乐高自平衡机器人(新六年级)
乐高课程分类
乐高课程分类一、乐高机器人课程乐高机器人课程是一种以乐高积木为基础，结合编程和机器人技术的教育课程。
通过乐高机器人课程，学生可以学习到基本的编程概念和机器人控制技术，培养创造力、逻辑思维和解决问题的能力。
乐高机器人课程的主要内容包括乐高机器人的组装、编程和控制。
学生首先需要根据乐高机器人的组装说明书，使用乐高积木搭建出一个机器人模型。
然后，学生需要学习编程语言，使用编程软件对机器人进行编程。
编程的过程中，学生可以设置机器人的动作、传感器的反馈和逻辑判断等。
最后，学生可以通过遥控器或者自动程序来控制机器人的运动和执行任务。
乐高机器人课程不仅可以培养学生的动手能力和创造力，还可以培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
通过编程和控制机器人的过程，学生需要学习逻辑思维和分析能力，能够将复杂的任务分解成简单的步骤，并且通过调试和优化来解决问题。
乐高机器人课程适合各个年龄段的学生参与。
对于年幼的学生，乐高机器人课程可以培养他们的动手能力和创造力，并且通过简单的编程任务来培养他们的逻辑思维。
对于年长的学生，乐高机器人课程可以提供更加复杂的编程任务，培养他们的问题解决能力和合作精神。
二、乐高创意建筑课程乐高创意建筑课程是一种以乐高积木为基础，培养学生的建筑设计和创意思维能力的教育课程。
通过乐高创意建筑课程，学生可以学习到建筑设计的基本原理和技巧，培养他们的创意思维和空间想象力。
乐高创意建筑课程的主要内容包括建筑设计的原理、乐高积木的使用和建筑模型的搭建。
学生首先需要学习建筑设计的基本原理，包括结构、比例、平衡等方面的知识。
然后，学生需要学习乐高积木的使用技巧，了解不同类型的积木和它们的功能。
最后，学生需要根据设计要求，使用乐高积木搭建出一个建筑模型，表达自己的创意和设计理念。
乐高创意建筑课程可以培养学生的创意思维和空间想象力。
通过乐高积木的搭建过程，学生需要运用自己的创意和想象力，设计出独特的建筑模型。
同时，学生还可以通过乐高创意建筑课程学习到一些基本的建筑原理和技巧，为将来的建筑设计打下基础。
思维导图学乐高机器人创意搭建与编程
第21课自动传送运货忙 第22课叉车轻松举重物 第23课无人驾驶避障车 第24课飞机运输速度快
1
第1单元认识智 能机器人
2
第2单元初识传 感器
3
第3单元智能控 制
4
第4单元精准控 制
5
第5单元综合实 例
第1课直线行驶 第2课倒车入库 第3课搬运货物
第4课碰碰小车避障碍 第5课智能小车会辨色 第6课巡逻小车懂礼貌 第7课科技小车听指挥
目录分析
第1单元学习准备 间——乐高零件分类
第2单元物理实验 室——机器人结构设
计
第3单元能量转换 站——探索机器人动 力
第4单元开心游乐 园——了解齿轮结构
第5单元创意生 活坊——了解 机器人机构
第6单元欢乐货 运站——机器 人综合应用
第1课垃圾分类显时尚 第2课观光塔高入云霄 第3课射门游戏巧设计 第4课伸缩夹子好取物
第5课小小天平称万物 第6课摆钟滴答有规律 第7课悠悠小车向前进 第8课小车受阻找原因
第9课桔槔灌溉显智慧 第10课风帆小车更节能 第11课弹力投石显神威 第12课电力汽车更环保
第13课电动小车载客忙 第14课小小陀螺呼呼转 第15课荷兰风车慢悠悠 第16课旋转木马游客多
第17课端午时节赛龙舟 第18课手舞足蹈真热闹 第19课电动锤子打甜糕 第20课垂直电梯升降忙
第8课机器小狗 第9课循迹小车 第10课斗牛勇士 第11课倒车雷达
第12课摩天轮盘 第13课体操表演 第14课鼓声轰隆 第15课线控小车
第16课能源机器人 第17课搬运机器人 第18课分拣机器人 第19课疯狂打地鼠
作者介绍
这是《思维导图学乐高机器人创意搭建与编程》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
《FLL WRO乐高机器人竞赛教程——机械、巡线与PID》读书笔记模板
4.1单光电机器人巡线 4.2机器人上线 4.3双光电机器人巡线
5.1从龟兔赛跑到微积分 5.2 PID算法与巡线 5.3 PID算法优化 5.4 PID巡线算法优化 5.5 PID算法应用拓展 5.6自平衡机器人 5.7竞赛机器人“我的模块”程序设计(spike) 5.8竞赛机器人“我的模块”程序设计(EV3)
FLL+WRO乐高机器人竞赛教程—— 机械、巡线与PID
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 读书笔记 06 作者介绍
思维导图
关键字分析思维导图
机械
巡线
竞赛
程序
传感器
设计
传算法
机械
机器人
电机
设计
机构
竞赛
平面
内容摘要
《FLL+WRO乐高机器人竞赛教程——机械、巡线与PID》以乐高 spike机器人和 EV3机器人为载体进行编写， 围绕 FLL和 WRO机器人竞赛，通过 180多个搭建示例，详细讲解机械原理、机械传动设计、机械臂系统设计，以 及竞赛机器人主机设计与机械平台设计。结合 200多个程序示例，详细讲解竞赛机器人的运动、巡线、定位、路 径规划、PID拓展与优化等程序的设计。书中还给出了竞赛机器人的“我的模块”程序设计，让各年龄段的学生 都能够学会简洁高效的程序编写。 《FLL+WRO乐高机器人竞赛教程——机械、巡线与PID》可作为小学生和中学 生学习机器人和竞赛的教材或参考书，同时也适合科技爱好者在自学时选用。
目录分析
内容简介 第1章电机与传感器
第2章机械传动设计
第3章竞赛机器人设 计
第4章比例巡 线机器人
第5章 PID算 法与拓展
两轮自平衡机器人的LQR实时平衡控制_张金学
图1 NXT两轮自平衡机器人 半径；a为倒立摆转动角加速度；I为倒立摆转动惯
Fig.1 Self-balancingtwo-wheeled NXTrobot 量；I 为角度转动惯量。
ω
LEGO Mindstorm NXT是由乐高公司推出的新 根据直流电动机的动态性，电机转矩可以表示为一代LEGO机器人套件，该套件包括可编程控制器 dω
关键词：两轮平衡机器人；LQR；平衡；倒立摆
中图分类号：TP273 文献标志码：A
Real-time Balance Control for Self-balancing Two-wheeled Robot with LQR
ZHANG Jin-xue，ZHANG Ming
其中：H 为左轮中心水平扭矩。 觶
L -2kmke x 2km
C+C= + V （14）
L R R r R a
由于作用于车轮中心的是直线运动，因此可以
通过简单的转换将角旋转转化为直线运动。 将方程（14）带入到方程（13）可以得到：
枢电压。
Studio开发工具， 美国的卡内基大学也针对LEGO 将方程（4）代入到方程（2），可以得到：NXT开发了专门在NXT上编程的程序设计工具 -kk k I
m e 觶 m w咬
HfR= θw+ Va- θw （5）RobotC。 R Rr r
副教授，研究方向为无线传感器网络与机器人技术。
自动化与仪表 2013(5) 5 专题研究
由美国发明家狄恩-卡门发明的两轮平衡运输
车“ ”[4]是得到很好的商业应用的两轮机器人，
Segway 2 系统动态性
Segway使用5个陀螺仪和其它的倾斜传感器用于 为了方便为平衡机器人开发高效的控制系统，需保持自身的平衡，当使用者使用Segway穿过某一区 要应用一个数学模型描述机器人的动态性。倒立摆的域时，能够使得站在其平台上的人保持平衡。 原理为自然不稳定系统提供了数学建模。倒立摆系统
乐高创意机器人教程(初级上册6-12岁)认识机器人
小启发
机器人怎样才能 自动完成各种各样的工 作呢？
演奏机器人
战斗机器人
机器人与生活
你想不想家里有个机器人，来帮助你打扫卫生、 做饭、洗衣服呢？
要想让你的机器人 会思考、会学习，必须给 它安装“大脑”才行。上 图就是机器人的“大脑”， 也就是机器人的中央控 制器。
机 器 人 的“ 大 脑 ” 可以通过传感器感知周围 环境，并做出相应的动作。
挑战项目公布后，参赛队员将在比赛规定时间内使用乐高机器人技术组件 和软件加传感器、马达、齿轮及各种乐高技术积木件等制作全智能机器人，参 加比赛！队员需要在网上查找资料、向科学家请教、查阅图书馆资料，完成一 份 FLL 要求的调查报告。报告的内容通常与当今世界面临的问题紧密相联。
第 3 页
制作工具
程软件，专门针对中、小 学生开发，功能强大，易 学易用。
第 4 页
做一做
想要完成你的机器人，首先要熟悉制作零件。 下面是几种最基本的乐高零件。
砖 建筑物的基本构造材料是砖。 乐高积木中有两种“砖”，黑色的较重。
板 板是成片的、较硬的物体。 乐高积木中的板长度各异，适合不同
情况。
梁 梁是架在墙上或柱子上支撑房顶的横木，
FIRST 机构 (For Inspiration and Recognition of Science and Technology) 是发 明家 Dean Kamen 创立的，目的是激发青少年对科学与技术的兴趣。
参赛队伍由 10 名队员组成，队员们需要建设团队、解决问题和分析思考。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ每年 9 月，由教育专家及科学家们精心设计的 FLL 挑战内容，将通过网络向全 球公布。
第 1 课 认识机器人
主要内容 了解机器人。
乐高机器人与乐高积木的区别？
乐高机器人与乐高积木的区别？
乐高机器人的课程不同于乐高积木，乐高的大颗粒以及小颗粒都是静态搭建，到乐高NXT才涉及到搭建结构原理、齿轮咬牙、轨道滑动、平衡等知识，后期会有电池和马达，这时候才进入到动态搭建。
而乐高EV3机器人是乐高第三代最新机器人，其功能与NXT相比更强大也更多变，这个时候的动态搭建才涉及到考验孩子逻辑思维的编程。
EV3拥有强大的存储空间，可编程智能砖可以实现机器人与电脑、PAD、手机的无缝对接是操作更方便也更多样。
另外EV3的模块化编程贴合儿童思维从具象到抽象的发展规律，相对来说更易掌握。
可以说，EV3机器人是乐高的塔尖课程，是很高端的课程了。
但是在机器人课程体系中，乐高EV3机器人是智能机器人课程的入门教育阶段。
孩子在学习乐高EV3机器人之后，还可以进阶学习VEX IQ智能机器人、VEX 金属机器人，参加国际认可度很高且含金量很高的国内外机器人大赛。
关于家长是否选择让孩子学机器人机，最后还是要看孩子的兴趣。
另外，由于机器人课程更加考验孩子的动手以及逻辑思维，所以对孩子的年龄也有要求，比如乐高EV3机器人适合的年龄是6到12周岁，相对于这个年龄段的孩子来说，EV3机器人不会太简单也不至于过难，不会让孩子们因为过于简单或者过于难而产生不想学的心理。
至于VEX IQ以及VEX机器人，则分别适合7—14岁、9—16岁的孩子学习，关于孩子具体学习哪种机器人课程还需要根据孩子的兴趣以及孩子自身的实际情况综合考虑，或者咨询专业老师的建议。
2024版乐高机器人介绍PPT课件
2024/1/26
8
传感器类型及其作用
触觉传感器
检测机器人的接触和碰 撞，用于避障、抓取物
体等。
2024/1/26
光电传感器
检测光线强度和颜色， 用于环境感知和导航。
声音传感器
红外传感器
检测声音强度和频率， 用于语音识别和声音定
位。
9
检测红外线的反射和透 射，用于距离测量和物
体识别。
编程软件与语言支持
提供调试工具，如单步执行、断 点设置、变量监视等，方便用户
进行程序调试和优化。
10
2024/1/26
03
搭建与编程实践
11
搭建步骤及注意事项
搭建步骤
确定机器人功能和设计
选择合适的乐高组件
2024/1/26
12
搭建步骤及注意事项
按照设计图逐步搭建
连接电源和电机
进行初步测试
2024/1/26
13
搭建步骤及注意事项
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。
调试工具
2024/1/26
创意搭建大赛
鼓励学生发挥想象力，利 用乐高机器人搭建出具有 创意的作品。
编程马拉松
举办编程马拉松活动，让 学生在规定时间内完成编 程任务，锻炼学生的编程 能力和解决问题的能力。
28
家长参与和亲子互动形式
2024版年度nxt机器人(乐高)中文教程
2024/2/2
31
17
循迹行驶与避障功能实现项目
项目目标
使NXT机器人能够沿特定轨迹行驶，并具备 避障功能。
软件编程
使用传感器检测轨迹与障碍物，编写相应控 制逻辑。
2024/2/2
硬件需求
NXT主机、电机、轮子、颜色传感器、超声 波传感器等。
调试与优化
调整传感器灵敏度、控制算法等提高行驶稳 定性与避障准确性。
18
自动搬运与分拣系统设计项目
创意项目3
音乐演奏机器人，能够演奏简单乐 曲并与观众互动。
03
2024/2/2
02
创意项目2
迷你足球机器人，能够模拟足球比 赛进行射门与防守。
创意项目4
……（更多创意项目等待你去发掘和 实现）。
04
20
05 NXT机器人竞赛 策略
2024/2/2
21
竞赛规则解读及应对策略制定
01
02
03
详细了解竞赛规则
传感器故障
确认传感器是否正确连接，若传感器无反应， 尝试重新插拔或更换传感器。
电池问题
检查电池电量是否充足，若不足，请使用合 适的充电设备为电池充电。
2024/2/2
线路连接问题
检查各部件线路连接是否稳固，若有松动或 脱落，请重新连接。
27
软件问题定位及解决方案提供
程序错误
检查程序编写是否正确，若有语法错误或逻 辑错误，请进行修改。
通过直观的图形化界面，用户可以方 便地拖拽和组合各种功能模块，为 NXT机器人编写程序。
2024/2/2
12
编程语言与基础语法
2024/2/2
01
NXT-G采用图形化编程语言，用户无需编写复杂的代码，只需 通过拖拽和组合图形模块即可实现编程。
乐高机器人教案
乐高机器人教案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:1. 组件数目8527有557件，而9797只有431件。
2. 9797可购买9648配件库671件，大幅增加配件数量。
3. 8527内附正版软件，而9797需额外购买正版软件。
两者软件基本上是相同的，分别在于软件内的教程不同。
8527的称为robo center，而9797的称为educator center。
8527教砌3个机械人，而9797则有40个教程初级课程列表让学生对乐高机器人的硬件及软件有初步了解、课程简介 1课时第一节对所学课程内容产生一个整体印象。
根据课件指导学生搭建一个可以发射陀螺的第二节陀螺发动机 1课时机器，使学生初步了解马达控制模块。
教师指导学第三节碰碰车生自行设计搭建2课时一款碰碰车。
根据课件指导学生搭建并学第四节智能F1 1课时习马达顺序等待控制。
根据课件指导学生搭建，初步第五节棒球击球手 1课时认识超声波传感器。
根据课件指第六节圣诞老人送礼物导学生搭建，初步2课时认识光电传感器。
根据课件指第七节割草机导学生搭建，初步1课时认识触碰传感器。
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。
乐高机器人教案
乐高机器人教案乐高机器人教案一、教学目标：1.了解乐高机器人的基本构成和工作原理。
2.学会使用乐高机器人软件进行编程控制。
3.培养学生的动手实践能力和创新思维。
二、教学内容：1.乐高机器人的基本构成和工作原理介绍。
2.乐高机器人软件的基本操作和编程语言。
3.利用乐高机器人进行简单的编程控制实验。
三、教学过程：1.课堂导入（5分钟）引入乐高机器人的课程内容，让学生了解乐高机器人的用途和应用场景，激发学生的兴趣。
2.知识讲解（20分钟）通过PPT或教材讲解乐高机器人的基本构成和工作原理，包括乐高积木与电子元件的结合方式、传感器的原理以及电机控制等。
3.操作演示（15分钟）将乐高机器人软件投影到屏幕上，演示软件的基本操作和编程语言，让学生了解如何使用软件来控制乐高机器人。
4.小组实验（30分钟）将学生分成小组，每个小组配备一套乐高机器人和一台电脑，让学生按照实验手册中的指导进行实验，通过编程控制乐高机器人完成指定任务。
5.成果展示（10分钟）每个小组派出一名代表来展示他们的成果，包括编程代码和机器人动作等，其他小组成员可以进行提问和讨论。
6.总结回顾（5分钟）回顾本节课的教学内容，对乐高机器人的基本构成和工作原理进行总结，帮助学生加深理解。
四、教学评价：通过观察学生的实验操作和成果展示，评价学生对乐高机器人的掌握程度和编程能力。
可以根据学生的表现进行量化评分或给予口头评价。
五、教学建议：1.为了提高学生的动手实践能力，可以增加更多的实验内容和案例分析。
2.鼓励学生进行创新思维，帮助他们设计和实现更复杂的机器人动作。
3.提供更多的学习资源，比如乐高机器人的图书、教学视频等，让学生能够在课下自主学习和实践。
六、教学反思：在教学过程中，应根据学生的实际情况进行灵活调整。
对于对乐高机器人感兴趣的学生，可以提供更多的挑战和扩展任务；对于对乐高机器人不感兴趣的学生，可以引导他们找到乐高机器人与自己兴趣爱好的结合点，增加学习的主动性。
乐高机器人教学教案.doc
乐高机器人活动教案课程名称百变工程日期2015.3.20 教师活动课题建筑工地学员知识目标：1.了解塔吊的作用2.学会什么是中心点（重心）3.掌握什么是平衡能力目标：活动目标1.了解能够找到平衡的中心点2.掌握用基础零件搭建平衡支架3.熟练掌握积木块、梁、轮轴和轮运用4.会利用车轮等零件搭建稳固能够运动的塔吊情感目标：合作意识，情感交流与小朋友一起建筑工地。
关键词汇建筑工地、工头、铲、钻孔、设备活动材料9206 早期技术工程组合、 9090duplo 大型散件组合、安全警示牌剪纸活动步骤学员操作备注导入：小朋友都见过高楼吗，你们见情景引入，诱发联想。
情景导入，开过最高的楼有几层呢，那么高的楼是怎阔思维，有利小朋友回答样盖起来的呢？于小朋友顺工人叔叔是在在建筑工地上盖大楼吊上去等各种各样的答畅地搭建自的，他们都是怎么工作的呢？那么多的砖、很重的水泥板怎么远送到那么高的地方去？塔吊！联【提出问题】系出示图片，让学生仔细观察。
1.塔吊有几个臂？2.为什么有两个呢？3.塔吊为什么能够站的住不到？案，，引出主题“塔吊”。
己没有见过实际工地上专门建楼的地方就是工地的塔吊。
提出问题，使小朋友注意力集中，依次回答老师提出的问题。
1.两个臂2.不容易到，保持平衡3.铲、钻孔等其他设备引发兴趣，积极动手。
4.你还学过见过哪些类似的呢？看了图片中的塔吊你也一定能够搭建一座自己设计的塔吊。
1.【提出要求】2.搭建塔吊，怎么才能把塔吊搭建的很高呢？（用积木块或机械臂）3.【试一试】4.塔吊搭建完成后请搭建工地上其他的建筑设备，如：车、铲、钻孔等。
5.【想一想】建6.① 我们之前还学过什么样的构车，这些车能放在建筑工地里吗。
7.② 自己搭建的塔吊是否能够保持平衡？8.【展示】9.请小朋友们讲述自己的工具车是什么车？是怎么工作的？并演示一下。
10.【搭建拓展】11.将塔吊搭建成可移动的塔吊车。
1. 使用积木块累建塔吊的因小朋主体，注意砖结构，搭建友一般都没的过程中要求稳固；有机会自己2. 使用机械臂架搭建塔吊的到工地上的“平衡”臂，搭建的过亲自见到塔程中注意中心点，不能歪吊，所以即便也不能倾斜；是在图片的引导下也不3. 使用驾驶舱等零件，搭能够完成搭建与实际中接近相像的塔建。
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。
中小学生活科学-乐高教学机器人(试题及答案)
中小学生活科学-乐高教学机器人(试题及答案)第一部分：选择题1. 以下哪个是乐高教学机器人的基础组件？a. 电动机b. 红外线传感器c. 电池盒d. 蓝牙模块正确答案：c. 电池盒2. 乐高教学机器人可以通过什么方式进行编程？a. 语音控制b. 图形化编程软件c. 手动拼装d. 远程控制器正确答案：b. 图形化编程软件3. 乐高教学机器人可以用来完成以下哪项任务？a. 倒垃圾箱b. 打扫房间c. 送报纸d. 画画正确答案：c. 送报纸第二部分：填空题4. 什么是乐高教学机器人的主要功能之一？ ____________ 答案：编程教育5. 乐高教学机器人可以通过 ____________ 进行遥控操作。
答案：蓝牙模块第三部分：简答题6. 简要描述一下乐高教学机器人的工作原理。
答案：乐高教学机器人通过将不同的乐高组件（如电动机、传感器等）连接起来，并使用图形化编程软件进行编程，实现不同的功能和动作。
通过编程，学生可以控制乐高教学机器人完成各种任务。
7. 你认为乐高教学机器人对学生的教育有何益处？答案：乐高教学机器人可以激发学生的创造力和想象力，培养学生的问题解决能力和逻辑思维能力。
通过编程乐高机器人，学生可以锻炼自己的计算机科学素养和团队合作能力。
第四部分：实验题8. 设计一个乐高教学机器人程序，使其能够避开障碍物并完成一段预定的路径。
请描述你的程序设计思路，并指出可能遇到的问题和解决方法。
答案：（此处可填写具体的实验设计方案和解决问题的方法）第五部分：附加题9. 思考并描述一种创新的应用场景，可以利用乐高教学机器人来解决现实生活中的问题。
答案：（此处可填写创新应用场景的描述）请注意：- 以上试题及答案仅供参考，实际使用时应根据实际情况进行调整和修改。
- 请在答案部分填写具体内容，使试卷更具实用性。
- 建议根据班级和学生的实际情况进行试题的难易度及题型的调整。
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。
乐高机器人教案
认识乐高蓝牙机器人系统____NXT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”。
乐高机器人教具图示一览表(幼儿)
教具名称数量图示教具名称数量图示教具名称数量161926154127205433七孔连杆十一孔连杆叶片滑轮吊钩手柄九孔梁三孔梁灰轴绿轴10126675012827625126585滑梯砖大长方板弯管道直管道6272172挖斗机械底座机械连杆轮毂ROBO-ONE机器人教具图示一览表
中班教具
小班教具大班教具驾驶舱螺丝刀搅拌水泥翻斗推斗36
27447小方砖长方砖长方板椅子砖鸟嘴砖
331625212246431151719绿轴长齿轮轴大齿轮中齿轮冠齿轮轮胎皮轮毂滑轮涡轮箱涡轮
1027
2869204010175785窗户小花栏杆铁锹直管道海洋球半圆砖篮球框小车门框4051111372383225105机械砖机械底板机械转盘机械长手
臂臂
轮毂轮胎皮履带大螺旋桨小螺旋桨吊钩
74*8底板大栏杆93912橡皮筋短齿轮轴6643819眼睛砖2*10长方砖2*8长方砖6*12底板3913788
机械短手
臂红旗厚小方砖手推车8*8底板
班教具
图示。
乐高机器人教案
乐高机器人教案前言：本教案旨在引导学生通过乐高机器人的编程与控制，培养创造力、逻辑思维和合作精神。
通过设计各种任务和项目，学生将学习如何构建并编程乐高机器人，从而实现特定的功能和运动。
教案内容：一、教学目标1. 培养学生对机器人原理和编程的基本认知。
2. 提高学生的创造力和逻辑思维能力。
3. 培养学生的团队协作意识和沟通能力。
4. 培养学生解决问题的能力和自主学习的态度。
二、教学准备1. 乐高机器人套件（包括各种传感器和电机）2. 电脑和乐高机器人编程软件（如LEGO MINDSTORMS EV3）3. 视频教程和教学资源三、教学过程1. 介绍乐高机器人及相关知识（15分钟）a. 引导学生了解乐高机器人的组成部分和基本原理。
b. 解释传感器和电机的作用，并讲解它们与机器人运动和行为之间的关系。
2. 设计与搭建机器人（30分钟）a. 将学生分成小组，每个小组设计一个具有特定功能的机器人。
b. 引导学生使用乐高积木搭建机器人的结构，确保机器人能够满足特定任务的要求。
3. 学习编程（45分钟）a. 教授学生基本的乐高机器人编程知识。
b. 演示如何使用编程软件连接乐高机器人并编写简单的程序。
c. 引导学生自行编写程序，实现机器人的基本运动和动作。
4. 实践与创作（60分钟）a. 设计各种任务和项目，让学生应用所学知识，编写程序，实现特定的功能和运动。
b. 鼓励学生发挥创造力，进行自由创作，设计出独特的机器人项目。
5. 学生展示与反馈（20分钟）a. 鼓励学生将完成的机器人项目进行展示，并分享他们的设计思路和学习心得。
b. 教师和同学们共同评价和反馈，提供建议和改进意见。
四、教学延伸1. 延伸学习：引导学生进一步学习高级的乐高机器人编程技巧和项目设计。
2. 比赛与竞赛：组织机器人项目竞赛，激发学生的学习热情和竞争意识。
3. 与其他学科结合：将乐高机器人应用于科学、数学、艺术等学科的学习和实践中，创造跨学科的学习体验。
乐高Ev3机器人入门教学课件
拓展：通过EV3左侧的标准USB（EV3 有两个USB一个mini USB是用于程序 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。
Ev3主要部件介绍：
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；可控角度精确到10。
乐高Ev3机器人入门教学课件
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学习完毕请自觉删除 谢谢
机器人灭火
三机焊接
2. 它的按钮可以发光,根据光的颜色可看 出EV3的状态.
E3.v3更简高的介分：辨率的黑白显示器,
4. 内置扬声器, 5. USB端口, 6. 一个迷你SD读卡器, 7. 四个输入端口和四个输出端口。 8. 支持USB2.0,蓝牙和Wi-Fi与电脑通讯。 9. 还有一个编程接口用于编程和数据日
Ev3主要部件介绍：
颜色传感器：它可以测量光的反射值 （就像NXT光电传感器那样）也可以检 测颜色。可检测八种颜色比之前的颜色 传感器多检测了一个棕色。
技术规格： 采样率：1KHz 可识别颜色数量：八种 触动传感器：和之前的触感没什么太大 变化。
E v红寻3外求主导传要引 感头 器部传 检件感 测介器 到： 邻绍该 近：数 的字机E器V人3的和红读外取
志上传和下载。 10. 兼容与移动设备，（安卓等）由AA电
池或EV3充电直流电池供电。
输出端口：4个 存储：内置16MB的ROM和64MB
Ev的3R 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。 屏幕：分辨率178*128像素，能更
的EV3红外信标发出的信号。学生可以 创建远程控制的机器人，导航障碍训练 场，并学习如何使用电视的遥控器，监 *控系统，甚至在目标采集设备红外技 术。
乐高机器人之不倒翁课件
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Байду номын сангаас
欢迎进入乐高世界…
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1
一个娃娃精神好， 一天到晚不睡觉。 身体虽小力气大， 千人万人推不倒。
不倒翁
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2
乐高之不倒翁
不倒翁的平衡的稳定性
不倒翁在受到外力的作用时，就要失去 平衡，而在外力去除后，不倒翁能自行回复 到平衡状态，这说明不倒翁具有一种抵抗外 力干扰保持平衡的能力。
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3
乐高之不倒翁
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NXT机器人模型手册8527或9797+9648适用
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NXT自平衡机器人与驾驶者
使用注意事项：
注意:与使用陀螺仪或是其它特殊传感器的那种自平衡机器人不同，这款机器人仅使用了光电传感器，由于它不能感知直立，所以它仅能够通过接收到的地面反射光的计数来猜测倾斜的
幅度。
因此，当你在使用它的时候，能够保持好平衡也是需要技巧的。
请阅读下面的重要提
示：
要使此机器人保持平衡需要提供给光电传感器合适的光线和表面，同时也需要你在启动
机器人时保持机器人处于完全平衡的状态，所以你需要用不同的光线和表面做试验，同时你
也需要测试机器人没有处于平衡状态的情况。
下面是一些技巧：
•固件提供的程序使用1.05NXT固件，如果你正在使用以前的版本，请通过->Update NXTFirmwarefromtheNXTsoftware升级到1.05。
•光线外界光线会干扰光电传感器，特别是如果光或阴影随着机器人运动发生变化时就更明显。
最好的方式是，把光电传感器安装在阴暗面，远离室内光线的地方，即机器人往两边向前和向后移动一英尺的位置。
荧光灯比白炽灯的影响要小一些。
特别是，确保你在启动机器人后，把手拿开时的阴影或是反光不会影响到机器人。
•表面机器人需要一个表面，亮度必须一致。
白纸的效果比较好，或者是其它没有图案的由一种颜色填充的平面都可以。
带有木纹图案的木地板或者瓷砖地板的效果都比较差，因为在机器人行进过程中光的反射会发生改变。
•初始平衡因为光电传感器不能检测直立，所以机器人在启动时必需处于完全平衡状态，然后程序将通过检测与开始时相同的反射光读数设法保持这个平衡状态。
确切地说，机器人必须处于真正平衡状态，与从视觉上保持它竖直是不同的。
在程序开始，将会鸣笛三次共三秒钟，给你留出时间把机器人用手摆放平衡，然后程序开始自动保持平衡。
注意，如果你启动机器人时位置处于接近平衡状态，它会在开始时所处的倾斜方向，向前或是向后运动几次寻找平衡点。
获得不错的启动状态需要多次练习，请有点耐心呦！
启动自平衡机器人的好办法是：启动程序，然后在机器人发
出三次鸣叫时，只用手轻微抓住驾驶者的头顶（超声波传感
器），试着把机器人摆放平衡。
程序
此机器人有两个程序，Segway和SegwayBT。
这两个程序都是使用“PID控制”保持机器人平衡。
程序Segway控制机器人根据它的初始位置自动保持平衡，驾驶者不能移动。
当使用这个程序时，你需要把它固定在机器人上面，如下所示：
程序SegwayBT添加了蓝牙遥控功能，允许你用其它NXT积木通过蓝牙控制驾驶者向前或向后倾斜。
首先，与第二个NXT建立蓝牙连接(遥控器)，连接位置为1,然后在NXT遥控器上运行程序SegwayRemote，在自平衡机器人NXT上运行程序SegwayBT，启动自平衡机器人。
现在按下NXT遥控上的灰色左右箭头按钮将会使驾驶者向相应的方向轻微倾斜。
仅仅是轻微的运动(例如每个方向一下或两下)，所以自平衡机器人可以正常工作。
固定驾驶者
当使用Segway程序时，驾驶者不能移动，你可以把它锁定在原位，
如下所示。
然而当使用SegwayBT程序时记得把锁定的配件移除。
你可以使用图示中的任一种轴来固定。
5号单位轴看起来效果更好，但
8号单位轴更容易插入和移除。
根据爱好请自行选择！程序-请点此处
提示:电脑中需要安装NXT-G编程软件。