乐高机器人搭建技术 30页
乐高Ev3机器人入门教学课件
Ev3简介：
技术规格： 处理器：ARM 9处理器 300MHz 基于Linux操作系统。 固件：v1.06H（家庭版）/v1.06H（教育版） 输入端口：4个输入端口，1000/s的采样率。 输出端口：4个 存储：内置16MB的ROM和64MB的RAM。支持最高 32GB Micro SD卡拓展 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，能更好的查看详细图形 和传感器数据。 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。 超声波传感器：比之前的超声波传感器 的精度提高。 测量距离：3到250厘米 测量精度：1厘米
Ev3主要部件介绍：
陀螺仪传感器：这是一个新增加的传感 器，用于测量旋转运动方向和改变运动 方向，可测量角度，制作自平衡机器人。 不过这个貌似只能测量一个方向的。 角度精准度：±3° 最大测量角度：440°/s 采样率：1KH
乐高Ev3机器人入门
泥井镇初级中学
苏占勇
Ev3简介：
LEGO EV3 它的按钮可以发光,根据光的颜色可看出EV3的状 态. 3. 更高的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。
乐高机器人最简单的拼法
乐高机器人最简单的拼法乐高机器人是一种创意教育玩具，它能够帮助孩子们学习基础的编程和机器人控制技能。
在乐高机器人的世界里，有许多不同的拼法可以让孩子们体验到乐趣和学习的乐趣。
下面介绍一种最简单的乐高机器人拼法。
我们需要准备一些乐高积木。
这些积木包括不同形状和尺寸的积木，如长方体、正方体、圆柱体等。
我们还需要一些连接件，如轮胎、齿轮等。
这些积木和连接件可以通过拼插的方式组合在一起，形成不同的机器人结构。
接下来，我们可以开始组装机器人的身体部分。
首先，将两个长方体积木并排放置，作为机器人的主体。
然后，在主体的上方和两侧分别放置两个正方体积木，作为机器人的头部和手臂。
在头部的正方体上方，可以再放置一个正方体积木，作为机器人的头顶。
接着，我们可以为机器人安装一对轮子，使其能够移动。
将两个轮子连接到主体的底部，确保它们可以自由旋转。
此外，还可以在轮子旁边的侧面安装一对小齿轮，以便后续添加电机时可以更好地控制机器人的移动。
现在，我们可以为机器人添加一些感应器，使其能够感知周围的环境。
常见的感应器包括触碰传感器和颜色传感器。
触碰传感器可以用来检测机器人是否碰到了障碍物，而颜色传感器可以用来识别不同颜色的物体。
将感应器连接到机器人的主体上，并确保它们能够准确地感知到周围的环境。
我们可以为机器人添加一些动作和功能。
可以通过添加电机和程序来控制机器人的运动和行为。
电机可以用来驱动轮子和其他机械部件的运动，而程序则可以用来控制机器人按照特定的指令执行相应的动作。
通过编写简单的程序，我们可以让机器人前进、后退、转向等各种动作。
通过以上的步骤，我们就成功地组装了一台最简单的乐高机器人。
这个机器人可以感知周围的环境，并按照我们的指令执行不同的动作。
通过探索和编程这个机器人，孩子们可以培养创造力、逻辑思维和解决问题的能力。
乐高机器人的拼法有很多种，每一种拼法都可以创造出不同的机器人形态和功能。
孩子们可以根据自己的兴趣和想象力，自由组合乐高积木，创造出属于自己的独特机器人。
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。
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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。
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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。
小学机器人课件：乐高积木搭建与编程
学生收获与感悟分享
学生展示搭建的机器人作品，分享 创作思路和心得体会
总结学习机器人课程的收获，包括 知识、技能和情感方面的成长
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
分享在编程过程中遇到的困难和解 决方法，以及如何克服困难
展望未来，分享对机器人科技发展 的期待和展望
未来发展趋势预测
机器人技术不断进步，功能越来越强大 机器人教育逐渐普及，成为小学教育的重要组成部分 乐高积木搭建与编程成为机器人教育的重要内容 未来发展趋势是机器人技术更加智能化、个性化，教育内容更加丰富多样
乐高积木搭建教学
积木搭建基础知识
乐高积木的种类和特点 搭建的基本技巧和方法 常见的搭建结构类型 安全注意事项和搭建规范
经典搭建案例解析
搭建案例1：简单机械结构 搭建案例2：复杂机械结构 搭建案例3：智能传感器应用 搭建案例4：编程控制实现功能
学生作品展示与评价
学生作品展示：展示学生搭建的机器人作品，并介绍其功能和特点 作品评价标准：介绍评价学生作品的标准，包括创意、结构、功能等方面 作品评价过程：展示评价学生作品的过程，包括学生自评、互评和教师评价 作品改进建议：针对学生作品存在的问题，提出改进建议和指导方向
乐高编程软件界面介绍
编程环境设置与配置
编程环境常见问题及解决 方法
乐高编程教学
编程指令及功能介绍
乐高编程的基本概念和指 令
常用编程指令及其功能
指令的组合和逻辑控制
编程实例演示及解析
程序编写与调试技巧
乐高编程软件介绍
调试技巧与方法
程序编写基本语法 常见问题及解决方案
学生作品展示与评价
学生作品展示： 展示学生搭建和 编程的机器人作 品，并介绍其功 能和特点
乐高机器人课件
第二课认识乐高蓝牙机器人系统____NXT授课时间参加教师活动目的：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——MINDSTORMSNXT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LEGOMi ndstormsNXT”。
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LEGONXT图4：LEGONXT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，跟ROBOLAB原来的版本一样，是基于NILabVIEW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“MacOSX”。
图5：乐高网站给出的ROBOLAB2.9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：“MyFiles我的文件”、“Tryme测试”、“Setti ngs设置”、“Bluetooth蓝牙”、“View查看”、“NXTProgramNXT程序”。
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。
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。
乐高人形机器人搭建
乐高人形搭建1：引言本文档提供了关于如何使用乐高积木搭建人形的详细步骤和说明。
通过按照本文档的指示进行操作，您将能够成功搭建一个乐高人形。
2：材料准备在开始搭建乐高人形之前，您需要准备以下材料：- 乐高积木套装- 乐高人形组件- 乐高遥控器- 电池3：组件识别将乐高人形组件倒在桌面上，按照说明书或标签，逐个识别和分类每个组件，确保您掌握每个组件的名称和用途。
4：搭建步骤按照以下步骤，逐步组装乐高人形：- 步骤 1：根据说明书或图纸，组装乐高的身体结构。
- 步骤 2：将电池安装到乐高人形的电源部分。
- 步骤 3：连接乐高遥控器和乐高人形，确保遥控器能够与正常通信。
5：测试和调试在完成组装后，进行以下测试和调试步骤：- 步骤 1：打开乐高遥控器，并确保它与乐高人形配对。
- 步骤 2：尝试使用遥控器控制的各个部分，例如头部转动、手臂举起等。
- 步骤 3：如果遇到任何问题，请再次检查乐高人形的组装步骤，并确保没有遗漏任何步骤。
6：维护和保养为了保持乐高人形的正常运行，您需要进行定期的维护和保养：- 维护步骤 1：清洁的表面，确保没有积尘或污垢。
- 维护步骤 2：检查的连接部分是否紧固，并确保没有松动的零件。
- 维护步骤 3：及时更换电池，以确保正常工作。
7：附件本文档涉及的附件包括：- 乐高人形组件图纸- 乐高遥控器说明书- 乐高积木搭建指南8：法律名词及注释- 版权：指一项法律授予作者或创作者的权利，使其有权决定如何使用其创作作品并防止他人未经授权使用。
- 专利：指一项法律授予发明者的独家权利，使其有权在一定时间内阻止他人制造、使用或销售其发明。
- 商标：指用于识别和区分一个厂商或商家的产品或服务的标识符，以及与其相关的商业权益和法律权益。
乐高机器人之不倒翁课件
在教育领域中，不倒翁机器人可以被应用在科学、技术、工娱乐
家庭娱乐是不倒翁机器人的另一个应用领域，机器人可以作为创新的娱乐产品，在家庭活动、 聚会和活动中大显身手。
工业制造
在工业制造中，不倒翁机器人可以被应用在生产线上，对旋转、悬挂、倾斜等场景进行控制。
不倒翁机器人的平衡主要是通过控制电机的转速和 方向来实现，使机器人重心保持在正中心，从而达 到平衡效果。
不倒翁机器人制作
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步骤一：搭建机器人模型
搭建不倒翁机器人的模型是制作该机器人的第一步。在搭建过程中，需要注意选择适合的积 木部件、位置和方向，并保持机器人的结构稳定。
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步骤二：编程
编程是制作机器人的重要一步。通过编写乐高编程软件代码，实现控制机器人的动作，包括 平衡、行驶和避障等。
乐高机器人之不倒翁课件
本课件将介绍乐高机器人制作中的一个项目：不倒翁机器人
概述
不倒翁机器人是一种能够保持平衡的机器人，由乐高积木和机器人通讯模块 等部件组成。本节将首先介绍乐高机器人，然后进一步介绍不倒翁机器人。
机器人模型制作
1
步骤一：搭建机器人模型
通过选择不同的乐高积木部件来搭建不倒翁机器人的模型，搭建过程也是机器人 制作的第一步。
3
步骤三：测试
完成编程后，需要进行测试来验证机器人的运行效果。测试过程也是机器人制作中不可或缺 的一部分，通过测试可以调整和优化机器人的性能。
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步骤四：展示
当机器人制作完成后，需要将它进行展示。展示的形式不仅可以是机器人的行动表演，还可 以是具有创意的演示，比如机器人结构剖析、机器人赛事等。
应用实例
展望未来乐高机器人的发展前景
未来乐高机器人的发展前景是十分广阔的，我们相 信在乐高机器人的不断创新和发展下，它们将会在 更广泛的领域得到应用。
最新乐高机器人EV3搭建图simple_ev3_wheelbot
(1) #3 Axle (3) #7 Axles
Note: Axles are measured by the number of studs long they are. So a #7 Axle is 7 studs long if it is held next to a regular Lego brick.
2.
Slide Full Bushings, Half-Bushing, Hole-Hole-Axle Connector, and Axle-Hole-Axle Connector onto #7 Axle. See upper right picture Attach Pulley Wheels and #3 Axle to Hole-HoleAxle Connector (to the end hole) and push AxlePins into Axle-Hole-Axle Connector.
2.
Connect EV3 by lining up top most forward side holes with the top of the Side Assemblies and pushing in the Long Pins w/ Bushings.
Note: The screen of the EV3 should be over the back of the Motors and the ports labeled 1 through 4 should be facing the same direction as the Large Drive Wheels.
Axle-Pins
8
3.
Attach Pivot Wheel to Base
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育 资
滑轮、齿条、蜗杆 、等
源
• 动力输出：轮子、 履带、等
齿轮传动的特点
西 觅 亚 教 育 资 源
• 齿轮传动的特点：传动精确，传递的扭力大
齿轮传动的配合形式
西 觅 亚 教 育 资 源
• 齿轮的配合效果受孔的间距和齿轮半径的影响
16齿齿轮的传动
西 觅 亚 教 育 资 源
• 通常没有特殊的传动比要求，是不需要使用16 齿的齿轮进行传动
• 带轴套的长销：边缘带有突 起，一头为轴套，便于插拔
垂直方向的固定
西 觅 亚 教 育 资 源
• 梁采用突点与凹槽的连接在侧向产生的拉力很小 ，垂直方向的拉力也很小，结构很容易被破坏
平板的作用
西 觅 亚 教 育 资 源
• 平板除了固定的作用外，还有可以调节垂直方 向上孔的间距的作用
标准结构
西 觅 亚 教 育 资 源
光电传感器的固定
西 觅 亚 教 育 资 源
• 光电传感器的安装比触动传感器容易，但是有 时需要使用一些防干扰结构
光电传感器的防干扰结构
西 觅 亚 教 育 资 源
• 采用防干扰结构的光电传感器效果更好
西
练习项目
觅
1. 按照搭建手册搭建各种基本结构，熟习各种 零件的用法
亚
教
育
资
源
参考文献：
• 《乐高技术手册》
利用带导轨的平板固定马达
西 觅 亚 教 育 资 源
• 利用带导轨的平板固定马达同样很牢固，并且很 容易拆卸
增大触动传感器的接触面积
西 觅 亚 教 育 资 源
• 触动传感器经常受到冲击将影响触点的灵敏性 和使用寿命
触动传感器的防冲击结构
西 觅 亚 教 育 资 源
常开结构
常闭结构
• 触动传感器采用常闭结构比常开结构具有更高 的灵敏性
谢谢！
xiexie!
• FLU=Fundamental LEGO Unit
乐高平板的尺寸
西 觅 亚 教 育 资 源
• 乐高平板的厚度为普通块状积木厚度的 1/3是乐高机器人搭建过程中非常重要 的一个关系
乐高积木最基本的连接方法 西 ——突点与凹槽的连接
觅 亚 教 育 资 源
• 这种搭建方法是乐高积木的存在根本
西 孔与孔的连接
复合齿轮传动
西 觅 亚 教 育 资 源
搭建复合传动的时候 需要注意齿轮的分布
• 注意：每一级齿轮配合都会消耗系统的部分功 率（3％～5%),因此复合传动的级数不宜过多
蜗轮蜗杆传动
西 觅 亚 教 育 资 源
• 自锁特性在某些场合非常的有用
不同平面上的传动
西
觅
亚
教
育
资 源
冠齿轮
锥轮
• 随着机器人制作的复杂，这种传动形式会 经常出现
乐高机器人的基本搭建技巧
西
——乐高机器人搭建技术（一）
觅
亚
教
育
资
源
semia
基本内容
西
觅 1. 乐高基本单位 亚 2. 基本连接方法 教 3. 传动结构的搭建 育 4. 电子元件的固定技巧
资 源
乐高积木的尺寸
西 觅 亚 教 育 资 源
• 乐高积木的公制单位比较特殊
乐高基本单位
西 觅 亚 教 育 资 源
滑轮传动
西 觅 亚 教 育 资 源
滑轮传动时传 动比不能完全 按照滑轮的半 径进行计算
• 滑轮传动的特点：噪声小，容易安装，传 动大扭矩时容易打滑
链条传动
西 觅 亚 教 育 资 源
• 链条传动结合了齿轮传动和滑轮传动的优点
乐高马达的固定
西 觅 亚 教 育 资 源
• 利用类似于标准结构的搭建方法固定马达
觅 亚 教 育 资 源
• 梁是乐高机器人搭建过程中使用最多的零件，梁 除了可以采用突点与凹槽连接，更多的时候是用 销进行孔与孔的连接
西 常用的销
觅 亚 教 育 资 源
• 灰销：光滑，连接在一起的 梁彼此可以自由转动
• 黑销：边缘带有突起，连接 在一起的梁很难转动
• 长销：边缘带有突起，可以 连接三根梁
• 合理的利用标准结构可以做出非常坚固的乐高 机器人
突点与孔的连接
西 觅 亚 教 育 资 源
• 利用这种连接方法可以扩展乐高积木的搭建方 式和方向
凹槽与孔的连接
西 觅 亚 教 育 资 源
带突点的销
• 凹槽与突点连接时必须使用带突点的销
乐高传动系统的组成
西
• 动力源：马达
觅
亚
教
• 传动结构：齿轮、