，魔方机器人会使用一系列算法进行优化，例
如启发式搜索算法和深度优先搜索算法，以最小化移动步骤和提高求解速度。
同时，还需要对机器人进行实时监测和调整，以确保机械臂在操作魔
方时的稳定性和准确性。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Chips & Devices
ARM Architecture
x86 Architecture
.
5
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
LEGO NXT Mindstorm Robots
Lego Mindstorms NXT is a programmable robotics kit released by Lego in late July 2006. It replaces the first-generation Lego Mindstorms kit, which was called the Robotics Invention System.
Device
Bluetooth
Robot
Core Algorithm
Chip
Camera
Color Sensor
Control System
Motor
1. The Color Analyse Process 2. The Solving Process
.
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LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
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8
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Color Sensor
Scanning & Analyzing different colors.
.
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LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Bluetooth Communication
Bluetooth is a technology that makes it possible to send and receive data without using cables. The transmission speed can reach 2~3mbps.
. 12
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Step 2 – Scanning & Analyzing Colors
. 13
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
The Solving Process
Pre-written program
. 10
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
The Color Analyse Process
Device
Camera
Sensor
Returns the signals
. 11
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Step 1 - Taking photos for each face
It comes with the NXT-G programming software.
C# Language
.
6
LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Motor
2 parts
The main part is a motor with series of gears.
.
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The Magic Cubes
A 3D mechanical puzzle invented in 1974 by Ernő Rubik. AKA “the Rubik’s Cube”. Solutions Kinds of cubes
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LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Turns every single level or the entire cube in the horizontal plane around the vertical axis.
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LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Motor
The associated part is used to turn the entire cube vertically.
Motor
Returns the judgment
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LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
The Solving Process
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LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
. 16
Core Algorithm
The “CFOP” Algorithm
Cross
First 2 layers
Permutation of last layer
Orientation of last layer
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LEGO ROBOT Solving the Magic Cube
Key Structure