樂高機(jī)器人EV3設(shè)計(jì)與競(jìng)賽指南（第2版）

第 1章　設(shè)計(jì)機(jī)器人需要考慮的問題 1
閱讀規(guī)則 1
清楚FLL機(jī)器人的零件使用規(guī)則 1
研究任務(wù)說(shuō)明 2
將任務(wù)按區(qū)域分組 2
分析任務(wù) 3
畫出場(chǎng)地圖 3
考慮約束和障礙 4
場(chǎng)地的約束 4
環(huán)境條件 5
EV3軟件 5
了解樂高頭腦風(fēng)暴硬件 6
EV3程序塊 6
觸動(dòng)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(jī) 8
中型伺服電機(jī) 8
開始機(jī)器人設(shè)計(jì) 8
讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)一起頭腦風(fēng)暴 9
展示你的設(shè)計(jì) 9
繪制設(shè)計(jì)草圖 9
分配資源 10
總結(jié) 10
第 2章　底盤設(shè)計(jì) 11
基本設(shè)計(jì)因素 11
尺寸 11
功率 11
速度 11
電池 12
尋找重心 12
齒輪傳動(dòng) 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(dòng)比 16
選擇車輪 17
周長(zhǎng) 18
安裝 18
履帶 19
最常見的底盤 19
兩輪機(jī)器人 19
三輪機(jī)器人 20
四輪機(jī)器人 20
履帶機(jī)器人 20
發(fā)現(xiàn)和解決問題 21
總結(jié) 21
第3章　直線行駛 23
機(jī)器人結(jié)構(gòu)的影響 23
軸距 23
重量 24
車輪的周長(zhǎng) 24
車軸的支撐 24
程序設(shè)計(jì) 25
移動(dòng)轉(zhuǎn)向模塊 26
移動(dòng)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(biāo)尺 34
交流與學(xué)習(xí) 35
電機(jī)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(jié) 37
第4章　準(zhǔn)確轉(zhuǎn)彎 39
轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì) 39
差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 39
轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 40
與轉(zhuǎn)彎有關(guān)的計(jì)算 41
單輪轉(zhuǎn)動(dòng)方式 41
雙輪轉(zhuǎn)動(dòng)方式 42
程序設(shè)計(jì) 43
移動(dòng)轉(zhuǎn)向模塊 43
移動(dòng)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(zhǔn)陀螺儀傳感器 46
用陀螺儀傳感器轉(zhuǎn)彎 47
陀螺儀傳感器的安裝 47
總結(jié) 48
第5章　巡線和檢測(cè)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(zhǔn)顏色傳感器 51
進(jìn)行校準(zhǔn) 51
使用EV3校準(zhǔn)模塊 51
使用本地文件 52
查看校準(zhǔn)值 54
刪除校準(zhǔn)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(gè)以上的狀態(tài) 56
實(shí)現(xiàn)比例算法 58
使用兩個(gè)顏色傳感器 59
檢測(cè)線條 60
找到線條 60
檢測(cè)線條中的顏色 62
總結(jié) 62
第6章　調(diào)整機(jī)器人姿態(tài) 63
調(diào)整姿態(tài) 63
用側(cè)墻調(diào)整姿態(tài) 63
被動(dòng)式靠墻對(duì)正 63
交互式靠墻對(duì)正 65
與線條和區(qū)域邊緣對(duì)齊 67
總結(jié) 69
第7章　檢測(cè)障礙物 71
觸動(dòng)傳感器 71
檢測(cè)按下狀態(tài) 71
檢測(cè)釋放狀態(tài) 74
檢測(cè)碰撞狀態(tài) 75
顏色傳感器 76
超聲波傳感器 77
總結(jié) 78
第8章　無(wú)動(dòng)力手臂 79
無(wú)動(dòng)力手臂類型 79
推送型手臂 80
保險(xiǎn)杠式 80
犁式 80
運(yùn)送盒 81
鉤子型手臂 82
簡(jiǎn)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(zhuǎn)式 87
彈力型手臂 88
無(wú)動(dòng)力手臂的連接方式 89
固定銷連接 89
無(wú)銷連接 89
磁鐵連接 90
總結(jié) 90
第9章　有動(dòng)力手臂 91
手臂電機(jī)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(tái)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(jī)構(gòu) 96
自制執(zhí)行機(jī)構(gòu) 96
動(dòng)力連接 97
直接連接 97
齒輪連接 98
傳動(dòng)軸連接 98
總結(jié) 99
第 10章　氣動(dòng)力 101
氣動(dòng)系統(tǒng)示例 101
氣動(dòng)零件 102
氣泵 102
氣罐 102
氣動(dòng)開關(guān) 103
氣動(dòng)執(zhí)行器 103
T形接頭和軟管 104
氣壓表 104
氣動(dòng)系統(tǒng)與EV3機(jī)器人集成 104
啟動(dòng) 105
觸發(fā) 105
搭建氣動(dòng)手臂 105
總結(jié) 106
第 11章　主程序 107
我的模塊 107
定義開始和結(jié)束事件 107
示例代碼 108
簡(jiǎn)單的順序式主程序 108
假設(shè)案例說(shuō)明 108
創(chuàng)建我的模塊 109
創(chuàng)建序列 109
代碼示例 109
復(fù)雜的主程序 111
程序?qū)Ш?111
滾動(dòng)序列 112
創(chuàng)建高級(jí)主程序 115
程序顯示 115
保存狀態(tài) 117
總結(jié) 118
第 12章　程序管理 119
EV3更新 119
管理源代碼 120
使用單臺(tái)計(jì)算機(jī) 120
多臺(tái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享 121
U盤 121
文件命名 121
總結(jié) 122
第 13章　技術(shù)檔案和技術(shù)答辯 123
程序文檔 123
程序注釋 123
打印的程序副本 124
機(jī)器人設(shè)計(jì)文檔 125
記錄底盤設(shè)計(jì) 125
手臂設(shè)計(jì)及說(shuō)明 126
技術(shù)答辯 126
描述你的解決過(guò)程 126
介紹你的技術(shù)檔案 127
與裁判交談 127
總結(jié) 127
附錄A　搭建DemoBot 129