樂高機器人EV3設計與競賽指南（第2版）

第1章 設計機器人需要考慮的問題1
閱讀規則1
清楚FLL機器人的零件使用規則1
研究任務說明2
將任務按區域分組2
分析任務3
畫出場地圖3
考慮約束和障礙4
場地的約束4
環境條件5
EV3軟體5
瞭解樂高頭腦風暴硬體6
EV3區塊6
觸動感測器7
陀螺儀感測器7
顏色感測器7
超聲波感測器8
大型伺服電機8
中型伺服電機8
開始機器人設計8
讓整個團隊一起頭腦風暴9
展示你的設計9
繪製設計草圖9
分配資源10
總結10
第2章 底盤設計11
基本設計因素11
尺寸11
功率11
速度11
電池12
尋找重心12
齒輪傳動14
直齒輪14
皇冠齒輪14
錐齒輪14
雙錐面齒輪15
蝸杆15
離合齒輪15
滑輪16
旋鈕輪16
傳動比16
選擇車輪17
周長18
安裝18
履帶19
最常見的底盤19
兩輪機器人19
三輪機器人20
四輪機器人20
履帶機器人20
發現和解決問題21
總結21
第3章 直線行駛23
機器人結構的影響23
軸距23
重量24
車輪的周長24
車軸的支撐24
程式設計25
移動轉向模組26
移動槽模組26
我的模組My Move27
電池31
AA電池31
可充電電池板32
輔助裝置32
貼牆行走32
基地中的出發尺規34
交流與學習35
電機匹配35
消除齒輪間隙的影響36
發現和解決問題36
總結37
第4章 準確轉彎39
轉向設計39
差速轉向系統39
轉向驅動系統40
與轉彎有關的計算41
單輪轉動方式41
雙輪轉動方式42
程式設計43
移動轉向模組43
移動槽模組43
創建我的模組MyPivot44
創建我的模組MyTurn45
陀螺儀感測器46
校準陀螺儀感測器46
用陀螺儀感測器轉彎47
陀螺儀感測器的安裝47
總結48
第5章 巡線和檢測線條49
EV3顏色感測器49
環境光模式49
反射光模式50
顏色模式50
安裝顏色感測器50
校準顏色感測器51
進行校準51
使用EV3校準模組51
使用本地檔52
查看校準值54
刪除校準資料54
遮蔽顏色感測器55
巡線55
兩狀態巡線示例56
界定兩個以上的狀態56
實現比例演算法58
使用兩個顏色感測器59
檢測線條60
找到線條60
檢測線條中的顏色62
總結62
第6章 調整機器人姿態63
調整姿態63
用側牆調整姿態63
被動式靠牆對正63
互動式靠牆對正65
與線條和區域邊緣對齊67
總結69
第7章 檢測障礙物71
觸動感測器71
檢測按下狀態71
檢測釋放狀態74
檢測碰撞狀態75
顏色感測器76
超聲波感測器77
總結78
第8章 無動力手臂79
無動力手臂類型79
推送型手臂80
保險杠式80
犁式80
運送盒81
鉤子型手臂82
簡單式82
魚鉤式83
勾環式84
叉子式85
傾倒型手臂85
收集型手臂86
單向盒87
旋轉式87
彈力型手臂88
無動力手臂的連接方式89
固定銷連接89
無銷連接89
磁鐵連接90
總結90
第9章 有動力手臂91
手臂電機的安裝位置91
安裝在前部91
安裝在中部92
安裝在後部92
確定手臂的類型92
抓物型手臂92
爪子式93
臺鉗式93
籠式94
提升型手臂94
杠杆式95
叉車式95
推送型手臂96
樂高執行機構96
自製執行機構96
動力連接97
直接連接97
齒輪連接98
傳動軸連接98
總結99
第10章 氣動力101
氣動系統示例101
氣動零件102
氣泵102
氣罐102
氣動開關103
氣動執行器103
T形接頭和軟管104
氣壓錶104
氣動系統與EV3機器人集成104
啟動105
觸發105
搭建氣動手臂105
總結106
第11章 主程序107
我的模組107
定義開始和結束事件107
示例代碼108
簡單的順序式主程序108
假設案例說明108
創建我的模組109
創建序列109
代碼示例109
複雜的主程序111
程式導航111
滾動序列112
創建高級主程序115
程式顯示115
保存狀態117
總結118
第12章 程式管理119
EV3更新119
管理原始程式碼120
使用單台電腦120
多台電腦網路共用121
U盤121
檔命名121
總結122
第13章 技術檔案和技術答辯123
程式文檔123
程式注釋123
列印的程式副本124
機器人設計文檔125
記錄底盤設計125
手臂設計及說明126
技術答辯126
描述你的解決過程126
介紹你的技術檔案127
與裁判交談127
總結127
附錄A 搭建DemoBot129