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(guī)則 1
清楚FLL機器人的零件使用規(guī)則 1
研究任務說明 2
將任務按區(qū)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(huán)境條件 5
EV3軟件 5
了解樂高頭腦風暴硬件 6
EV3程序塊 6
觸動傳感器 7
陀螺儀傳感器 7
顏色傳感器 7
超聲波傳感器 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
繪制設計草圖 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
蝸桿 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(fā)現(xiàn)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
程序設計 25
移動轉向模塊 26
移動槽模塊 26
我的模塊MyMove 27
電池 31
AA電池 31
可充電電池板 32
輔助裝置 32
貼墻行走 32
基地中的出發(fā)標尺 34
交流與學習 35
電機匹配 35
消除齒輪間隙的影響 36
發(fā)現(xiàn)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(tǒng) 39
轉向驅動系統(tǒng) 40
與轉彎有關的計算 41
單輪轉動方式 41
雙輪轉動方式 42
程序設計 43
移動轉向模塊 43
移動槽模塊 43
創(chuàng)建我的模塊MyPivot 44
創(chuàng)建我的模塊MyTurn 45
陀螺儀傳感器 46
校準陀螺儀傳感器 46
用陀螺儀傳感器轉彎 47
陀螺儀傳感器的安裝 47
總結 48
第5章　巡線和檢測線條 49
EV3顏色傳感器 49
環(huán)境光模式 49
反射光模式 50
顏色模式 50
安裝顏色傳感器 50
校準顏色傳感器 51
進行校準 51
使用EV3校準模塊 51
使用本地文件 52
查看校準值 54
刪除校準數(shù)據(jù) 54
遮蔽顏色傳感器 55
巡線 55
兩狀態(tài)巡線示例 56
界定兩個以上的狀態(tài) 56
實現(xiàn)比例算法 58
使用兩個顏色傳感器 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(tài) 63
調整姿態(tài) 63
用側墻調整姿態(tài) 63
被動式靠墻對正 63
交互式靠墻對正 65
與線條和區(qū)域邊緣對齊 67
總結 69
第7章　檢測障礙物 71
觸動傳感器 71
檢測按下狀態(tài) 71
檢測釋放狀態(tài) 74
檢測碰撞狀態(tài) 75
顏色傳感器 76
超聲波傳感器 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(huán)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
安裝在后部 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
杠桿式 95
叉車式 95
推送型手臂 96
樂高執(zhí)行機構 96
自制執(zhí)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(tǒng)示例 101
氣動零件 102
氣泵 102
氣罐 102
氣動開關 103
氣動執(zhí)行器 103
T形接頭和軟管 104
氣壓表 104
氣動系統(tǒng)與EV3機器人集成 104
啟動 105
觸發(fā) 105
搭建氣動手臂 105
總結 106
第 11章　主程序 107
我的模塊 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(chuàng)建我的模塊 109
創(chuàng)建序列 109
代碼示例 109
復雜的主程序 111
程序導航 111
滾動序列 112
創(chuàng)建高級主程序 115
程序顯示 115
保存狀態(tài) 117
總結 118
第 12章　程序管理 119
EV3更新 119
管理源代碼 120
使用單臺計算機 120
多臺計算機網(wǎng)絡共享 121
U盤 121
文件命名 121
總結 122
第 13章　技術檔案和技術答辯 123
程序文檔 123
程序注釋 123
打印的程序副本 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DemoBot 129