乐高机器人EV3设计与竞赛指南（第2版）

图书标准信息

• 作者 [美]James Jeffrey Trobaugh 著；孟辉、韦皓文 译
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2018-06
• 版次 2
• ISBN 9787115479822
• 定价 80.00元
• 装帧 平装
• 开本 大20开
• 纸张 胶版纸
• 页数 170页
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

本书是一本乐高机器人竞赛的指导手册，针对乐高机器人赛事的各个方面，包括四个主要板块：设计、导航、操作和组织。通过对这些板块的详细阐述，本书能够指导读者设计出高水准的乐高机器人作品，同时也能提高读者的科技素养，并使读者体会到乐高机器人带来的乐趣。

【作者简介】

James Jeffrey Trobaugh，知名FLL教练，FLL世锦赛的技术答辩裁判，FLL地区联盟主任，有着丰富的赛事经验、。 

本书译者：中文乐高论坛核心团队，对本书内容及图书都做了深入解读及修订，使之内容更适合国内人士阅读。

【目录】

第 1章　设计机器人需要考虑的问题 1 

阅读规则 1 

清楚FLL机器人的零件使用规则 1 

研究任务说明 2 

将任务按区域分组 2 

分析任务 3 

画出场地图 3 

考虑约束和障碍 4 

场地的约束 4 

环境条件 5 

EV3软件 5 

了解乐高头脑风暴硬件 6 

EV3程序块 6 

触动传感器 7 

陀螺仪传感器 7 

颜色传感器 7 

超声波传感器 8 

大型伺服电机 8 

中型伺服电机 8 

开始机器人设计 8 

让整个团队一起头脑风暴 9 

展示你的设计 9 

绘制设计草图 9 

分配资源 10 

总结 10 

第 2章　底盘设计 11 

基本设计因素 11 

尺寸 11 

功率 11 

速度 11 

电池 12 

寻找重心 12 

齿轮传动 14 

直齿轮 14 

皇冠齿轮 14 

锥齿轮 14 

双锥面齿轮 15 

蜗杆 15 

离合齿轮 15 

滑轮 16 

旋钮轮 16 

传动比 16 

选择车轮 17 

周长 18 

安装 18 

履带 19 

最常见的底盘 19 

两轮机器人 19 

三轮机器人 20 

四轮机器人 20 

履带机器人 20 

发现和解决问题 21 

总结 21 

第3章　直线行驶 23 

机器人结构的影响 23 

轴距 23 

重量 24 

车轮的周长 24 

车轴的支撑 24 

程序设计 25 

移动转向模块 26 

移动槽模块 26 

我的模块MyMove 27 

电池 31 

AA电池 31 

可充电电池板 32 

辅助装置 32 

贴墙行走 32 

基地中的出发标尺 34 

交流与学习 35 

电机匹配 35 

消除齿轮间隙的影响 36 

发现和解决问题 36 

总结 37 

第4章　准确转弯 39 

转向设计 39 

差速转向系统 39 

转向驱动系统 40 

与转弯有关的计算 41 

单轮转动方式 41 

双轮转动方式 42 

程序设计 43 

移动转向模块 43 

移动槽模块 43 

创建我的模块MyPivot 44 

创建我的模块MyTurn 45 

陀螺仪传感器 46 

校准陀螺仪传感器 46 

用陀螺仪传感器转弯 47 

陀螺仪传感器的安装 47 

总结 48 

第5章　巡线和检测线条 49 

EV3颜色传感器 49 

环境光模式 49 

反射光模式 50 

颜色模式 50 

安装颜色传感器 50 

校准颜色传感器 51 

进行校准 51 

使用EV3校准模块 51 

使用本地文件 52 

查看校准值 54 

删除校准数据 54 

遮蔽颜色传感器 55 

巡线 55 

两状态巡线示例 56 

界定两个以上的状态 56 

实现比例算法 58 

使用两个颜色传感器 59 

检测线条 60 

找到线条 60 

检测线条中的颜色 62 

总结 62 

第6章　调整机器人姿态 63 

调整姿态 63 

用侧墙调整姿态 63 

被动式靠墙对正 63 

交互式靠墙对正 65 

与线条和区域边缘对齐 67 

总结 69 

第7章　检测障碍物 71 

触动传感器 71 

检测按下状态 71 

检测释放状态 74 

检测碰撞状态 75 

颜色传感器 76 

超声波传感器 77 

总结 78 

第8章　无动力手臂 79 

无动力手臂类型 79 

推送型手臂 80 

保险杠式 80 

犁式 80 

运送盒 81 

钩子型手臂 82 

简单式 82 

鱼钩式 83 

勾环式 84 

叉子式 85 

倾倒型手臂 85 

收集型手臂 86 

单向盒 87 

旋转式 87 

弹力型手臂 88 

无动力手臂的连接方式 89 

固定销连接 89 

无销连接 89 

磁铁连接 90 

总结 90 

第9章　有动力手臂 91 

手臂电机的安装位置 91 

安装在前部 91 

安装在中部 92 

安装在后部 92 

确定手臂的类型 92 

抓物型手臂 92 

爪子式 93 

台钳式 93 

笼式 94 

提升型手臂 94 

杠杆式 95 

叉车式 95 

推送型手臂 96 

乐高执行机构 96 

自制执行机构 96 

动力连接 97 

直接连接 97 

齿轮连接 98 

传动轴连接 98 

总结 99 

第 10章　气动力 101 

气动系统示例 101 

气动零件 102 

气泵 102 

气罐 102 

气动开关 103 

气动执行器 103 

T形接头和软管 104 

气压表 104 

气动系统与EV3机器人集成 104 

启动 105 

触发 105 

搭建气动手臂 105 

总结 106 

第 11章　主程序 107 

我的模块 107 

定义开始和结束事件 107 

示例代码 108 

简单的顺序式主程序 108 

假设案例说明 108 

创建我的模块 109 

创建序列 109 

代码示例 109 

复杂的主程序 111 

程序导航 111 

滚动序列 112 

创建高级主程序 115 

程序显示 115 

保存状态 117 

总结 118 

第 12章　程序管理 119 

EV3更新 119 

管理源代码 120 

使用单台计算机 120 

多台计算机网络共享 121 

U盘 121 

文件命名 121 

总结 122 

第 13章　技术档案和技术答辩 123 

程序文档 123 

程序注释 123 

打印的程序副本 124 

机器人设计文档 125 

记录底盘设计 125 

手臂设计及说明 126 

技术答辩 126 

描述你的解决过程 126 

介绍你的技术档案 127 

与裁判交谈 127 

总结 127 

附录A　搭建DemoBot 129