創意實作7:LEGO運用於多鏇翼

創意實作7:LEGO運用於多鏇翼 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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具體描述

在現今的社會,網路的全球化趨勢,使得國際競爭力不再是技術之間的相互競技,而是在於你能創造齣多少的創新能量。當我們思考該如何在這樣的創新世代趨勢中去培養創新能力時,最大的影響力,就是從校園開始嚮下紮根。透過學校的教育翻轉,讓學生學會思考、學會分享、學會自己發掘問題,更重要的是,學會自己動手實作的態度。

  國立高雄第一科技大學率先在2010年宣示轉型為「創業型大學」,緻力於培育學生「具備創新的特質,以及創業傢的精神」,透過課程來落實培育學生具備「創意思維、跨域閤作、數位製造、創業實踐」,並於2016年8月齣版瞭《方法對瞭,人人都可以是設計師》一書,透過課程的設計來培養學生達到創意思維及跨領域的閤作。有鑑於學生在數位製造及創業實踐方麵,較缺少動手實作的經驗,本校陳振遠校長集結瞭9位來自不同專業背景的學者專傢,透過跨科係、跨專業的方式,共同編撰齣以創夢工場的場域設備為主,教你如何動手實作的《創意實作》,書中有9個操作單元,包括風靡全球的創客運動、材質色彩資料庫、木工機具操作輕鬆學、基礎金屬工藝、3D列印繪圖與操作、CNC控製金屬減法加工、LEGO運用於多鏇翼、遊戲APP開發入門,以及在地文化資源的調查方法與應用。9個單元皆透過由淺入深的介紹,讓讀者可以更輕鬆入門。單元從風靡全球的創客運動開始作介紹,接著進入手工具的手工製作,其中包含瞭木工機具的操作及金屬工藝的認識,以便瞭解手作精神的重要性。在學習手作單元之後,纔可以進入自動化設備的學習。

  瞭解手工設備的製作後,再開始進行機械自動化的3D列印加法加工及CNC減法加工的軟體及設備操作。透過前麵所包含的手工工藝製作及3D加工製作,之後就可以開始強調如何透過控製化程式來驅動動力進行加工。前7組單元從造型、結構、機構、邏輯、組裝等動手實作練習之後,第8單元也透過現今APP市場爆炸性的發展,從中學習如何開發齣易上手的APP遊戲。

  課程透過風靡全球的創客運動、手工具的操作、自動化機械設備加工、程式控製帶動馬達、APP遊戲過程操作,以及在地文化資源的調查方法與應用等9個單元,來達到玩中學、學中做的教育翻轉,俾能符應我國技職轉型高教創新的精神,亦能切閤本校創業型大學願景培育學生具備創新的特質及熱忱、投入與分享的創業傢精神。

  本書希望能培養更多想成為自造者的年輕學子,透過《創意實作》中所介紹的9個由淺入深的實作課程操作練習,讓你我都可以成為這個産業趨勢中的全能自造者,並且訓練自己能擁有更多的技能專長!

 
創意實作7:LEGO運用於多鏇翼 圖書簡介 本書聚焦於LEGO積木係統在多鏇翼無人機(UAV)設計、製造與創新應用中的潛力與實踐。 本書並非簡單地介紹LEGO積木的搭建技巧,而是深入探討如何將這種普及、靈活且易於獲取的模塊化係統,作為一種強大的工程工具,融入到現代多鏇翼飛行器的研發流程中。我們將超越傳統的玩具範疇,將LEGO視為一種快速原型構建(Rapid Prototyping)的媒介,用以探索復雜的空氣動力學結構、創新的機械集成以及獨特的任務載荷平颱。 本書的讀者對象涵蓋瞭從高級業餘愛好者、STEM教育工作者,到對快速原型設計和低成本無人機開發感興趣的工程師和學生。我們假設讀者對基本的無人機原理(如控製、動力係統)有初步瞭解,但本書將重點放在如何“結構化”這些組件,並利用LEGO的特性來解決實際設計中的挑戰。 第一部分:LEGO作為工程基石——理論與工具的融閤 本部分旨在為讀者打下堅實的理論基礎,說明為何LEGO係統能夠勝任嚴肅的工程設計工作。 第一章:模塊化思維與無人機設計哲學 無人機設計往往受限於昂貴的定製模具和較長的生産周期。本章將闡述模塊化設計在降低研發成本和提高迭代速度上的優勢。我們將分析LEGO Technic和Mindstorms係列提供的連接件、梁、銷釘和齒輪係統如何完美對應無人機結構設計中的受力點、剛性需求和連接便利性。重點討論“功能驅動的結構設計”,即如何通過預設的LEGO連接標準,反嚮指導飛行器各個功能模塊(如電池倉、飛控安裝位、電機臂)的幾何布局。 第二章:材料特性分析與結構優化 LEGO積木主要由ABS塑料製成。本章將詳細分析ABS在無人機應用中的局限性(如剛性、熱穩定性和衝擊吸收能力)與優勢(如低密度、易於切割和再利用性)。我們將介紹如何通過LEGO結構設計中的桁架(Truss)結構、交叉支撐(Cross-bracing)以及厚度變化來彌補單一塑料件的結構弱點,以達到滿足特定載荷要求的結構強度。書中將包含具體的應力分布案例分析,演示如何利用LEGO的幾何特性進行初步的結構有限元分析(FEA)的概念性模擬。 第三章:電子與機械的無縫集成 現代無人機是機電一體化的産物。本章的核心是如何在不使用膠水或焊接的情況下,將標準化的飛控闆(如Pixhawk、Betaflight兼容闆)、ESC(電子調速器)和GPS模塊,牢固且有效地集成到LEGO框架中。我們將詳細介紹使用定製的LEGO磚塊(或通過3D打印技術快速製造的適配件)來構建減震懸掛係統,以保護敏感電子元件免受飛行震動的影響。內容將涵蓋綫纜管理和電磁兼容性(EMC)的初步考量。 第二部分:快速原型與迭代——從概念到飛行平颱 本部分側重於實踐操作,指導讀者如何利用LEGO快速實現多鏇翼的物理模型,並進行迭代測試。 第四章:多鏇翼構型與LEGO框架構建 本書將詳細解析四鏇翼(Quadcopter)、六鏇翼(Hexacopter)及八鏇翼(Octocopter)等不同構型的結構特點。針對每種構型,我們提供基於LEGO Technic係統的標準設計模闆。例如,如何使用長梁和銷釘構建具有特定臂展長度和剛性的機臂;如何利用角度連接件確保電機安裝角度的精確性。我們將展示如何通過改變機臂的連接方式(如“X”型、"+"型)來評估對飛行穩定性的影響。 第五章:動力係統集成與轉速效率評估 電機和螺鏇槳的選擇是關鍵。本章將指導讀者如何精確安裝標準尺寸的無刷電機,並討論如何利用LEGO齒輪係統(而非電子調速器直接驅動)在特定低速應用中(如仿生飛行或特定測試平颱)實現動力傳動。更重要的是,我們將介紹如何搭建一個可拆卸的測試平颱,用於測量不同LEGO機架在相同動力配置下産生的振動模式和結構共振頻率。 第六章:載荷平颱與任務模塊化設計 無人機的價值在於其攜帶的載荷。本章探討如何利用LEGO的兼容性,設計可快速更換的任務模塊。這包括但不限於: 1. 視覺傳感模塊:如何設計具有俯仰/橫滾角度調整能力的LEGO雲颱結構,以適應不同類型的相機或LiDAR傳感器。 2. 環境采樣模塊:設計一個基於LEGO機械結構驅動的“抓取”或“釋放”機構,用於收集特定環境樣本。 3. 模塊化電池管理係統:利用LEGO的連接孔位,設計可快速增減電池容量的串聯/並聯結構。 第三部分:高級應用與創新實踐 本書的最後部分將探索LEGO在更前沿的無人機研究和教育中的潛力。 第七章:空氣動力學造型與阻力測試 傳統的無人機機身設計往往是流綫型的,但LEGO的“方塊”特性限製瞭這一點。本章將引導讀者如何利用LEGO的平滑磚塊(Tiles)和斜坡件(Slopes)來“僞流綫化”機身,並測試這種造型對懸停效率和抗風性的實際影響。書中包含如何搭建一個簡易的風洞測試裝置(同樣基於LEGO框架),用於直觀觀察氣流在不同機身截麵上的錶現。 第八章:自適應與可重構機體探索 利用LEGO的可拆卸特性,我們進入“軟結構”或“變體結構”的探索。本章提齣概念:是否可以設計一個在飛行中能通過內部或外部激勵(如小型綫性執行器)改變機臂角度或機身剛度的無人機?雖然這需要結閤非LEGO的電子控製元件,但LEGO提供瞭快速驗證機械變換結構的理想平颱。我們將展示一個簡單的案例:通過改變中心機體與機臂的連接角度,觀察對六鏇翼飛行穩定性的即時影響。 第九章:教育性模型與設計思維培養 本書的最終目標是促進創新教育。本章總結瞭LEGO在STEM教育中作為無人機平颱設計的優勢:低失敗成本、高可見度的搭建過程、即時反饋的物理模型。我們將提供一係列循序漸進的教學活動方案,鼓勵學生超越“照著說明書搭建”,轉而思考“如何用現有的LEGO件來解決一個特定的飛行穩定性問題”。這包括故障排除、結構優化競賽等。 總結 《創意實作7:LEGO運用於多鏇翼》不是一本關於遙控玩具的指南,而是一本關於快速工程實現、係統集成和創新原型構建的實用手冊。它揭示瞭看似簡單的塑料積木,在嚴肅的無人機工程領域中,所能提供的無與倫比的靈活性和實驗潛力。通過本書,讀者將學會如何像設計師一樣思考,將抽象的工程需求轉化為具體的、可觸摸、可測試的物理結構。

著者信息

圖書目錄

圖書序言

圖書試讀

用戶評價

评分

哇,看到這本書名《創意實作7:LEGO運用於多鏇翼》真的讓我眼睛一亮!身為一個從小就在LEGO堆裡長大的颱灣人,對於這種結閤童年迴憶與科技創新的主題,簡直是無法抗拒。想像一下,那些繽紛的積木,不再隻是搭建城堡或交通工具,而是能組裝成能在空中飛翔的精巧裝置!光是這個概念,就足以讓人充滿好奇。我腦中已經開始浮現各種畫麵:用經典的LEGO Technic零件,搭配上微型的馬達、電池和遙控裝置,會不會就這樣組齣一颱迷你又酷炫的四軸飛行器?書裡會不會有詳細的組裝步驟圖,教我們如何巧妙地運用LEGO的連接方式,讓結構既穩固又能減輕重量?甚至,會不會有關於空氣動力學的基礎介紹,讓我們理解LEGO積木的形狀如何影響飛行?我對這本書的期待,不單純是想學會怎麼組裝,更希望它能激發我對機械原理和工程設計的興趣,讓我知道原來LEGO不隻是一個玩具,更是一個充滿無限可能的學習平颱。光憑書名,就覺得這是一趟充滿驚喜的知識探索之旅,我迫不及待想翻開它,看看裡麵到底藏著多少令人驚嘆的創意!

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老實說,一開始看到《創意實作7:LEGO運用於多鏇翼》這個標題,我有點驚訝。LEGO?跟多鏇翼飛行器?這兩個東西怎麼結閤在一起?我以前對LEGO的印象就是色彩繽紛的積木,適閤小朋友玩。而多鏇翼飛行器聽起來就很專業、很科技。但仔細想想,LEGO的優點就是它的組閤性強,可以自由發揮創意。而多鏇翼飛行器,如果能用LEGO來實現,那不是更能讓更多人,尤其是年輕人,對飛行科技產生興趣嗎?我猜書裡可能會有從基礎開始介紹,例如如何選擇適閤的LEGO零件,以及如何利用LEGO搭建齣堅固的機身骨架。我很好奇,書裡會不會提供不同大小、不同載重的飛行器設計範例,讓讀者可以根據自己的需求來選擇。另外,我也很好奇,書中會不會探討LEGO材質的限製,例如重量、耐熱性等,以及如何剋服這些限製。我希望這本書不隻是一個「怎麼做」的教學,更能引導讀者去思考「為什麼」這樣做,讓組裝過程充滿學習的樂趣,而不隻是死記硬背。

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這本《創意實作7:LEGO運用於多鏇翼》聽起來就很有意思!我是個對DIY充滿熱情的工程師,平時就喜歡動手做一些小玩意兒。最近對無人機(多鏇翼飛行器)的技術很感興趣,但市麵上的套件通常都比較製式,感覺少瞭點個人發揮的空間。這本書的齣現,簡直是為我量身打造的!LEGO的模組化特性,加上其高度的可塑性,讓我在組裝飛行器時,可以更自由地進行外型設計,甚至能針對不同的功能需求,設計齣獨特的機身結構。我特別好奇書中會不會分享一些利用LEGO零件來達成特殊功能的技巧,例如,如何利用LEGO的結構來固定鏡頭,或是如何設計齣更具空氣動力學效率的機翼。另外,我也很想知道,書中會不會探討如何巧妙地將電子元件整閤到LEGO的結構中,例如如何藏線、如何固定電池,以及如何確保整體結構的穩定性和耐用性。我預期這本書會提供一些非常有價值的實踐建議,甚至可能會提供一些開源的設計藍圖,讓讀者可以直接參考或進行改良。這不僅僅是一本組裝指南,更像是一個激發創客精神的寶庫。

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《創意實作7:LEGO運用於多鏇翼》這個書名,瞬間勾起瞭我內心深處的某種渴望。我是一個熱愛各種模型、喜歡動手做的機械迷,同時也是一個對飛行器有著無限憧憬的人。LEGO,這個曾經陪伴我無數個下午的積木,如今竟然能與我夢寐以求的多鏇翼飛行器結閤,這實在太令人興奮瞭!我猜測,書中一定會深入探討如何運用LEGO的優勢,來解決傳統多鏇翼飛行器在設計上的挑戰。例如,LEGO的連接結構是否能提供更好的抗震性?LEGO積木的形狀是否能幫助優化飛行器的空氣動力學性能?我尤其好奇,書中會不會分享一些利用LEGO的顏色和造型,來打造齣兼具功能性和美學的飛行器設計。我期待看到一些充滿創意的機身造型,甚至是一些意想不到的結構創新。更重要的是,我希望這本書能引導讀者不隻停留在組裝,更能去思考和實驗,激發齣更多關於LEGO與飛行科技的無限可能。

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這本《創意實作7:LEGO運用於多鏇翼》的齣現,對我這個有點年紀但仍保有童心和對新事物好奇心的人來說,簡直是意外的驚喜!我從小就喜歡玩LEGO,長大後也對遙控飛機、無人機這類的科技產品很感興趣,但總覺得自己動手組裝的門檻有點高,需要很多專業的工具和知識。這本書名讓我聯想到,也許可以用LEGO這種大傢都很熟悉的素材,來降低進入多鏇翼飛行器領域的難度。我期待書裡能提供一些循序漸進的教學,從簡單的入門款開始,逐步挑戰更複雜的設計。我特別想知道,書中會不會分享一些利用LEGO的齒輪、連桿等特殊零件,來製作更精巧的飛行控製結構的技巧。或者,有沒有可能利用LEGO的積木,設計齣一些具備特殊功能的飛行載具,例如載運小物品,或是進行簡單的空中攝影。這本書讓我感覺,原來科技的學習,也可以是這麼有趣、這麼有想像力的。

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