乐高机器人的组成机器人的思维
乐高机器人巡线基础学习知识原理
乐高机器人巡线基础学习知识原理1.机器人结构:乐高巡线机器人的结构包括车身、车轮、足底传感器和光电感应装置。
车身是乐高积木组成的,在车身上设置两个车轮以及一个或多个足底传感器。
光电感应装置则安装在车体的前端,用于感知线路。
2.巡线原理:乐高巡线机器人的巡线原理可以概括为光电感应+反馈控制。
在指定的线路上,机器人通过光电感应装置感知到不同的光线变化,然后通过反馈控制调整车身的运动方向,以保持机器人在线路上的移动。
3.光电感应装置:光电感应装置是乐高巡线机器人的核心部件,用于感知线路的存在和位置。
它由发射光源和接收光敏元件组成。
光源通常使用红外光发射管,发射出一束红外光,光敏元件则是光电二极管或光电三极管,用于接收红外光的反射信号。
4.巡线算法:乐高巡线机器人的巡线算法一般有两种:二值巡线和灰度巡线。
-二值巡线:机器人通过光电感应装置感知到黑线和白线之间的差异,将巡线任务简化为判断当前传感器所在位置的颜色是黑色还是白色来决定机器人的动作。
例如,当感知到黑线时机器人向前移动,当感知到白线时机器人停止或者改变方向。
-灰度巡线:机器人通过光电感应装置感知到线路上不同位置的灰度值,然后将灰度值映射到具体的动作,以实现机器人在线路上的移动。
通常使用PID控制算法进行反馈控制,使机器人能够更稳定地行进在线路上。
5.编程:乐高巡线机器人需要通过编程来实现巡线算法。
乐高提供了Scratch编程软件和乐高编程环境(EV3 Programming)供学习者使用。
根据具体巡线算法的要求,编程包括设置传感器参数、编写巡线代码、设定反馈控制策略等。
总结:乐高机器人巡线基于光电感应原理,通过感知线路的存在和位置来保持在指定线路上的移动。
巡线算法包括二值巡线和灰度巡线,通过编程实现。
乐高巡线机器人是机器人教育中的基础项目,通过搭建和编程实践,学习者可以掌握机器人编程和感知能力的基本原理。
幼儿园乐高机器人编程:启发孩子的创造力与逻辑思维方案
幼儿园乐高机器人编程:启发孩子的创造力与逻辑思维方案幼儿园乐高机器人编程:启发孩子的创造力与逻辑思维随着科技的迅速发展,编程教育已经逐渐成为教育领域的热点话题。
而在幼儿园阶段就开始接触编程教育,更是引起了人们的关注。
乐高机器人编程作为一种针对幼儿园阶段的编程教育方案,正在逐渐走进越来越多的幼儿园教室。
在这篇文章中,我们将深入探讨幼儿园乐高机器人编程的意义、教学模式以及对幼儿的启发效果。
一、为何选择幼儿园乐高机器人编程1. 启发孩子的创造力乐高机器人编程不仅仅是简单的编程技术,更是一种对孩子创造力的启发。
通过搭建乐高积木和编程机器人,孩子们可以创造出属于自己的作品,从而激发他们的想象力和创造力。
2. 培养孩子的逻辑思维编程需要一系列的步骤和逻辑推理,这对于幼儿园阶段的孩子来说是一种很好的锻炼。
乐高机器人编程可以帮助孩子们建立起健全的逻辑思维能力,培养他们的问题解决能力和分析能力。
二、幼儿园乐高机器人编程的教学模式1. 以游戏化的方式进行幼儿园乐高机器人编程的教学模式会以游戏化的方式展开,通过有趣的游戏和挑战,吸引孩子参与其中。
这样既不会让孩子感到枯燥乏味,又能让他们在参与中学习。
2. 引导教学和自由探索并重教师会在适当的时候给予引导和提示,但更多的是让孩子们自由探索和实践。
这样可以帮助孩子们更好地发挥自己的创造力和想象力。
三、幼儿园乐高机器人编程的启发效果1. 培养孩子的合作意识在乐高机器人编程的过程中,孩子们会需要和其他小伙伴一起合作完成任务。
这样可以培养孩子们的团队意识和合作精神。
2. 提升孩子的自信心当孩子们成功地完成一个编程任务时,他们会获得成就感并建立起对自己能力的自信。
这对于他们的成长是非常有益的。
3. 培养孩子的解决问题能力乐高机器人编程会让孩子们在实践中遇到各种问题,他们需要通过自己的思考和尝试来解决问题,从而培养了他们的解决问题能力。
总结幼儿园乐高机器人编程作为一种新兴的教育方式,对于启发孩子的创造力和逻辑思维有着显著的效果。
乐高机器人简介
乐高机器人简介乐高机器人,这一充满创意与智慧的玩具,正逐渐成为孩子们乃至成年人热衷的对象。
它不仅仅是一堆塑料积木的简单组合,更是一个能够激发无限想象力和创造力的神奇工具。
乐高机器人的组成部分丰富多样。
首先,乐高积木是基础,它们形状各异、颜色缤纷,有长条状、方块状、片状等等。
这些积木通过巧妙的拼接,可以构建出各种形状和结构。
而在机器人的核心部分,通常包含有电机、传感器、控制器等组件。
电机为机器人的运动提供动力,让它能够行走、转动;传感器则像是机器人的“眼睛”和“耳朵”,能够感知周围的环境,例如光线、声音、距离等;控制器则如同机器人的“大脑”,负责处理来自传感器的信息,并指挥电机做出相应的动作。
乐高机器人的魅力在于它赋予了玩家极大的自由创作空间。
无论是小朋友还是成年人,都可以根据自己的想法和创意来设计和搭建机器人。
你可以打造一个能够自动避障的小车,也可以构建一个会按照特定路线行走的机器人,甚至可以创造出一个能够完成复杂任务的智能机械臂。
这种自由创作的过程,不仅能够锻炼玩家的动手能力,还能培养他们的逻辑思维和解决问题的能力。
在教育领域,乐高机器人也发挥着重要的作用。
许多学校和教育机构将乐高机器人引入课堂,作为一种创新的教育工具。
通过参与乐高机器人的搭建和编程,学生们能够更加直观地理解科学、技术、工程和数学(STEM)等学科的知识。
比如,在搭建过程中,学生们需要运用物理知识来确保结构的稳定性;在编程环节,他们需要运用数学和逻辑思维来设计机器人的动作流程。
这种寓教于乐的方式,让学习变得更加有趣和生动,激发了学生对知识的探索欲望。
乐高机器人的编程环节也是其重要的组成部分。
编程可以通过专门的软件来完成,这些软件通常具有简单易懂的图形化界面,即使是初学者也能够轻松上手。
通过拖拽和组合各种编程模块,玩家可以为机器人设定不同的行为和动作。
编程的过程中,玩家需要思考如何让机器人按照自己的预期行动,这培养了他们的逻辑思维和算法设计能力。
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
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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
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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。
双足机器人乐高知识点总结
双足机器人乐高知识点总结导语:双足机器人技术是一项具有挑战性的领域,它涉及到机械工程、电子工程、计算机科学等多个学科的知识。
而乐高积木是一个非常受欢迎的教育玩具,它能够激发孩子们对科学技术的兴趣,以及培养他们的创造力和动手能力。
本文将对双足机器人与乐高积木的知识点进行总结,帮助读者了解双足机器人技术及乐高积木玩具的相关知识。
一、双足机器人技术1. 双足机器人简介双足机器人是一种模仿人类的步态和行走方式的机器人。
它采用两条腿来进行移动,可以在不平坦的地面上行走,具有较强的适应性和灵活性。
双足机器人技术涉及机械结构、动力学、控制算法等多个领域的知识,是一个多学科交叉的研究领域。
2. 双足机器人的应用双足机器人技术被广泛应用于人工智能、工业生产、医疗护理等领域。
在人工智能方面,双足机器人可以模拟人类的行走和动作,具有更强的交互性和适应性;在工业生产方面,双足机器人可以替代人工进行高强度、高风险的操作,提高生产效率和质量;在医疗护理方面,双足机器人可以用于康复治疗、护理服务等方面,帮助人类改善生活质量。
3. 双足机器人的挑战双足机器人技术面临着多个挑战,包括动力系统设计、行走稳定性控制、环境适应能力等方面。
在动力系统设计方面,双足机器人需要具备足够的动力输出和能量效率,以完成不同场景下的行走任务;在行走稳定性控制方面,双足机器人需要具备动态平衡和稳定控制能力,以应对复杂的环境和地形;在环境适应能力方面,双足机器人需要具备对不同地形和场景的适应能力,以实现更多样化的应用场景。
二、乐高积木玩具1. 乐高积木简介乐高积木是一种由丹麦乐高公司生产的玩具积木,它由不同形状和颜色的积木组成,可以按照不同的方式组合和搭建,构成各种不同的模型和结构。
乐高积木玩具具有丰富的创意和想象力,可以激发儿童们的动手能力和空间想象力,是一种非常受欢迎的教育玩具。
2. 乐高积木的应用乐高积木玩具被广泛应用于教育教学、科普普及、娱乐娱乐等方面。
乐高机器人设计理念是
乐高机器人设计理念是乐高机器人设计理念乐高机器人是一种用乐高积木搭建的机器人工具,旨在帮助孩子们通过动手创建和编程机器人来培养创造力、解决问题、逻辑思维和团队合作的能力。
乐高机器人的设计理念基于以下几个方面:1. 创造和想象力:乐高机器人提供了丰富的积木组件,孩子们可以按照自己的想法和创造力来构建机器人。
无论是一台走路的机器人,还是一台能够完成特殊任务的机器人,孩子们都可以通过自己的创造力来设计和制作。
2. 编程和逻辑思维:乐高机器人还提供了编程软件,孩子们可以通过图形化编程界面将机器人指令编写进去。
这样,他们可以学习掌握逻辑思维和编程概念,培养解决问题的能力。
3. 手脑协调:乐高机器人不仅需要创造和构建机器人,还需要编程和测试机器人的功能。
这就需要孩子们运用手脑协调能力,将自己的设计和编程想法转化为实际操作。
4. 团队合作:乐高机器人设计也鼓励团队合作。
在学校或课外活动中,孩子们经常分组合作来完成一个机器人项目。
通过与其他孩子合作,他们可以学会与人合作、沟通和协调,从而培养团队合作和协作能力。
5. 反馈和调试:乐高机器人的设计过程中,孩子们经常需要根据机器人的行动结果进行反馈和调试。
他们可以观察机器人的行为,发现问题,并通过改进程序或调整机器人的构造来解决问题。
这种反馈和调试的过程帮助孩子们培养问题解决和改进的能力。
综上所述,乐高机器人设计理念注重培养孩子们的创造力、解决问题、逻辑思维和团队合作的能力。
通过创造、编程、测试和反馈的过程,孩子们可以在乐趣中学习,并逐渐培养出创造性思维、自主学习和解决问题的能力。
乐高机器人的设计理念有助于培养未来社会需要的创新思维和科学技术能力,使孩子们成为未来的创造者和领袖。
乐高创意机器人教程(中级下册10~16岁)EV3智能机器人
的最大特点是无须使用计算机就可进行编
配备了一块“智能砖头”,可以用它来对机器人编辑各种指令。
电子积木
电子积木是由电
教授王文渭总结几十年的电子教学经验,根据少儿学生的知识特点设计的专利产品。
该产品是将导线、灯泡、二极管、三极管、电阻、电容、普通开关、振动开关、温控开关、无线发射器、电表、电机、喇叭、集成块等电子元器件固定在塑料片上,用独特的子母扣做成独立可拼装的配件,学生可以在产品配置的安装底板上像拼积木一样拼。
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.使学生了解乐高机器人的基本组成和工作原理。
2.培养学生动手能力和创新思维。
3.让学生学会使用乐高机器人编程。
二、教学内容:
1.乐高机器人的基本组成部分和用途。
2.乐高机器人的基本编程知识。
三、教学过程:
一、乐高机器人的基本组成部分和用途:
1.介绍乐高机器人的基本组成部分,如控制器、传感器、电机等。
2.讲解乐高机器人的用途,如模拟真实机器人动作、探索科学原理等。
二、乐高机器人的基本编程知识:
1.讲解乐高机器人编程的基本概念,如指令、循环、条件等。
2.使用乐高机器人编程软件进行操作,了解基本编程界面和编程步骤。
3.引导学生进行简单的乐高机器人编程实践,如让机器人按照指定路径行走、避开障碍物等。
四、教学评价:
1.通过观察学生的互动和操作,评价学生对乐高机器人的理解和掌握程度。
2.评价学生的创新思维和解决问题的能力。
五、教学资源:
1.乐高机器人教具。
2.乐高机器人编程软件。
六、教学延伸:
1.引导学生设计自己的乐高机器人作品,并进行编程实践。
2.组织乐高机器人编程比赛,让学生展示他们的作品和编程能力。
乐高机器人巡线原理
乐高机器人巡线原理1.乐高机器人:这是整个系统的核心部分。
乐高机器人通常由一个中央控制器组成,该控制器上连接了各种传感器和执行器。
中央控制器用来接收和处理传感器的数据,并输出相应的信号来控制执行器的动作。
2.巡线传感器:这是乐高机器人巡线的关键部分。
巡线传感器通常是一种光电传感器,用于检测地面上的颜色变化。
巡线传感器通常由一个发光二极管(LED)和一个光敏电阻组成。
LED会发射出红外线,当红外线照射到地面时,光敏电阻会检测到反射回来的光线的强度,从而判断轨道的颜色。
3.控制算法:乐高机器人巡线需要使用一定的控制算法来判断巡线传感器的信号,并做出相应的决策。
控制算法通常采用一种简单的状态机来实现,根据巡线传感器的信号进行相应的状态切换和动作控制。
例如,当巡线传感器检测到黑线时,机器人会向相反方向转向或停止。
4.执行器:执行器是机器人的动作执行部分。
它们用于根据控制器的信号来控制机器人的移动和转向。
执行器通常由电动马达或舵机组成,可以根据控制器的信号来驱动机器人的轮子或转向系统。
1.启动机器人:首先,通过控制器的开关将机器人启动。
此时机器人处于待命状态,等待接收传感器的数据。
2.读取传感器数据:控制器会定期读取巡线传感器的数据。
巡线传感器会发射红外线,并通过光敏电阻检测反射回来的光线的强度。
根据光线的强度,控制器可以判断出轨道的颜色和位置。
3.分析传感器数据:通过分析巡线传感器的数据,控制器可以确定机器人当前所处的状态。
比如,如果巡线传感器检测到的颜色是黑色,控制器可以判断机器人偏离轨道,需要进行相应的调整。
4.判断动作:根据巡线传感器的数据和机器人的当前状态,控制器可以决定机器人接下来应该采取的动作。
例如,如果机器人偏离轨道,控制器可以发送信号给执行器,让它们驱动机器人向相反方向转动,使机器人重新回到轨道上。
5.执行动作:执行器根据控制器的信号来驱动机器人进行相应的动作。
例如,如果控制器指示机器人向相反方向转动,执行器会控制机器人的轮子或转向系统进行相应的转动。
乐高机器人编程是学的什么
乐高机器人编程是学的什么
乐高机器人是集合了可编程主机、电动马达、传感器、Lego Technic部分(齿轮、轮轴、横梁、插销)的统称。
那乐高机器人编程究竟学些什么呢?
乐高机器人编程学什么
在课堂上,孩子将学习使用杠杆、齿轮、电机和红外线等多种传感器,学习编程中的各种模块和编程逻辑等。
通过学习,能充分激发孩子的想象力,提升创新天赋,全面提升孩子的逻辑思维、沟通合作、解决问题等能力,挖掘孩子领导众人的潜力。
在接触机器人伊始,孩子们首先要学的,是熟悉乐高各部件组件并了解其作用,以及一些基本的拼搭规则。
老师在孩子们熟练掌握这一点后,可以鼓励孩子们在搭建过程中发挥想象、融入个人创造的元素,而不拘泥于图纸或是现有的范例。
在这一过程,锻炼的是孩子的动手能力和创新能力。
如果说乐高组件是构成了机器人的骨架形态,那么各个传感器则为机器人的重要器官。
在学会了如何构建机器人的形以后,孩子们需要进行对传感器的种类、作用以及安装、连接方式的学习。
这一步的完成,使机器人有了可以行动的可能。
这一学习过程涉及跨学科知识的学习与融会贯通。
乐高的课程体系
3-5岁幼儿园儿童:建议学习大颗粒积木
6-8岁或小学低年级:建议学习小颗粒搭建,课程名称是“动力机械”
小学高年级:建议学习编程机器人,也就是小颗粒积木搭建+编程,课程有两个级别,“wedo”和”EV3”。
乐高机器人介绍PPT课件
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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
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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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04
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。
乐高机器人编程寻路小狗的原理
乐高机器人编程寻路小狗的原理
乐高机器人编程中的寻路小狗是基于乐高MindstormsEV3套装实现的。
MindstormsEV3是一套教育机器人编程套装,其中包括了一个可编程的EV3主控模块、各种传感器和执行器组件。
寻路小狗的原理如下:
1.硬件部分:
主控模块:EV3主控模块是寻路小狗的大脑,它负责接收程序指令并控制各个部件的运动。
色彩传感器:该传感器可以通过感知地面颜色的变化来判断小狗运动的方向。
触碰传感器:该传感器可以检测小狗是否撞到障碍物,使得小狗能够避免碰撞。
轮子和电机:小狗通过两个电机驱动两个轮子的运动,使得小狗能够前进、后退、转向。
2.软件部分:
编程控制:使用乐高MindstormsEV3软件来编写程序,控制小狗的运动。
可以使用图形化编程界面,将编程块拖拽到工作区域来实现功能。
前进和转向:根据色彩传感器读取到的地面颜色信息,控制
电机的转动以实现小狗的前进、后退和转向。
避障功能:通过触碰传感器来检测是否撞到障碍物,如果撞
到障碍物,则控制小狗停止或改变方向,以避免进一步的碰撞。
整体原理是基于传感器读取环境信息,通过编程控制电机的
运动,实现小狗的寻路功能。
编写程序时,可以根据具体需求设计算法,例如使用逻辑判断、循环控制等,使得小狗能够根据环境中的信息作出相应的
运动决策。
可以通过调试程序和不断优化算法来提高小狗寻路
的效果。
这样,乐高机器人编程中的寻路小狗就能够根据传感器获取
的环境信息,通过程序控制电机的运动,实现基本的寻路功能。
乐高机器人简单讲义
乐高机器人简单讲义乐高机器人简单讲义机器人组装第一步:第二步:第三步:乐高机器人简单讲义第四步:第五步:乐高机器人简单讲义第六步:第七步:乐高机器人简单讲义第九步:乐高机器人简单讲义第十步:乐高机器人简单讲义NXT控制器A B CNXT智能积木块有三个输出端口,分别为A、B、C,可以连接电机和灯泡。
NXT有四个输入端口1、2、3、4,连接不同的传感器,通过转换器可连接RCX系列传感器。
1 2 3 4软件面板:菜单栏工具栏程序名字2.编程区面板3.控制面板 1.模块面板基本面版完整面板自定义面板4.参数设置面板乐高机器人简单讲义常用面板介绍可以设置A、B、C三个输出端口连接方式,电机输出方向、能量级别和延续时间等。
通过程序下载声音文件到NXT,并保存在记录A、B、C三个端口输出动作、可以设置记录时间,然后通过“播放”功能,将刚才NXT“sound files”文件执行的动作复制出来。
中,可以选择软件自带的文件,也可以自可以显示图像和文本,我们可以通过将“数字转换为文本”功能,将电机和传感器的数据实时己来编写。
显示在NXT屏幕上。
有时间和传感器等待,包括触动传感器、声音传感器、光电传感器和超声波传感器等待。
分支条件有传感器和参数值判断,传感器包括“无限循环、时间循环、传感器循环、次数循环和逻辑判断循环”。
分支包括“触动、声音、光电等”,参数值分支包括“数字判断、逻辑判断和文本判断”。
完整面板介绍包含“常用面板”里所有的功能模块。
输出功能模块,包括单电机、灯泡、发送信息(通过蓝牙)、声音和NXT显示器输出模块。
可以设置NXT传感器,RCX传感器、计时器传感器、NXT按钮和接收信息。
包括“等待、循环、分支”结构功能模块和停止输出模块。
可以定义变量,能进行数据运算,包括加、减、乘、除、大小、范围和逻辑判断。
包括文本模块、数字转换文本模块、保持激活模块、文件存储模块、校准模块、重置电机模块。
乐高机器人简单讲义自定义面板:可以自己设计模块,根据需求可以设机成不同的图标,能进行个性化命名将一段程序模块化可以把任务分解成若干个小任务来单独完成,方便阅读。
乐高机器人——精选推荐
乐高机器人—齿轮篇在机器人的设计中,机械结构是完善系统的一个重要因素。
要认识各种各样的传动机构,了解其工作原理及其优缺点,什么时候用哪种传动系统最有效等,从而设计出出色的机器人系统。
2.1简介齿轮是机器中很重要的部件,它几乎是机器的象征。
探索齿轮的一种非常有用的特性:将一种力魔法般的转换成另外一种力。
介绍一些新的概念——速度、力、扭矩、摩擦力;还有一些简单的机械理论基础。
认识齿轮和简单杠杆之间的相似点。
2.2齿数的计算一般用中至少需要两个齿轮,如图2.1所示,为两个普通的乐高齿轮:左边是8齿齿轮,右边是24齿齿轮。
齿轮的最重要属性就是它的齿数。
齿轮是根据齿数分类的:它的英文缩写就代表它的名字,例如24齿的齿轮可以表示为24t 。
图2.1 一个8齿和24齿的齿轮例子中使用了8齿和24齿的两个齿轮,分别固定在一根轴上。
两轴与一带孔梁相配合,两孔间距两个乐高单位(一个乐高单位就相当于相邻两孔间距),现在一手拿住梁,另一手轻轻地转动其中一根轴,注意到的第一个特性:当转动其中一根轴时,另一轴也同时转动,因此,齿轮的基本属性就是可以将运动从一根轴传到其它轴上。
第二个特点是你不需要用很大的力去转动它们,因为齿轮间配合相当紧凑,摩擦力很小,这也是乐高工艺系统大特性之一:部件之间配合精度高。
第三个特点是两根轴反向转动:一个顺时针,一个逆时针。
第四个特点:也是最重要的特性,就是两根轴的旋转速度不同。
当转动8齿齿轮时,24齿齿轮转动得很慢;而24齿的齿轮转动时,8齿齿轮转动得很快。
2.3加速和减速传动先转动大齿轮(24齿),它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。
当转动24齿,每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时,8齿也刚好转过一个齿,因此,大齿轮转过8个齿(24齿的齿轮)就可以让小齿轮转过一圈(360度)。
当大齿轮再转过8个齿时,小齿轮又转了一圈。
在你转动24齿齿轮的最后8个齿时,8齿齿轮转过第三圈。
这也是两轴产生不同速度的原因:24齿齿轮转动一圈,8齿齿轮转动了三圈!我们用两个齿轮齿数之比来表示两者的关系:24比8。
幼儿园思维拓展:乐高机器人编程教学案例
幼儿园思维拓展:乐高机器人编程教学案例随着科技的不断发展,教育也在不断变革。
幼儿园是孩子们学习和成长的重要阶段,如何在这个阶段培养孩子们的思维能力,已经成为教育工作者和家长们关注的焦点之一。
乐高机器人编程教学作为一种创新的教学方式,正在逐渐受到人们的关注和认可。
本文将从深度和广度的角度探讨幼儿园思维拓展中乐高机器人编程教学的案例,旨在帮助读者更全面地了解和认识这一教学模式。
一、案例介绍乐高机器人编程教学是一种结合了乐高积木和编程技术的教学方式,通过搭建乐高机器人,并通过编程控制机器人的动作,培养孩子们的逻辑思维和动手能力。
在幼儿园阶段引入乐高机器人编程教学,可以帮助孩子们在游戏和趣味中学习编程知识,激发他们对科学和技术的兴趣。
二、教学内容在乐高机器人编程教学中,教师可以设计各种有趣的活动和任务,比如让孩子们组队合作搭建乐高机器人,编写简单的指令控制机器人完成任务,如绕障碍、赛车比赛等。
这样的教学内容不仅能锻炼孩子们的动手能力,还能培养他们的团队合作意识和解决问题的能力。
三、认知拓展乐高机器人编程教学可以帮助幼儿园的孩子们在玩耍中学习,通过搭建机器人、编程控制机器人完成任务的过程,培养孩子们的逻辑思维能力和创造力。
在这个过程中,孩子们需要思考如何让机器人按照自己的意愿行动,这既锻炼了他们的逻辑思维,又激发了他们的创造力和想象力。
四、个人观点作为教育工作者,我认为幼儿园思维拓展中引入乐高机器人编程教学具有重要意义。
这种教学方式不仅可以培养孩子们的动手能力和团队合作意识,还可以启发他们对科学和技术的兴趣,为他们未来的学习和发展打下坚实的基础。
乐高机器人编程教学也能让孩子们在玩耍中学习,从而增加他们对学习的积极性和主动性。
五、总结回顾通过以上案例的介绍和分析,我们可以看到幼儿园思维拓展中引入乐高机器人编程教学具有重要意义。
这种教学方式不仅可以帮助孩子们培养逻辑思维和动手能力,还可以激发他们对科学和技术的兴趣。
乐高机器人—齿轮篇
乐高机械人---活动篇简介灵巧的思维培养出了许很多多的机械人,活动使创造物获得了性命,带来无穷的乐趣,同时也对本身的创造力进行了挑衅.大多半运念头器人都属于轮子型与腿型机械人.固然轮子在滑腻的概况很有用,但是在凹凸不服的地面上活动,腿供给了更有力的方法.底盘构造是为了凸起显示它们的传动体系和衔接情形,是以,在实际搭建中还需对此构造加固.简略的差动装配机械人具有很多长处(尤其具有简略性),至少在乐高的可移念头器人中经常运用到此构造.差动装配由机械人双方两个平行的驱动轮构成,单独供给动力,别的有一个或多个轮脚(万向轮)用于支撑重量其实不是没有感化(图8.1).留意我们称这个装配为差动装配是因为机械人的活动矢量是由两个自力部件产生的(它与差速齿轮没有关系,此装配上没有运用差速齿轮).当两个驱动轮以雷同偏向.雷同速度迁移转变时,机械人作直线活动.假如两个轮子迁移转变速度雷同,但偏向相反时,机械人会绕着衔接两轮线段的中间点扭转.依据轮子不合的转向,表8.1列出了机械人的不合活动状况.表8.1 轮子不合的扭转偏向产生不合的活动状况组合不合偏向和速度,机械人可以做随意率性半径的扭转.因为它的灵巧性.及原地扭转的功能成为很多工程的教授教养器具.别的,因为它很轻易实现,所以乐高有一半以上的运念头器人属于此构造.假如你想跟踪机械人的地位,那差动装配又是比较好的选择,仅仅须要简略的数学常识.这种构造只有一种弊病:它不克不及包管机械人笔挺的活动,因为两个马达的功能总有不同,一个轮子会比别的一个轮子迁移转变的快一点,是以使得机械人略微偏左或偏右.在某些运用中这中情形不会有问题,可以经由过程编程来防止,比方使机械人沿线走或在迷宫中查找路线行走,但是让机械人在旷地上走直线生怕不成.直线活动运用简略差动装配有很多办法可以保持直线行走,最轻便的方法是选择两个速度邻近的马达.假如你有两个以上的马达,尽量找两个速度最匹配的马达,这种方法也不克不及确保机械人走直线,但至少能减小走偏的情形.另一种简略的办法是经由过程软件调剂速度.在第3章介绍进程序能控制每个马达的速度,在程序中选择最有用的能量等级直到合适为止,这种办法的问题在于机械人负载产生变更,两马达速度需从新调剂.运用传感器让机械人直线活动让机械人直线活动的一种更有后果的办法是在体系中参加反馈装配.从而,依据外界的变更,运用传感器来控制和调剂每一个马达的速度,这也是实际生涯中大多半差动装配所具有的的构造.可认为每一个驱动轮附加计转器(测量轮子扭转次数)装配,以便在软件中控制马达功抵偿两轮间的转速差.乐高角度传感器在此运用中可以作为首选.在每一个轮子上装配一个角度传感器并测量计数的不同,然后停滞或下降较快的轮子以保持两个传感器的计数雷同.同时还可以运用在第四章中介绍的办法.运用同样的传感器来探测障碍物,假如马达启动但轮子不转,可揣摸机械人被某物卡住了.别的你也可运用角度传感器实现准确角度定位.最后,角度传感器供给了最根本功能:运用odometry技巧让机械人盘算出本身的地位.运用齿轮让机械人直线活动假如你只有一个角度传感器,可以运用驱动轮之间的速度差代替轮子的实际转速,差速齿轮,你能运用它加或减.假如差动齿轮与驱动齿轮连在一路,它会把传动方法传递给另一个齿轮.当轮子以同速迁移转变时差动齿轮将停滞迁移转变.假如两轮的速度有任何的不同,差动齿轮的迁移转变和它的偏向将告诉你哪一个轮子转速快.如图8.2所示的构造,即使你没有角度传感器,也建议你搭建这种构造,因为此构造具有指点感化.我们省略了马达和其他加固梁以保持图片尽可能清晰,搭建时要加二个马达.右边传动链的感化是变换与差速齿轮合营轴的转向,同时保持原始的传动比不变.衔接在差速齿轮上的角度传感器用于检测差动齿轮是否迁移转变.一个更根本办法是你在须要走直线时,同时锁住两个轮子,此体系异常有用的使你的机械人走直线.它须要第三只马达来控制制动体系,同时也须要附加传动体系简化制动构造.图8.3展现了具有特别部件制念头构的示例:暗灰色带聚散器16齿齿轮,传动驱动环和传动改变钩,这种特别的齿轮,用圆形洞代替了通俗的十字型洞,使得它可以或许在轴上自由迁移转变,驱动环将被装配在轴上.当你把驱动环与齿轮套在一路时(运用改变钩)齿轮与轴连在一路了.你也可运用图8.2展现的构造,用马达代替角度传感器,回想第四章马达能当作制动器运用:在马达封闭状况,会阻拦活动,在float状况马达仍无动力,但可以自由迁移转变.是以不要给马达供给动力,把它当作制动器来制动差速齿.在封闭状况下制动马达,差速齿很难迁移转变,从而使你的机械人沿直线进步,另一方面float状况运用马达,差速齿迁移转变,机械人可以或许转弯,表8.2介绍了一些可行的组合.当阁下马达以不合的偏向运行时,差动齿轮锁马达必须处于float状况图8.4带16齿齿轮聚散器,传动把持环,传动改变钩斟酌到马达在浮动状况下时也消失侧重大的机械阻力,所以机械人将不克不及快速转弯,驱动马达在转弯时将负荷更大的重力.运用小角轮走直线小角轮是差动装配腻滑移动和转弯的又一个症结身分,平日我们会疏忽这一点,LEGO Constructopedia提出图8.5所示的小角轮构造,但是小角轮设计上还消失着欠缺,它在一根轴上运用了两个轮子,在第二章中你已经知道此构造的轮子不克不及自力迁移转变.按照图表搭建此构造,试着让它转一个急弯,它的后果不是很好,为什么?事实上,除非你使个中的一个轮子打滑,不然它就不克不及迁移转变.图8.5 小角轮构造图8.6中的小角轮的构造有了必定的改良,左边的构造运用了单轮完全防止了问题的消失.右边的构造更靠得住,它运用了两个自由轮许可小轮在原地转弯防止了磨擦与打滑的问题,两种构造的差别在轮轴.在左边构造中,轴与轮子同时扭转,而在右边的构造中,轮在轴上迁移转变.图8.6 防止打滑的角轮选择运用一个或更多角轮要依据机械人的功能,独角轮实用于多种场合,而双角轮安顿在机械人的前方或后面是保持稳固性的好办法.在一些场合,当在腻滑的概况上控制重量轻,构造简略的机械人可以用圆形垫块或其它与接触面磨擦力很小的部件替代独角轮(图8.7).图8.7 圆形垫块搭建双差动装配双差动装配是对简略差念头构的一个改良构造,重要从机械构造上解决走直线的问题,并运用了两个马达(参考图8.8).它的传动链有些庞杂,依附差动齿轮-运用两个更准确.双差动装配是差动齿轮的别的一种用法,平日轮子是衔接在从差动齿轮延长出来的轴上,然而在此构造中,轮子经由过程齿轮衔接在差动齿轮的外齿.在第四章中我们阐述了差动齿轮可以或许在机械上对两个自力的活动作加或减法运算,为了实现这个办法,用差动齿上延长的轴作为输入,且差动齿轮本身将依据差动齿轮内部的代数和来活动(两个活动偏向的代数叠加).在此构造中,两个马达为两个差动齿轮供给动力,特色个中一个马达同向带动差动齿轮的输入轴.另一个马达以相反的偏向驱动第三根输入轴,要控制双差动装配,只需运用个中一个马达,让另一个马达封闭.在图8.9中所示的构造与图8.8中的构造雷同,只不过没有马达,当1号马达带动40齿齿轮A迁移转变时,2号马达使齿轮B保持静止,活动沿着虚线传递(由图示).两个差动装配同时迁移转变,机械人沿直线向前,另一方面,1号马达停滞,则齿轮停滞,当2号电机迁移转变,带动B将动力沿实在线传递.差动装配同速不合向扭转,成果是机械人在原地迁移转变.图 8.9 双差动装配剖面图平日不合时运用两个马达,一个马达用于走直线,另一个马达用于转弯,假如依据马达的偏向同时驱动两个马达也没紧要,因为两个差动齿个中一个会抵消两个相反的输入,保持静止,而别的一个差动齿对两个输入进行相加,从而使得速度进步一倍,此时,机械人绕着静止轮迁移转变.双差动装配一个异常好的特征是运用一个角度传感器就可以准确的检测机械人的活动类型.将传感器衔接到个中一个轮上,当机械人直线活动时,运用传感器来测量活动的距离,当机械人转弯时,用传感器测量偏向的改变量.当然我们仍要切记在机械构造有得必有掉,换句话说,这种具有独创性的构造有它的缺点.起首是它异常庞杂,我们展现了构造的平面图可以更轻易懂得它们的合营,然而你本身也可运用多种传念头构构建简略单纯的机械人(可能仍需一些齿轮或者是更少的),这种庞杂的传动装配导致产生了负面影响:磨擦力4搭建滑动转向装配滑动转向装配是差动装配的一种变更情势,通经常运用于履带式车辆,但有时也用于四个或六个轮子的情势.对于履带的车辆,独一的驱动设计就是滑动转向装配.在实际生涯中,挖土机和一些除草机是运用这种装配的最好例子.图8.10展现了一个简略的滑动转向装配,每一个履带都由单独马达供给能量,由一个8齿轮与一个24齿轮啮合,并衔接在履带轮上,履带前轮不需驱动.带轮滑动转向装配须要一个有用的装配,将动力传到所有的轮子上,不然机械人不克不及顺遂转弯或者不克不及转弯.图8.11中的模子每侧运用五个24齿轮啮合,它们像履带那样从每个马达那边获得动力,每一个轮轴用于装配齿轮,这些齿轮都被用于传递活动的惰性齿轮分隔,假如有足够的24齿齿轮,你可以组合成此构造,图片中的圆形轮胎由填补套装供给.图8.11 带轮滑动掌舵装配履带机械人搭建简略且动作有味,是以,很多乐高快活爱好者都采取此构造.与差动装配比较而言,当两条履带以同向运行机会械人向前行进,偏向或速度上有不同就会使机械人转弯,原地转弯也有可能实现.滑动转向装配也具有差动装配驱念头器人走直线所具有的缺点.最后总结滑动转向装配的特色:■在光滑的地面上履带与轮子比拟,履带更易控制然而它不太租用滑腻的概况■履带构造产生了更大的摩擦力消耗了马达供给的部分动力.■在运用机械人活动进行定位时,这种构造的机械人是不合适定位的,因为它们不克不及防止本身具有的缺点:产生滑动.搭建转向装配转向装配是用于各类车型的尺度构造,由两个前转向轮和两个固定后轮构成,它也实用在机械人身上运用.你可以驱动后轮或者前轮或者是四只轮子,运用乐高来实现这个办法异常简略,这也是为什么要介绍它的原因.尽管它比差动装配的通用性要差,并且不克不及在原地转弯或急转弯,但此构造也有很多长处:易实现沿直线行走,且在光滑路面上行走具有较高稳固性.当运用机械人根本套装搭建转向装配时,只有一个马达驱动轮子,因为你须要其它的装配迁移转变前轮,是以你的迁移转变装配须要有差念头构一半的动力,才干使你的机械人优越的沿直线行走.图8.12.8.13展现了二个简略的转向机构,除动作细节外,这两个模子具有雷同的构造特征.例如:后轮都是经由过程一只差动齿轮与驱动马达相连,在第二章中我们阐述过假如想让机械人转弯,就必须运用差动.帮助马达控制前轮控制机械人的行进偏向.留意我们运用了一只带子来驱动转向机构,主如果运用它的极限扭转来防止才能进程中毁伤机械构造或马达.你最好添加一只传感器侦测转向轮的地位,更好的控制机械人的偏向.当转向装配迁移转变时至少也要一只触动传感器.在转完后你可运用准时方法或传感器使机械人再变成先前的行进偏向.图8.12 转向装配办法与技能运用梯形转向机构(阿克曼转向机构)实际中运用转向机构的车都是依据梯形转向机构的道理进行设计的(阿克曼为此装配的开创人).我们在前面设计的转向轮迁移转变的角度雷同,但这个机构就不是如许的,在转弯时,内轮的转角比外轮的大.里面的轮子比外部的轮转弯急.在大半径的转弯中不同很小,可疏忽.在急转弯中此不同变得相当显著且轻易使内轮锁逝世.阿克曼转向机构在设计上抵偿了内轮转角的不同,是以解决了通俗转向机构的缺点.这个理论说清晰明了当从轮子延长的线交于一点时,车就能安稳的迁移转变并且始终环绕这一交点迁移转变(图8.14)图8.14 阿克曼转向机构:内部轮比外部轮转弯急运用乐高搭建建阿克慢构造是可行的,在14章将有对前轮驱动更进一步的解释.图8.12与8.13中两种模子都运用了齿轮齿条转向机构,一个8齿齿轮(小齿轮)与一个带齿的特别板(齿条)相啮合,它们不合之处是后一种我们运用了一种特别部件:三块1x10板,两个转向臂和两块滑腻平板.将这些组件设计成一个组合部件,创造出一种运用更简略单纯的运用在很多乐高工艺车.卡车模子上的转向装配.8.12模子只运用了机械人套装的根本部件,必须要运用2x8的板调换1*10板,用克己的去调换转向臂.此构造全部前面部分都是由梁搭建起来的,用于支撑轮子和转向机构,但平日还须要一个滑腻的概况用于齿条滑动.当你建好这个装配后,把轮子移到枢轴后面变成一个自定心转向机构(在很多情形下的一种显著的特征).在图8.15中的a图,轮子装在枢轴下面,如许不会影响它的转向.假如轮子装在转向柱的后面,轮子摩擦引起车的动态向前活动从而推进轮子向后活动,产生自定心的动作.不雅察购物车的构造你就知轮子为什么装在中轴上,把轮子越往枢轴后面移动,如图 B.C,就越轻易产生自定心.不要把轮子装在枢轴的前面,如图d,会引起转向机构不稳固.事实上,轮子会向后走使你的车子天然转弯.本身搭建一个简略的底盘去摸索图8.15中各类构造的特征.转向装配十分实用于光滑的概况,因为它有四个轮胎异常安稳,你可以运用其它的办法改良此构造.别的重要一点是此构造没有一个驱动轮会长期离地,不然差念头构将会把所有动力传递到阻力最小的轮子上,成果导致轮子打转,使你的机械人变得不克不及活动.运用皮带与皮带轮把通俗附加轴与轮轴衔接在一路构成一个无滑差念头构可以或许大大削减上述的问题.皮带可以或许保持驱动轴以同速迁移转变,然后在转弯进程中它们会在皮带轮上产生打滑现象以便调剂轮子的速度.将一只轮子离开地面皮带也会将大部分能量传递到其它轮子上.图 8.16 无滑差念头构搭建一个三轮装配三轮装配由一个用于驱动和转弯的前轮及两个保持稳固的自力后轮构成(图8.17).三轮驱动装配的奇特之处在:前轮既作为驱动又作为转向装配,使机械人的活动更灵巧.图8.17 三轮装配你也许认为把后轮作为驱动轮也会得到与前轮作为驱动轮雷同的成果,但是只有在必定转角内才一样.事实上,转向装配在转急弯时,你最终会发明一个情形:后轮不克不及再把动力转换成活动.这个装配的最大转角是当外轮可以沿着内轮画一个圆,另一方面,前驱动轮可以控制任何转角,甚至是前轮与后轮的活动偏向成垂直角度时.理论上,驱动轮可以转360度可以转向任何偏向,这意味着你可以搭建一个转位自由的机构(娱乐公园套装中有这种构造的例子).我们图8.14中的例子,可以或许转360度,但是因为马达与RCX的衔接线使此机构只能转一个360度.在平凡运用中,转180度就可以或许活动自如.因为在180度到360等的规模等同与0度到180度向反向活动,换句话说:210度马达向前活动等同于30度(210度-180度=30度)马达向后转.你可用传感器侦测转向轮的方位.搭建同步驱动装配同步驱动装配运用三个或更多的轮子,他们都作为转向与驱动装配.它们同时迁移转变并保持一致,是以机械人改变活动偏向但不改变它的方位.运用乐高部件组建搭建同步驱动装配异常具有挑衅性,在几年以前有人测验测验但没有人可以或许成功完成.如今,障碍被攻破了,假如你上彀你能发明很多用乐高搭建的很不错的同步驱动装配.制造360度同步驱动装配并且防止任何迁移转变的极限,症结是沿着每一个轮子的枢轴传递活动.最简略的办法须要一个叫转盘的特别部件,运用于乐高模子中的扭转平台,支撑起重机或挖土机(图8.18)图8.18 乐高转盘你可以把轮子固定在转盘的一边,并且运用转盘中间的一根轴来驱动.在图8.19展现出一个实例,留意转盘被颠倒,因为轮子必须与转盘衔接在一路由外齿带动一路迁移转变,是以机械人将完全或向下凸起设计.我们想让我们的同步驱动装配不经由过程移动而原地改变偏向,为了实现这个办法,图8.19.8.20两装配类似,但不成交换,图8.19中的转盘的底部能顺遂迁移转变但图8.20不成以.这是因为图8.20中的轮没有与忠心轴衔接所以当它转向时,它只能移动一些距离.图8.19中的传动装配使得轮子以恰当的偏向迁移转变而8.20中的传动装配使轮子否决迁移转变,我们描写的是一个精致的差别.我们再次邀请你亲自着手搭建这两个构造并看一看它们如何工作的.图8.19 可行的轮胎同步驱动装配建造一个完全的同步驱动装配你至少须要三个上述的转盘然后把它们衔接在一升引一个马达同时驱动所有的轴然而其余的马达可以同时扭转所有的轴.图8.21你看到是四轮同步驱动装配的仰视图.留意我们用8齿的齿轮把转盘衔接起来,实现同时迁移转变.驱动任何一只8齿轮都邑使机械人改变偏向.图8.21一个完全的同步驱动装配(仰视图)图8.22是完全同步驱动装配的俯视图.40齿大齿轮经由过程四对斜齿轮驱动轮子,其他40-齿轮负责转弯,对一个完全的同步驱动装配,你必须加二个马达驱动A和B,可以运用8齿获得一个比较高的传动比.任何人都邑对同步驱动装配的动作会觉得惊奇,你也不破例,假如你想用它在房间查找障碍物,也不是很难,只需加一个缓冲装配.同步驱动装配中“前”和“后”的概念被淡化了,他能运用任何一面作为前面,是以你必须在所有面都加上缓冲器.在第四章你已懂得到,假如机械人有四面,没须要在在四面运用四个端口衔接四个传感器(RCX只有三个输入),你可以在雷同的端口连出四个触动传感器,运用并接的方法,任何一个传感器被按下,就会反馈给RCX一个“on“状况.或者只用一个单独的全方位的传感器(如图8.23所示);触动传感器被正常封闭,然而任何时光打开后上面的轴将离开初始值(经由过程橡皮带保持)用管或轴把佻的机械人包起来把此环衔接到全方位传感器上就可以了.图8.22 完全同步驱动器(俯视图)其他构造我们的介绍并没有完全包含所有活动构造,有其它更多的好的奇特的类型:n 多自由角度车型简称(MDOF) MDOF车有三个或更多轮子或一组轮子,自力的转弯与驱动装配,想象同步驱动装配独轮在什么部位可以改变机械人速度和偏向,此机械人像差动装配装配装配或同步装配是经由过程软件控制它的构造.固然它们在搭建与控制上有很大的差别,但在运用上,对进修有利,且具有多用性,事实上他们活动其实不雷同n 联合装配与掌舵装配十分类似.它控制车的整体,前轮保持与底盘前部平行后面与前部雷同是以两部分经由过程一个联合点衔接在一路,此构造用于挖土机和其它构造的装备上.n 轮轴驱动装配由无心轴轮构成的底盘构成,中央带有一个可起落的平台,当平台升起时,机械人完全按照轮子的偏向直线活动.当转弯时,机械人停滞并下降平台直到轮子不再触到地面.此时扭转平台以改变偏向,然后再升起平台持续直线活动.n 三星轮装配这种装配实用于灵巧性高,各类地行的车辆.每一个“轮子”实际上是在极点带有轮子的等边三角形;小车总共运用12个轮子,每三个作为一个“轮子”.当轮子迁移转变并且三角形就似乎大轮子迁移转变一样.通例活动时,每个三角形的两个轮子触地,但当一个轮子碰着障碍物时,一个庞杂的传动体系传递活动给三角形构造,它能迁移转变并将它上面的轮子超出障碍物,固然很庞杂但很有味。
乐高机器人课程内容
乐高机器人课程内容
乐高机器人课程内容主要包括以下几个方面:
1.乐高机器人的基础知识:介绍乐高机器人的组成、工作原理、编程语言等基础知识,让学生了解乐高机器人的基本概念和操作方法。
2.机械结构搭建:通过乐高积木的拼搭,学习机械结构搭建的原理和方法,掌握基本的机械结构和机械运动知识。
3.编程与控制:学习使用乐高编程软件,掌握编程的基本语法和控制逻辑,能够编写简单的程序,实现对乐高机器人的控制。
4.传感器应用:了解各种传感器的原理和应用,学习如何使用传感器实现乐高机器人的感知和控制。
5.机器人项目实践:通过实际项目,将所学知识应用于实践中,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
总之,乐高机器人课程内容丰富,注重实践和创新能力的培养,能够帮助学生掌握机器人技术的基本知识和技能,提高其科技素养和创新能力。
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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 等
乐高马达
乐高灯
乐高蜂鸣器
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,它可以让你精确的控制
机器人的动作。旋转传感器可以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。
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 •2005年
•2006年 等奖
•2007年 等奖
3、培训与选拔
一等奖
2个江苏省三等奖 1个省一等奖、1个省二等奖、3个省三
1个省一等奖、2个省二等奖、2个省三
国际机器人奥林匹克大赛中国香港赛区2个
4、各类机器人器材介绍和选择
乐高 国内机器人产品:中鸣、紫光、广茂达等
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。
新的产品nxt套装,拥有更加丰富的配件以及更贴进真实建筑构造 的部件。
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。它能够 感受房间的光线强度和根据颜色来测量光线强度。
下图是人看到的和机器人看到的。这是人眼看到的这是机器人光电传感器看到的
使用建议
你可以使用声音传感器制作一个防盗报警机器人:当入侵者进 入房间并打开灯时,它可以保卫你的财务。你也可以使用光线 传感器来制作一个“线路跟随”(比如你在地上画一条线,然 后它就一直跟着走)机器人或者根据颜色来排序。 检测周围光线 可以检测比如房间不同位置的光线强度。
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 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) 。
乐高机器人的组成
机器人的思维:G语言,robolab,nxt mindstorm edu
初中机器人教什么?怎么教?
1、编程语言——学会控制机器人
学习怎么样控制输入输出设备
原地转弯
以一个轮子做圆心,两轮距为半径作圆周运动转弯
转弯半径最大的转弯
选择适合的编程软件
1)选择容易上手并且好用的软件,robolab 2)选择功能更强,运行速度更快的第3方文本编程软件:vb、vc、nqc 等
2、简单结构知识和传感器工作原理
齿轮的传动比 涡轮
各种传感器的工作原理介绍
3、教会学生自主分析问题解决问题的步骤
1、分析场地和任务。 2,选择最适合的机器人感觉器官(传感器等输入设备)和动 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。 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。
超声波传感器检测距离的单位可以是厘米或者英寸。它可以 检测的距离从0到255里面,精度是正负3厘米。
超声波传感器使用的技术和蝙蝠很像。它通过计算声音返回 使用的时间来计算距离。大的表面坚硬的物业是最容易辨认的 。软织物、表面弯曲的物体(比如球)或者很薄、很小的物体 比较难辨认。
注意:在同一个房间里面的两个或多个超声波传感器可能会 互相影响。
5、完成项目
一些常规练习项目介绍: 1、轨迹机器人 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
保险箱机器人程序
竞赛:
1、竞赛时间:省赛每年5月3~5月7日
2、竞赛内容:常规赛和即兴赛 1)常规赛:足球、灭火、FLL等 2)即兴赛:即时出题,即时完成
3、获奖情况:只有每个项目的第一名才能参加全国大赛
比赛项目简单介绍 Robolab编程环境简单介绍。
乐高机器人的组成
机器人的感觉器官:各种各样的传感器。
触动传 感器
温度传 感器
光电传 感器
触动传 感器
光电传 感器
角度传 感器
角度传 感器
声音传 感器
超声波 传感器
超声波传感器时机器人的两个视觉传感器之一(另一个是光线 传感器)。超声波传感器能够让机器人看见和检测到物体。你 可以使用它来防止机器人碰到障碍物,测量距离,检测移动。
乐高机器人的组成
机器人的大脑: RCX,一个功能强大的微型电脑(单片机)
•3个输入;3个输出 •可装五种不同程序 •与电脑进行红外通讯 •同时处理12个任务 •10位的A/D转换器 •100Hz的数据采样率 •2000点的数据存储 •4个16位的计数器 •…
Nxt,另一个功能更加强大的微型电脑(单片机)
马达接口
NXT有3个马达接口,可以接3个马达:接口A、B 和C;
传感器接口
NXT有4个传感器接口,分别是接口1,2,3和4; 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 技术指标
•32位 ARM7 微处理器 •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 compliant) •USB 全速接口(12 Mbit/s)