百變金鋼：新一代樂高機器人EV3 讓你從「玩傢變成專傢」 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 樂高機器人
• EV3
• 機器人編程
• STEM教育
• 少兒編程
• 動手實踐
• 創意設計
• 益智玩具
• 機器人搭建
• 樂高EV3

本書內容適閤國小高年級以上的初學者使用，從基本樂高基本介紹，EV3機器人的組成、套件及動力機械傳遞方式開始，慢慢引導讀者瞭解樂高機器人的程式，如何利用程式，讓機器能移動，到處走動，活用各式各樣的程式功能，創造齣屬於自己的神奇機器人。

　　本書利用樂高公司的EV3-G軟體來開發一套可以充份發揮學生「想像力」及「創造力」的快速開發教材—
　　第一步，讓學生親自動手「組裝」，訓練學生「觀察力」與「空間轉換」能力。
　　第二步，讓學生親自撰寫「程式」，訓練學生「專注力」與「邏輯思考」能力。
　　第三步，讓學生親自實際「測試」，訓練學生「驗證力」與「問題解決」能力。
　　
　　作者將理念程式簡單圖像化教學，並將個人指導學生經驗完整分享給有興趣讀者，可以快速入門，寫程式，有創意的樂高機器人。
　　
　　颱灣青少年機器人協會每年都會舉辦機器人大賽及檢定，熟讀本書必能通過機器人檢定！
　　
　　光碟內容：
　　1機器人檢定規則及考古題解析
　　2其他範例、程試說明
　　3課後評量解答

《百變金剛：新一代樂高機器人 EV3 讓你從“玩傢變成專傢”》圖書簡介 一、本書概述：開啓智能搭建與編程的無限可能 《百變金剛：新一代樂高機器人 EV3 讓你從“玩傢變成專傢”》是一本專為樂高 MINDSTORMS EV3 平颱愛好者、機器人初學者以及希望深入掌握機器人搭建與編程技術的教育工作者和技術愛好者量身打造的深度實踐指南。本書不僅僅是一本簡單的操作手冊，更是一部係統性的、由淺入深的技術進階路綫圖，旨在幫助讀者跨越從“會玩”到“精通”的鴻溝，真正理解 EV3 係統的核心原理，並能獨立設計、搭建和編程齣具有復雜功能的智能機器人係統。 本書內容緊密圍繞樂高 EV3 平颱的核心組件——智能主機（Intelligent Brick）、傳感器（Sensors）和執行器（Actuators）展開，並結閤最新的編程理念和工程實踐，引導讀者構建一個堅實的技術基礎。 二、核心內容模塊詳解 本書的結構設計遵循“理論鋪墊—基礎實踐—高級應用—係統集成”的遞進邏輯，確保讀者能夠穩紮穩打地掌握各項技能。 第一部分： EV3 係統的基石——硬件深度解析與搭建規範 本部分著重於 EV3 硬件係統的全麵剖析，強調結構穩定性和功能效率的統一。 EV3 核心組件詳解： 深入剖析智能主機（包含處理器、內存、藍牙/Wi-Fi 連接特性）、驅動電機（大中型電機的工作原理、力矩特性）以及各類傳感器的物理和電子特性。我們不僅介紹“如何連接”，更闡述“為何這樣連接”。 結構工程基礎： 講解樂高 Technic 結構件的受力分析基礎，如何在搭建過程中避免不必要的結構冗餘或弱點。涵蓋齒輪傳動比的計算、皮帶驅動係統的張力調整、以及如何設計齣高精度、低摩擦的機械結構。 傳感器接口與校準： 詳細介紹超聲波傳感器、顔色/光綫傳感器、陀螺儀和觸控傳感器的最佳安裝位置和使用場景。提供一套標準化的傳感器初次校準流程，確保數據采集的準確性，這是後續精確控製的前提。 第二部分：編程思維的蛻變——從圖形化到高級控製 本部分是本書的核心，著重於培養讀者的計算思維和算法設計能力，徹底擺脫“拖拽式編程”的錶麵化操作。 EV3 編程環境精通： 詳盡解析基於 LabVIEW 的 EV3 圖形化編程界麵，重點講解數據流、局部變量、數組操作等高級功能。同時，本書將介紹如何利用第三方軟件（如 Python 接口或 C 語言環境，如果適用且在本書討論範疇內）進行更底層的控製。 流程控製與邏輯構建： 深入講解循環（Loop）、分支（Switch/Case）、狀態機（State Machine）的設計與應用。重點演示如何使用狀態機來管理復雜機器人的多任務並行處理，例如，在移動的同時進行數據采集。 PID 控製算法的 EV3 實踐： 這是從“玩傢”邁嚮“專傢”的關鍵一步。本書將通過實際案例，詳細推導比例（P）、積分（I）、微分（D）參數在機器人直綫行駛、精確轉嚮和平衡控製中的作用。讀者將學會如何根據具體搭建的物理特性，手動調整 PID 係數，實現超越標準模塊的控製精度。 數據處理與存儲： 教授如何利用 EV3 主機的存儲功能記錄傳感器曆史數據，並進行簡單的離綫數據分析，為優化程序提供科學依據。 第三部分：功能驅動的高級機器人項目實戰 本部分通過一係列精心設計的、具有挑戰性的實戰項目，將前兩部分的知識進行整閤與應用。這些項目涵蓋瞭機器人學中的經典問題。 精準導航係統（Line Following & Maze Solving）： 不僅僅是簡單的循跡，而是結閤陀螺儀進行航嚮修正的“混閤導航”算法。重點講解如何利用傳感器融閤（Sensor Fusion）的概念，結閤顔色傳感器和陀螺儀數據，實現對復雜賽道的魯棒性控製。 機械臂的動力學控製： 設計一個多自由度的機械臂。內容包括正運動學的基礎概念介紹，以及如何通過程序控製實現定點抓取（Pick and Place）的精確路徑規劃，重點解決關節運動的平滑過渡問題。 復雜抓取與分揀係統： 結閤電機控製和傳感器判斷，設計一個能夠識彆不同目標物體的分揀機器人。這要求讀者熟練運用邏輯判斷和多電機協同工作。 移動平颱的設計與優化： 比較履帶式、差速驅動和阿剋曼轉嚮係統的優缺點，並針對不同的任務場景，指導讀者選擇並優化驅動係統的結構和相應的底層控製程序，以達到最佳的能耗和速度平衡。 第四部分：係統優化與問題排查 專傢級彆的技能不僅在於構建，更在於維護和改進。 能耗管理與效率提升： 分析程序運行過程中電機的電流消耗模式，學習如何優化程序結構以延長電池壽命，並確保機器人在低電量時仍能保持基本功能。 常見故障診斷： 係統性地總結硬件連接錯誤、傳感器漂移、程序死鎖等常見問題，並提供清晰的排查步驟和解決方案，幫助讀者快速定位並修復問題。 擴展性思維： 探討如何利用 EV3 的擴展端口連接非標準傳感器或模塊，為未來的項目升級打下基礎。 三、本書特色與價值定位 1. 深度實踐導嚮： 全書以實際操作和項目為核心，所有理論知識都通過可復現的工程案例進行驗證和深化。 2. 理論與實踐並重： 避免瞭純粹的代碼堆砌，而是將工程學、控製論的基礎概念融入到樂高搭建的語境中。 3. 麵嚮未來： 幫助讀者建立的控製和編程思維，是未來轉嚮更復雜的機器人平颱（如 Arduino, Raspberry Pi 或工業級係統）的堅實跳闆。 4. 清晰的進階路徑： 結構化的章節安排，確保初學者不會感到迷茫，而有經驗的玩傢也能從中找到突破自身瓶頸的關鍵知識點。 結語： 《百變金剛：新一代樂高機器人 EV3 讓你從“玩傢變成專傢”》旨在點燃你對智能機器世界的無限熱情，引導你掌握設計、構建和編程復雜係統的核心能力。讀完本書，你將不再僅僅滿足於搭建說明書上的模型，而是有能力創造齣屬於自己的、具有獨特功能的智能係統。準備好，讓你的 EV3 不再隻是玩具，而是你實現工程創想的強大工具。

作者簡介

李春雄

　　■學曆：國立颱灣科技大學   資訊管理博士
　　■服務學校：正修科技大學   資管係(所)

　　■專長科目(含專書著作)
　　□資料結構
　　□資料庫係統
　　□數位學習
　　□程式設計
　　□計算機概論
　　□手機程式設計
　　□機器人程式設計

　　■目前研究方嚮
　　□數位學習(E-Learning)
　　□行動學習(Mobile-Learning)
　　□遊戲式學習(Game-based Learning)
　　□手機動畫遊戲程式設計(Mobile Game programming)
　　□機器人輔助程式設計(Robot-assisted programming)

　　Myebook數位學習實驗室
　　網站：myebook.idv.tw/
　　E-Mail：Leech@gcloud.csu.edu.tw

Chapter 1　樂高機器人
1. 樂高的基本介紹
2. 什麼是機器人
3. EV3樂高機器人
4. EV3樂高機器人套件
5. 積木與橫桿
6. 連接器（Connector）
7. 樂高機器人的動力機械傳遞方式

Chapter 2　EV3主機的程式開發環境
1. EV3樂高機器人的程式設計流程
2. 組裝一颱樂高機器人
3. EV3主機中撰寫簡易控製程式

Chapter 3　EV3-G拼圖程式的開發環境
1. 何謂EV3-G拼圖程式？
2. EV3-G拼圖軟體的取得及安裝
3. EV3-G拼圖軟體的開發環境
4. 撰寫第一支EV3-G拼圖程式

Chapter 4　機器人動起來瞭（伺服馬達）
1. 伺服馬達簡介
2. 控製伺服馬達
3. 讓機器人動起來
4. 馬達接收其他來源的資料綫（Data Wire）
5. 個彆控製馬達

Chapter 5　流程控製
1. 流程控製的三種結構
2. 循序結構（Sequential）
3. 迴圈結構（Loop）
4. 中斷迴圈（Interrupt）
5. 分岔結構（Switch）
6. 多執行緒結構（Multithreading）

Chapter 6　機器人碰碰車（觸碰感應器）
1. 認識觸碰感應器8
2. 等待結構（Wait）的觸碰感應器
3. 分岔結構（Switch）的觸碰感應器
4. 迴圈結構（Loop）的觸碰感應器

Chapter 7　機器人聲控車（聲音感應器）
1. 認識聲音感應器
2. 等待結構（Wait）的聲音感應器
3. 分岔結構（Switch）的聲音感應器
4. 迴圈結構（Loop）的聲音感應器
5. 聲音感應器控製其他拼圖模組

Chapter 8　機器人軌跡車（顔色感應器）
1. 認識顔色感應器
2. 等待結構（Wait）的顔色感應器
3. 分岔結構（Switch）的顔色感應器
4. 迴圈結構（Loop）的顔色感應器
5. 顔色感應器控製其他拼圖模組
6. 製作「雙光」循跡機器人

Chapter 9　機器人走迷宮（超音波感應器）
1. 認識超音波感應器
2. 等待結構（Wait）的超音波感應器
3. 分岔結構（Switch）的超音波感應器
4. 迴圈結構（Loop）的超音波感應器
5. 超音波感應器控製其他拼圖模組 1

Chapter 10　遙控機器人（紅外綫感應器）
1. 認識紅外綫感應器
2. 等待結構（Wait）的紅外綫感應器
3. 分岔結構（Switch）的紅外綫感應器284
4. 迴圈結構（Loop）的紅外綫感應器
5. 紅外綫感應器控製其他拼圖模組

Chapter 11　不倒翁機器人（陀螺儀感應器）
1. 認識陀螺儀感應器
2. 等待結構（Wait）的陀螺儀感應器
3. 分岔結構（Switch）的陀螺儀感應器04
4. 迴圈結構（Loop）的陀螺儀感應器
5. 陀螺儀感應器控製其他拼圖模組

Chapter 12　其他感應器的運用／313
1. EV3主機的按鈕
2. 馬達的角度感應器 22
3. 溫度感應器4. 時脈感應器

Chapter 13　資料的運算
1. 資料運算方式
2. 變數（Variable）
3. 常數（Constant）
4. 陣列（Array）運算
5. 邏輯（Logic）運算
6. 數學（Math）運算
7. 近似（Round）運算
8. 比較（Compare）運算 62
9. 範圍（Range）運算
10. 閤併字串（Text）運算
11. 亂數（Random）運算

Chapter 14　EV3進階拼圖模組
1. 進階拼圖模組
2. 檔案讀寫（File Access）
3. 測量記錄（Data Logging）
4. 訊息傳遞（Messaging）
5. 藍牙連接（Bluetooth）
6. 保持開機（Keep Alive）
7. 原始感應值（Raw Sensor）
8. 通用馬達（Unregulated Motor）
9. 反轉馬達（Invert Motor）
10. 停止（Stop）
11. 註解（Comment）

序

　　樂高是一傢世界知名的積木玩具公司，從各種簡單的積木到復雜的動力機構，甚至是自創的樂高機器人，全世界的大人、小孩都玩得不亦樂乎。為何樂高能讓大、小朋友甚至玩傢「百玩不厭」呢？最主要原因是它可以依照每一位玩傢的「想像力及創造力」來建構其個人獨特的作品，還可透過「樂高專屬的軟體（EV3-G）」來控製EV3樂高機器人。

　　什麼是EV3-G軟體？其實它是樂高公司用來針對設計第三代樂高機器人EV3所開發的軟體，其中，在EV3-G中，G代錶Graphic（圖形），亦即它是一種「圖形化」的拼圖程式軟體，適閤中小學生或第一次接觸樂高機器人程式的人。

　　有鑑於此，筆者利用EV3-G軟體開發齣一套可以充分發揮學生「想像力」及「創造力」的快速開發教材，主要的特色如下：

　　1.親自動手「組裝」，訓練學生「觀察力」與「空間轉換」能力。
　　2.親自撰寫「程式」，訓練學生「專注力」與「邏輯思考」能力。
　　3.親自實際「測試」，訓練學生「驗證力」與「問題解決」能力。
 
　　最後，在此特彆感謝各位讀者對本書的支持與愛護，擬於筆者纔疏學淺，難免有疏漏之處，敬請各位資訊先進不吝指教。

评分☆☆☆☆☆

說實話，《百變金鋼：新一代樂高機器人EV3 讓你從「玩傢變成專傢」》這個書名，第一次映入我眼簾的時候，就成功引起瞭我的好奇心。我平時對科技産品還蠻有興趣的，但總是停留在「使用者」的層麵，對於「創造者」的境界，總覺得遙不可及。EV3聽起來就像是把樂高積木的創意，注入瞭生命力，讓它們可以動起來，甚至思考！這讓我非常興奮。書名裏「讓你從玩傢變成專傢」這句話，更是精準地戳中瞭我的痛點。我希望這本書不是那種走馬觀花式的介紹，而是能夠真的把我這個「玩傢」一點一點地雕琢成一個能夠掌控EV3這套強大工具的「專傢」。我期待這本書能夠有係統的教學方法，詳細地講解EV3的硬件組成，比如各種傳感器（顔色、觸碰、紅外綫等等）的功能和應用，還有電機如何精準控製機器人的運動。更重要的是，我非常期待學習如何用編程來賦予機器人生命，無論是使用圖形化編程還是更高級的語言。我希望這本書能夠提供豐富的實踐案例，讓我能夠親手搭建齣各種功能各異的機器人，並且理解它們背後的工作原理，這樣纔能真正感受到從「玩傢」到「專傢」的蛻變。

评分☆☆☆☆☆

作為一個曾經沉迷於樂高積木的「大齡兒童」，《百變金鋼：新一代樂高機器人EV3》這個書名簡直是為我量身打造的！一直以來，樂高對我來說就是一種充滿想象力的創作工具，但終究停留在靜態的組閤。EV3的齣現，讓我看到瞭樂高無限的可能性——從靜態的拼搭，躍升到動態的智能操控。書名強調的「玩傢變成專傢」這一點，讓我覺得這本書不僅僅是提供一堆拼裝指令，而是深入淺齣地講解背後的科學原理和編程邏輯。我一直對外麵的科技世界充滿好奇，但又常常覺得那些專業的知識門檻很高，不敢輕易嘗試。如果這本書能夠用一種輕鬆有趣的方式，帶我認識EV3這套強大的機器人平颱，從最基礎的傳感器識彆、馬達驅動，到更復雜的邏輯判斷和算法設計，那絕對是我的菜！我希望這本書的內容能夠非常紮實，提供足夠多的技術細節，但又不會讓人感到枯燥乏味。最好是那種可以邊讀邊實踐，每完成一個小項目，就能獲得滿滿的成就感。我個人非常注重學習的連貫性和深度，所以這本書如果能從入門到進階，逐步引導，建立起一個完整的知識體係，那我就毫不猶豫地把它帶迴傢！

评分☆☆☆☆☆

《百變金鋼：新一代樂高機器人EV3 讓你從「玩傢變成專傢」》這個書名，簡直是我最近一直苦苦尋覓的那一本！我平時就喜歡研究一些新奇的科技産品，也常看科幻電影，但總覺得離實際操作有一段距離。EV3聽起來就像是一個能讓我親身走進科技前沿的平颱。書名裏的「玩傢變成專傢」更是直擊我心，我一直以來都是對新事物充滿好奇的「玩傢」，但渴望能有更深入的理解和掌握，成為一個能夠駕馭科技的「專傢」。我希望這本書能夠提供非常詳盡的EV3硬件和軟件的介紹，深入解析各種傳感器的運作方式、電機控製的精妙之處，以及如何運用編程來賦予機器人智能。我期待書中不僅有基礎的拼裝和編程範例，更能提供一些進階的挑戰，例如如何設計更復雜的機械結構、優化編程算法，甚至是如何讓機器人實現更高級的交互功能。我希望這本書能帶我打破「玩傢」的界限，真正踏入「專傢」的領域，讓我能夠用EV3創造齣屬於自己的獨特機器人作品！

评分☆☆☆☆☆

讀到《百變金鋼：新一代樂高機器人EV3 讓你從「玩傢變成專傢」》的書名，我的眼睛立刻亮瞭起來！我本身就對工程和製造有濃厚的興趣，而且樂高一直是我童年美好的迴憶。EV3聽起來就是一種能夠將兩者完美結閤的科技玩具，讓我可以重拾童年的快樂，同時又能學習到最新的科技知識。書名中的「玩傢變成專傢」更是讓我充滿期待，我一直想知道，那些看起來很復雜的機器人是如何一步一步被創造齣來的，而這本書似乎就是我的入門鑰匙。我希望這本書的內容能夠詳實且具有啓發性，不僅是告訴讀者如何組裝齣機器人，更重要的是解釋為什麼這樣組裝，以及背後的工程學原理。例如，在設計機械結構時，如何考慮穩定性、受力點；在編程控製時，如何設計算法來實現特定的功能。我尤其希望能看到書中包含一些復雜的、有挑戰性的項目，讓我可以運用所學知識去剋服睏難，從而真正地提升自己的能力，從一個隻是會照著說明書做的「玩傢」，進化成一個能夠獨立思考、解決問題的「專傢」。

评分☆☆☆☆☆

哇！光看書名《百變金鋼：新一代樂高機器人EV3 讓你從「玩傢變成專傢」》就覺得超有吸引力！我一直對樂高玩具很有感情，小時候就愛拼拼湊湊，但總覺得隻是單純的玩樂，沒有辦法深入去瞭解它的科技層麵。這幾年看到很多關於機器人、人工智能的新聞，一直很想找機會接觸，尤其是能自己動手做的那種。EV3聽起來就很厲害，感覺像是樂高版的變形金剛，可以變齣各種不同的機器人。書名裏的「玩傢變成專傢」更是打到我瞭，誰不想從隻是玩玩樂樂，變成真的懂得背後的原理，甚至能創造齣屬於自己的作品呢？我平常生活節奏也蠻快的，如果這本書能夠讓我不需要花很多時間去摸索，就能快速上手，並且循序漸進地學習，那真的太棒瞭！我特彆期待這本書能介紹EV3的各種功能，像是它的傳感器、馬達等等，還有怎麼用編程來控製它。最好還能有一些實際的範例，讓我可以照著做，感受一下創造齣活生生機器人的樂趣。颱灣現在有很多STEM教育的推廣，我覺得這本書就是一種很棒的實踐！