百变金钢：新一代乐高机器人EV3 让你从「玩家变成专家」 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 乐高机器人
• EV3
• 机器人编程
• STEM教育
• 少儿编程
• 动手实践
• 创意设计
• 益智玩具
• 机器人搭建
• 乐高EV3

本书内容适合国小高年级以上的初学者使用，从基本乐高基本介绍，EV3机器人的组成、套件及动力机械传递方式开始，慢慢引导读者了解乐高机器人的程式，如何利用程式，让机器能移动，到处走动，活用各式各样的程式功能，创造出属于自己的神奇机器人。

　　本书利用乐高公司的EV3-G软体来开发一套可以充份发挥学生「想像力」及「创造力」的快速开发教材—
　　第一步，让学生亲自动手「组装」，训练学生「观察力」与「空间转换」能力。
　　第二步，让学生亲自撰写「程式」，训练学生「专注力」与「逻辑思考」能力。
　　第三步，让学生亲自实际「测试」，训练学生「验证力」与「问题解决」能力。
　　
　　作者将理念程式简单图像化教学，并将个人指导学生经验完整分享给有兴趣读者，可以快速入门，写程式，有创意的乐高机器人。
　　
　　台湾青少年机器人协会每年都会举办机器人大赛及检定，熟读本书必能通过机器人检定！
　　
　　光碟内容：
　　1机器人检定规则及考古题解析
　　2其他范例、程试说明
　　3课后评量解答

《百变金刚：新一代乐高机器人 EV3 让你从“玩家变成专家”》图书简介 一、本书概述：开启智能搭建与编程的无限可能 《百变金刚：新一代乐高机器人 EV3 让你从“玩家变成专家”》是一本专为乐高 MINDSTORMS EV3 平台爱好者、机器人初学者以及希望深入掌握机器人搭建与编程技术的教育工作者和技术爱好者量身打造的深度实践指南。本书不仅仅是一本简单的操作手册，更是一部系统性的、由浅入深的技术进阶路线图，旨在帮助读者跨越从“会玩”到“精通”的鸿沟，真正理解 EV3 系统的核心原理，并能独立设计、搭建和编程出具有复杂功能的智能机器人系统。 本书内容紧密围绕乐高 EV3 平台的核心组件——智能主机（Intelligent Brick）、传感器（Sensors）和执行器（Actuators）展开，并结合最新的编程理念和工程实践，引导读者构建一个坚实的技术基础。 二、核心内容模块详解 本书的结构设计遵循“理论铺垫—基础实践—高级应用—系统集成”的递进逻辑，确保读者能够稳扎稳打地掌握各项技能。 第一部分： EV3 系统的基石——硬件深度解析与搭建规范 本部分着重于 EV3 硬件系统的全面剖析，强调结构稳定性和功能效率的统一。 EV3 核心组件详解： 深入剖析智能主机（包含处理器、内存、蓝牙/Wi-Fi 连接特性）、驱动电机（大中型电机的工作原理、力矩特性）以及各类传感器的物理和电子特性。我们不仅介绍“如何连接”，更阐述“为何这样连接”。 结构工程基础： 讲解乐高 Technic 结构件的受力分析基础，如何在搭建过程中避免不必要的结构冗余或弱点。涵盖齿轮传动比的计算、皮带驱动系统的张力调整、以及如何设计出高精度、低摩擦的机械结构。 传感器接口与校准： 详细介绍超声波传感器、颜色/光线传感器、陀螺仪和触控传感器的最佳安装位置和使用场景。提供一套标准化的传感器初次校准流程，确保数据采集的准确性，这是后续精确控制的前提。 第二部分：编程思维的蜕变——从图形化到高级控制 本部分是本书的核心，着重于培养读者的计算思维和算法设计能力，彻底摆脱“拖拽式编程”的表面化操作。 EV3 编程环境精通： 详尽解析基于 LabVIEW 的 EV3 图形化编程界面，重点讲解数据流、局部变量、数组操作等高级功能。同时，本书将介绍如何利用第三方软件（如 Python 接口或 C 语言环境，如果适用且在本书讨论范畴内）进行更底层的控制。 流程控制与逻辑构建： 深入讲解循环（Loop）、分支（Switch/Case）、状态机（State Machine）的设计与应用。重点演示如何使用状态机来管理复杂机器人的多任务并行处理，例如，在移动的同时进行数据采集。 PID 控制算法的 EV3 实践： 这是从“玩家”迈向“专家”的关键一步。本书将通过实际案例，详细推导比例（P）、积分（I）、微分（D）参数在机器人直线行驶、精确转向和平衡控制中的作用。读者将学会如何根据具体搭建的物理特性，手动调整 PID 系数，实现超越标准模块的控制精度。 数据处理与存储： 教授如何利用 EV3 主机的存储功能记录传感器历史数据，并进行简单的离线数据分析，为优化程序提供科学依据。 第三部分：功能驱动的高级机器人项目实战 本部分通过一系列精心设计的、具有挑战性的实战项目，将前两部分的知识进行整合与应用。这些项目涵盖了机器人学中的经典问题。 精准导航系统（Line Following & Maze Solving）： 不仅仅是简单的循迹，而是结合陀螺仪进行航向修正的“混合导航”算法。重点讲解如何利用传感器融合（Sensor Fusion）的概念，结合颜色传感器和陀螺仪数据，实现对复杂赛道的鲁棒性控制。 机械臂的动力学控制： 设计一个多自由度的机械臂。内容包括正运动学的基础概念介绍，以及如何通过程序控制实现定点抓取（Pick and Place）的精确路径规划，重点解决关节运动的平滑过渡问题。 复杂抓取与分拣系统： 结合电机控制和传感器判断，设计一个能够识别不同目标物体的分拣机器人。这要求读者熟练运用逻辑判断和多电机协同工作。 移动平台的设计与优化： 比较履带式、差速驱动和阿克曼转向系统的优缺点，并针对不同的任务场景，指导读者选择并优化驱动系统的结构和相应的底层控制程序，以达到最佳的能耗和速度平衡。 第四部分：系统优化与问题排查 专家级别的技能不仅在于构建，更在于维护和改进。 能耗管理与效率提升： 分析程序运行过程中电机的电流消耗模式，学习如何优化程序结构以延长电池寿命，并确保机器人在低电量时仍能保持基本功能。 常见故障诊断： 系统性地总结硬件连接错误、传感器漂移、程序死锁等常见问题，并提供清晰的排查步骤和解决方案，帮助读者快速定位并修复问题。 扩展性思维： 探讨如何利用 EV3 的扩展端口连接非标准传感器或模块，为未来的项目升级打下基础。 三、本书特色与价值定位 1. 深度实践导向： 全书以实际操作和项目为核心，所有理论知识都通过可复现的工程案例进行验证和深化。 2. 理论与实践并重： 避免了纯粹的代码堆砌，而是将工程学、控制论的基础概念融入到乐高搭建的语境中。 3. 面向未来： 帮助读者建立的控制和编程思维，是未来转向更复杂的机器人平台（如 Arduino, Raspberry Pi 或工业级系统）的坚实跳板。 4. 清晰的进阶路径： 结构化的章节安排，确保初学者不会感到迷茫，而有经验的玩家也能从中找到突破自身瓶颈的关键知识点。 结语： 《百变金刚：新一代乐高机器人 EV3 让你从“玩家变成专家”》旨在点燃你对智能机器世界的无限热情，引导你掌握设计、构建和编程复杂系统的核心能力。读完本书，你将不再仅仅满足于搭建说明书上的模型，而是有能力创造出属于自己的、具有独特功能的智能系统。准备好，让你的 EV3 不再只是玩具，而是你实现工程创想的强大工具。

作者简介

李春雄

　　■学历：国立台湾科技大学   资讯管理博士
　　■服务学校：正修科技大学   资管系(所)

　　■专长科目(含专书着作)
　　□资料结构
　　□资料库系统
　　□数位学习
　　□程式设计
　　□计算机概论
　　□手机程式设计
　　□机器人程式设计

　　■目前研究方向
　　□数位学习(E-Learning)
　　□行动学习(Mobile-Learning)
　　□游戏式学习(Game-based Learning)
　　□手机动画游戏程式设计(Mobile Game programming)
　　□机器人辅助程式设计(Robot-assisted programming)

　　Myebook数位学习实验室
　　网站：myebook.idv.tw/
　　E-Mail：Leech@gcloud.csu.edu.tw

Chapter 1　乐高机器人
1. 乐高的基本介绍
2. 什么是机器人
3. EV3乐高机器人
4. EV3乐高机器人套件
5. 积木与横桿
6. 连接器（Connector）
7. 乐高机器人的动力机械传递方式

Chapter 2　EV3主机的程式开发环境
1. EV3乐高机器人的程式设计流程
2. 组装一台乐高机器人
3. EV3主机中撰写简易控制程式

Chapter 3　EV3-G拼图程式的开发环境
1. 何谓EV3-G拼图程式？
2. EV3-G拼图软体的取得及安装
3. EV3-G拼图软体的开发环境
4. 撰写第一支EV3-G拼图程式

Chapter 4　机器人动起来了（伺服马达）
1. 伺服马达简介
2. 控制伺服马达
3. 让机器人动起来
4. 马达接收其他来源的资料线（Data Wire）
5. 个别控制马达

Chapter 5　流程控制
1. 流程控制的三种结构
2. 循序结构（Sequential）
3. 回圈结构（Loop）
4. 中断回圈（Interrupt）
5. 分岔结构（Switch）
6. 多执行绪结构（Multithreading）

Chapter 6　机器人碰碰车（触碰感应器）
1. 认识触碰感应器8
2. 等待结构（Wait）的触碰感应器
3. 分岔结构（Switch）的触碰感应器
4. 回圈结构（Loop）的触碰感应器

Chapter 7　机器人声控车（声音感应器）
1. 认识声音感应器
2. 等待结构（Wait）的声音感应器
3. 分岔结构（Switch）的声音感应器
4. 回圈结构（Loop）的声音感应器
5. 声音感应器控制其他拼图模组

Chapter 8　机器人轨迹车（颜色感应器）
1. 认识颜色感应器
2. 等待结构（Wait）的颜色感应器
3. 分岔结构（Switch）的颜色感应器
4. 回圈结构（Loop）的颜色感应器
5. 颜色感应器控制其他拼图模组
6. 制作「双光」循迹机器人

Chapter 9　机器人走迷宫（超音波感应器）
1. 认识超音波感应器
2. 等待结构（Wait）的超音波感应器
3. 分岔结构（Switch）的超音波感应器
4. 回圈结构（Loop）的超音波感应器
5. 超音波感应器控制其他拼图模组 1

Chapter 10　遥控机器人（红外线感应器）
1. 认识红外线感应器
2. 等待结构（Wait）的红外线感应器
3. 分岔结构（Switch）的红外线感应器284
4. 回圈结构（Loop）的红外线感应器
5. 红外线感应器控制其他拼图模组

Chapter 11　不倒翁机器人（陀螺仪感应器）
1. 认识陀螺仪感应器
2. 等待结构（Wait）的陀螺仪感应器
3. 分岔结构（Switch）的陀螺仪感应器04
4. 回圈结构（Loop）的陀螺仪感应器
5. 陀螺仪感应器控制其他拼图模组

Chapter 12　其他感应器的运用／313
1. EV3主机的按钮
2. 马达的角度感应器 22
3. 温度感应器4. 时脉感应器

Chapter 13　资料的运算
1. 资料运算方式
2. 变数（Variable）
3. 常数（Constant）
4. 阵列（Array）运算
5. 逻辑（Logic）运算
6. 数学（Math）运算
7. 近似（Round）运算
8. 比较（Compare）运算 62
9. 范围（Range）运算
10. 合併字串（Text）运算
11. 乱数（Random）运算

Chapter 14　EV3进阶拼图模组
1. 进阶拼图模组
2. 档案读写（File Access）
3. 测量记录（Data Logging）
4. 讯息传递（Messaging）
5. 蓝牙连接（Bluetooth）
6. 保持开机（Keep Alive）
7. 原始感应值（Raw Sensor）
8. 通用马达（Unregulated Motor）
9. 反转马达（Invert Motor）
10. 停止（Stop）
11. 註解（Comment）

序

　　乐高是一家世界知名的积木玩具公司，从各种简单的积木到复杂的动力机构，甚至是自创的乐高机器人，全世界的大人、小孩都玩得不亦乐乎。为何乐高能让大、小朋友甚至玩家「百玩不厌」呢？最主要原因是它可以依照每一位玩家的「想像力及创造力」来建构其个人独特的作品，还可透过「乐高专属的软体（EV3-G）」来控制EV3乐高机器人。

　　什么是EV3-G软体？其实它是乐高公司用来针对设计第三代乐高机器人EV3所开发的软体，其中，在EV3-G中，G代表Graphic（图形），亦即它是一种「图形化」的拼图程式软体，适合中小学生或第一次接触乐高机器人程式的人。

　　有鑑于此，笔者利用EV3-G软体开发出一套可以充分发挥学生「想像力」及「创造力」的快速开发教材，主要的特色如下：

　　1.亲自动手「组装」，训练学生「观察力」与「空间转换」能力。
　　2.亲自撰写「程式」，训练学生「专注力」与「逻辑思考」能力。
　　3.亲自实际「测试」，训练学生「验证力」与「问题解决」能力。
 
　　最后，在此特别感谢各位读者对本书的支持与爱护，拟于笔者才疏学浅，难免有疏漏之处，敬请各位资讯先进不吝指教。

评分☆☆☆☆☆

《百变金钢：新一代乐高机器人EV3 让你从「玩家变成专家」》这个书名，简直是我最近一直苦苦寻觅的那一本！我平时就喜欢研究一些新奇的科技产品，也常看科幻电影，但总觉得离实际操作有一段距离。EV3听起来就像是一个能让我亲身走进科技前沿的平台。书名里的「玩家变成专家」更是直击我心，我一直以来都是对新事物充满好奇的「玩家」，但渴望能有更深入的理解和掌握，成为一个能够驾驭科技的「专家」。我希望这本书能够提供非常详尽的EV3硬件和软件的介绍，深入解析各种传感器的运作方式、电机控制的精妙之处，以及如何运用编程来赋予机器人智能。我期待书中不仅有基础的拼装和编程范例，更能提供一些进阶的挑战，例如如何设计更复杂的机械结构、优化编程算法，甚至是如何让机器人实现更高级的交互功能。我希望这本书能带我打破「玩家」的界限，真正踏入「专家」的领域，让我能够用EV3创造出属于自己的独特机器人作品！

评分☆☆☆☆☆

说实话，《百变金钢：新一代乐高机器人EV3 让你从「玩家变成专家」》这个书名，第一次映入我眼帘的时候，就成功引起了我的好奇心。我平时对科技产品还蛮有兴趣的，但总是停留在「使用者」的层面，对于「创造者」的境界，总觉得遥不可及。EV3听起来就像是把乐高积木的创意，注入了生命力，让它们可以动起来，甚至思考！这让我非常兴奋。书名里「让你从玩家变成专家」这句话，更是精准地戳中了我的痛点。我希望这本书不是那种走马观花式的介绍，而是能够真的把我这个「玩家」一点一点地雕琢成一个能够掌控EV3这套强大工具的「专家」。我期待这本书能够有系统的教学方法，详细地讲解EV3的硬件组成，比如各种传感器（颜色、触碰、红外线等等）的功能和应用，还有电机如何精准控制机器人的运动。更重要的是，我非常期待学习如何用编程来赋予机器人生命，无论是使用图形化编程还是更高级的语言。我希望这本书能够提供丰富的实践案例，让我能够亲手搭建出各种功能各异的机器人，并且理解它们背后的工作原理，这样才能真正感受到从「玩家」到「专家」的蜕变。

评分☆☆☆☆☆

读到《百变金钢：新一代乐高机器人EV3 让你从「玩家变成专家」》的书名，我的眼睛立刻亮了起来！我本身就对工程和制造有浓厚的兴趣，而且乐高一直是我童年美好的回忆。EV3听起来就是一种能够将两者完美结合的科技玩具，让我可以重拾童年的快乐，同时又能学习到最新的科技知识。书名中的「玩家变成专家」更是让我充满期待，我一直想知道，那些看起来很复杂的机器人是如何一步一步被创造出来的，而这本书似乎就是我的入门钥匙。我希望这本书的内容能够详实且具有启发性，不仅是告诉读者如何组装出机器人，更重要的是解释为什么这样组装，以及背后的工程学原理。例如，在设计机械结构时，如何考虑稳定性、受力点；在编程控制时，如何设计算法来实现特定的功能。我尤其希望能看到书中包含一些复杂的、有挑战性的项目，让我可以运用所学知识去克服困难，从而真正地提升自己的能力，从一个只是会照着说明书做的「玩家」，进化成一个能够独立思考、解决问题的「专家」。

评分☆☆☆☆☆

作为一个曾经沉迷于乐高积木的「大龄儿童」，《百变金钢：新一代乐高机器人EV3》这个书名简直是为我量身打造的！一直以来，乐高对我来说就是一种充满想象力的创作工具，但终究停留在静态的组合。EV3的出现，让我看到了乐高无限的可能性——从静态的拼搭，跃升到动态的智能操控。书名强调的「玩家变成专家」这一点，让我觉得这本书不仅仅是提供一堆拼装指令，而是深入浅出地讲解背后的科学原理和编程逻辑。我一直对外面的科技世界充满好奇，但又常常觉得那些专业的知识门槛很高，不敢轻易尝试。如果这本书能够用一种轻松有趣的方式，带我认识EV3这套强大的机器人平台，从最基础的传感器识别、马达驱动，到更复杂的逻辑判断和算法设计，那绝对是我的菜！我希望这本书的内容能够非常扎实，提供足够多的技术细节，但又不会让人感到枯燥乏味。最好是那种可以边读边实践，每完成一个小项目，就能获得满满的成就感。我个人非常注重学习的连贯性和深度，所以这本书如果能从入门到进阶，逐步引导，建立起一个完整的知识体系，那我就毫不犹豫地把它带回家！

评分☆☆☆☆☆

哇！光看书名《百变金钢：新一代乐高机器人EV3 让你从「玩家变成专家」》就觉得超有吸引力！我一直对乐高玩具很有感情，小时候就爱拼拼凑凑，但总觉得只是单纯的玩乐，没有办法深入去了解它的科技层面。这几年看到很多关于机器人、人工智能的新闻，一直很想找机会接触，尤其是能自己动手做的那种。EV3听起来就很厉害，感觉像是乐高版的变形金刚，可以变出各种不同的机器人。书名里的「玩家变成专家」更是打到我了，谁不想从只是玩玩乐乐，变成真的懂得背后的原理，甚至能创造出属于自己的作品呢？我平常生活节奏也蛮快的，如果这本书能够让我不需要花很多时间去摸索，就能快速上手，并且循序渐进地学习，那真的太棒了！我特别期待这本书能介绍EV3的各种功能，像是它的传感器、马达等等，还有怎么用编程来控制它。最好还能有一些实际的范例，让我可以照着做，感受一下创造出活生生机器人的乐趣。台湾现在有很多STEM教育的推广，我觉得这本书就是一种很棒的实践！