当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人

当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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具体描述

1.让学生利用「mBot机器人」结合「乐高零件」创作更「多元化」作品。
  2.让学生利用动手创作出具有「创意性」及「实用性」作品。
  3.让学生从创作中学习程式设计的「逻辑思考能力」及「解决问题能力」。
 
《当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人》内容简介 本书聚焦于一个充满创造力的交汇点:如何将mBot的编程能力与乐高积木的无限搭建潜力相结合,并通过我们自己设计的App进行实时控制。这不是一本单纯的硬件说明手册,也不是一套现成的乐高拼装指南,更不是App Inventor 2的入门教程。它是一份深度实践指南,旨在激发读者将跨学科知识融会贯通,实现从“遥控”到“智能互动”的飞跃。 全书结构围绕“概念搭建—逻辑设计—程序实现—主题应用”的闭环展开,力求让读者在制作过程中,不仅仅是机械地复制项目,而是理解背后的设计哲学与技术原理。 --- 第一部分:搭建与概念融合——超越基础搭建 本部分着重探讨如何将mBot的核心电子模块(如主控板、电机、传感器)与乐高机械结构进行高效、稳固且富有创意的集成。我们不会罗列乐高所有零件的名称,而是着重于结构力学在机器人设计中的应用。 1. 结构兼容性策略: 介绍如何利用乐高销子、轴孔系统与mBot的预留孔位进行精确对接,避免使用胶水或强力粘合剂,确保未来可以轻松拆解和重构。重点讲解如何设计柔性连接件和刚性支撑架,以应对不同主题制作带来的力矩和振动挑战。 2. 传感器与执行器的优化布局: 机器人运行的效率很大程度上取决于传感器接收信息的角度和电机输出力量的传导效率。本章节将深入讨论: 光学与超声波传感器在乐高外壳下的最佳安装角度,以应对复杂的环境光和障碍物反射面。 电机轴与乐高齿轮系统的啮合设计,如何通过不同齿比实现扭矩的放大或速度的提升,例如,在设计一个能够“搬运”乐高货物的机械臂时,如何计算所需的转速和力量平衡点。 3. 主题驱动的结构解构: 读者需要根据自己设想的主题(例如,一个模拟消防救援的机器人,或一个自动分拣的流水线模型)来反向设计mBot的载体。我们将提供一套“主题需求分析表”,引导读者思考:这个主题需要多少自由度?哪个部分需要负载?mBot本体应该充当移动底盘还是固定动力源? --- 第二部分:App Inventor 2 界面与交互设计——聚焦用户体验 本部分完全避开App Inventor 2的基础控件介绍,而是将重点放在如何为特定的机器人功能设计出最直观、最高效的App界面。我们假设读者已了解基础的拖拽编程概念。 1. 遥控逻辑与反馈机制的映射: 遥控不仅仅是“前进/后退”。我们将探讨如何设计一个多层次的控制界面: 基础模式(Direct Control): 虚拟摇杆设计,重点在于如何实现摇杆的归中检测和模拟信号到数字指令的平滑转换,避免机器人在App松手瞬间突然停止或失控。 高级模式(Preset Actions): 设计预设按钮,例如“九十度左转”、“执行抓取动作”。关键在于如何用最少的点击次数,触发复杂的、多步的mBot动作序列。 2. 传感器数据可视化与阈值设定: App不仅仅是发送指令的工具,也是接收信息的窗口。本章将讲解: 如何设计实时数据显示面板,例如,将超声波测得的距离实时显示在App界面上,并用颜色变化(如从绿色到红色)直观表示距离的危险程度。 动态参数调整: 如何在App界面上添加滑块或输入框,允许用户在不重新编译程序的情况下,实时修改mBot内部设定的速度上限、传感器采样频率或PID控制的增益参数。 3. 蓝牙通信的优化策略: 确保App与mBot之间稳定、低延迟的连接是成功的关键。我们探讨的不是如何连接蓝牙,而是如何优化数据包的结构,确保控制指令的优先级,并设计有效的“心跳包”机制,以快速识别和恢复连接中断的情况。 --- 第三部分:创意主题制作——实战案例的底层逻辑 本部分将展示几个复杂的主题项目,但重点不在于展示最终成品有多漂亮,而在于拆解实现这些功能所依赖的核心编程逻辑和结构设计思路。 案例一:乐高“抓取与搬运”系统设计 结构挑战: 如何用mBot作为移动底座,设计一个能平衡重心的机械臂,并利用舵机(或mBot电机)实现多轴联动。 App控制逻辑: 引入“模式切换”概念。App需要一个按钮来切换“移动模式”和“操作模式”,确保在操作机械臂时,底盘不会意外移动。我们分析如何使用App Inventor 2中的“列表”或“字典”结构来存储不同操作模式下的电机速度预设值。 案例二:基于环境感知的“自动导览”机器人 传感器融合: 不仅仅依赖单一传感器。本例将讲解如何结合光线传感器和红外寻线传感器,配合mBot的里程计信息,实现对特定“环境标记”(如特定颜色的乐高块或地标)的识别和导航。 路径规划的简化实现: 在App端设计一个简易的“绘制路径”功能,用户在App上点击几个预定点,App将这些点转换为mBot的转向角度和距离指令,而不是让mBot完全自主决策。 案例三:人机交互式互动装置 超越遥控: 探讨如何利用App Inventor 2的通知/震动反馈功能,让mBot在完成任务后,主动向手机发送确认信号。例如,当mBot成功识别到一个乐高积木的颜色后,手机会震动并弹出“抓取成功”的提示。 利用手机硬件: 探索如何利用手机的加速度计来控制mBot的动作,例如,晃动手机即可触发“停止所有动作”的紧急指令,这是一种比在屏幕上寻找按钮更快速的应急响应机制。 --- 结语:持续迭代的思维模式 本书的最终目标是培养读者一种“需求驱动设计”的思维。我们提供的所有项目和代码结构都是可被解构和重组的模块。读者在完成书中的主题后,应能将学到的结构搭建技巧、App逻辑设计能力,以及mBot的硬件集成方法,应用于任何全新的、由自己创意驱动的乐高+mBot项目之中。本书旨在成为一个起点,而非终点,引导创作者不断探索软硬件结合的无限可能。

著者信息

图书目录

CH1 mBot机器人的程式开发环境
1-1 Makeblock基本介绍
1-2 mBot机器人
1-3 mBot机器人的程式设计流程
1-4 组装一台mBot机器人
1-5 mBot机器人蓝牙模组适配器
1-6 mBot机器人基本车常见的运用
1-7 mBot机器人的控制板基本介绍
1-8 mBot机器人的程式开发环境
1-9 下载及安装mBot机器人的mBlock软体
1-10 mBlock 的整合开发环境
1-11 撰写第一支mBlock程式

CH2 一窥 App Inventor 的魅力
2-1 App Inventor 2 的魅力
2-2 App Inventor 的程式开发环境
2-3 进入 App Inventor 2 云端开发网页
2-4 撰写第一支 App Inventor 2 程式

CH3 mBot带球跑机器人
3-1 mBot创意组装的各种应用介绍
3-2 有关mBot带球跑机器人
3-3 「组装」带球跑机器人
3-4 「写程式」让机器人可以带球跑
3-5 撰写「手机App」程式来操控带球跑机器人
3-6 专题制作(手机操控机器人射球门)

CH4 mBot夹瓶子机器手臂
4-1 有关mBot夹瓶子机器手臂
4-2 「组装」夹保特瓶的机器手臂
4-3 「写程式」让机器手臂夹保特瓶
4-4 撰写「手机 App」程式让机器手臂夹保特瓶

CH5 mBot相扑机器人
5-1 有关mBot相扑机器人
5-2 「组装」相扑机器人
5-3 「写程式」玩相扑机器人
5-4 撰写「手机App」程式也能玩相扑机器人

CH6 mBot走迷宫机器人
6-1 有关mBot走迷宫机器人
6-2 「组装」走迷宫机器人
6-3 「写程式」让机器人走迷宫
6-4 撰写「手机 App」程式来玩机器人走迷宫

CH7 mBot二足人型机器人
7-1 有关mBot二足仿生机器人
7-2 「组装」二足仿生机器人
7-3 「写程式」控制二足仿生机器人
7-4 撰写「手机App」程式也能玩二足仿生机器人

CH8 mBot六足仿生机器人
8-1 有关mBot六足仿生机器人
8-2 「组装」六足仿生机器人
8-3 「写程式」控制六足仿生机器人
8-4 撰写「手机 App」程式也能玩六足仿生机器人

CH9 mBot二足仿生机器人
9-1 有关mBot二足人型机器人
9-2 「组装」二足人型机器人
9-3 「写程式」控制二足人型机器人
9-4 撰写「手机 App」程式也能玩二足人型机器人

CH10 mBot碰碰车
10-1 有关mBot碰碰车
10-2 「组装」碰碰车机器人
10-3 「写程式」控制碰碰车机器人

CH11 mBot手动型捡桌球机器人
11-1 有关mBot手动型捡桌球机器人
11-2 「组装」捡桌球机器人
11-3 「写程式」让机器人可以捡桌球
11-4 撰写「手机App」程式来让机器人捡桌球

CH12 mBot爬坡机器人
12-1 有关mBot爬坡机器人
12-2 「组装」爬坡机器人
12-3 「写程式」控制爬坡机器人
12-4 撰写「手机App」程式也能玩爬坡机器人

CH13 mBot连结车
13-1 有关mBot连结车
13-2 「组装」连结车机器人
13-3 「写程式」控制连结车机器人
13-4 撰写「手机App」程式也能玩连结车机器人

CH14 mBot摄影车
14-1 有关mBot摄影车
14-2 「组装」摄影车机器人
14-3 「写程式」控制摄影车机器人
14-4 撰写「手机App」程式也能玩摄影车机器人

CH15 mBot战车
15-1 有关mBot战车
15-2 「组装」战车机器人
15-3 「写程式」控制战车机器人
15-4 撰写「手机App」程式也能玩战车机器人    

CH16 mBot工程车
16-1 有关mBot工程车
16-2 「组装」工程车机器人
16-3 「写程式」控制工程车机器人
16-4 撰写「手机App」程式也能玩工程车机器人

CH17 mBot吊车
17-1 有关mBot吊车
17-2 「组装」吊车机器人
17-3 「写程式」控制吊车机器人
17-4 撰写「手机App」程式也能玩吊车机器人

附录
mBot额外扩充材料表
乐高积木材料表

 

图书序言

图书试读

用户评价

评分

这本《当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人》真的是太对我的胃口了!我平常就喜欢捣鼓一些小玩意儿,家里也囤了不少乐高积木,但是一直觉得它们就只能搭搭模型,功能性上有点局限。mBot机器人我关注它很久了,觉得它是一个很好的平台,但一直没有找到一个能完美结合它的地方。这本书的出现,简直就是给我打开了一扇新世界的大门! 首先,它用App Inventor 2来开发遥控App这一点就非常吸引人。我对编程一直有点跃跃欲试,但又怕那些复杂的代码会让我望而却步。App Inventor 2的拖拽式编程界面,听起来就很友善,感觉即使是像我这样的编程新手,也能很快上手,做出自己的东西来。而且,把乐高积木和mBot结合起来,这个想法太有创意了!想想看,我可以用乐高搭建出各种有趣的造型,再通过自己编写的App来控制mBot完成各种动作,比如让它变成一辆自动驾驶的卡车,或者一个能搬运东西的小助手,光是想想就觉得很有成就感。这本书的“创意主题制作”这几个字,真的不是说说而已,它鼓励你去天马行空地发挥想象力,把自己的点子变成现实。我迫不及待地想知道书中会有哪些具体的项目可以跟着做,比如有没有那种可以遥控搬运乐高零件的机器人,或者能沿着乐高轨道行走的mBot,这些都是我非常感兴趣的。

评分

最近刚入手了《当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人》这本教材,说实话,光看书名就觉得很有吸引力。我一直都对机器人科技挺感兴趣的,但总是觉得门槛有点高,要么就是需要懂很复杂的编程语言,要么就是成品控制非常有限。 这本书完美地解决了我的痛点。它把mBot机器人和我们熟悉的乐高积木结合在一起,这个组合本身就充满了想象空间。我一直都很喜欢乐高,它可以搭建出各种奇妙的造型,如果能让mBot和乐高结合,那绝对能创造出很多有意思的东西。更惊喜的是,它还引入了App Inventor 2这个工具。我之前有听过App Inventor 2,知道它是一种可视化编程,非常适合新手入门。这意味着,我不需要花很多时间去学习枯燥的代码,就可以通过拖拽模块来设计属于自己的机器人遥控App。 书中提到的“创意主题制作”更是让我眼前一亮。我之前买过一些机器人套件,但玩来玩去都是那些预设的模式,很容易就腻了。这本书显然鼓励的是更自由的创作,你可以根据自己的想法,用乐高搭建出各种形态,然后设计相应的App来控制它。比如,我一直想做一个能在家给我送零食的小机器人,或者一个能在院子里巡逻的“安保”机器人,这本书提供的思路和工具,让我觉得这个想法似乎不再是天方夜谭。 我非常期待书中能提供一些具体的案例,比如如何用乐高搭建一个简易的“机器人手臂”,然后用App Inventor 2写一个可以控制它的抓取和释放的程序;或者如何设计一个循迹机器人,让它能沿着乐高搭建的赛道前进。总之,这本书为我打开了一个充满创造力的世界,我迫不及待想动手去实践了!

评分

这本《当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人》真的是太让我惊艳了!我一直以来都在寻找一种能够将抽象的编程概念与具象的物理世界联系起来的学习方式,尤其是在STEM教育领域。过去,我尝试过一些编程学习平台,但总感觉缺少一些“玩”的乐趣,也缺少那种创造出来的东西能立刻在现实世界中产生影响的满足感。 这本书的切入点非常独特且富有吸引力。mBot本身就是一个很棒的入门级机器人平台,而乐高积木则是无数孩子(以及像我一样的大孩子)童年和现在的挚爱,将两者结合,本身就充满了无限的可能性。想象一下,你可以用乐高搭建出一个酷炫的机器人外壳,或者一个复杂的机械结构,然后通过自己编写的App来控制它,这是一种多么令人兴奋的体验! 更让我心动的是,它选择了App Inventor 2作为开发工具。这意味着,即使是对编程完全没有基础的人,也可以通过这个可视化编程平台,像搭积木一样轻松地构建出功能强大的App。这极大地降低了学习门槛,让更多人能够参与到机器人编程的乐趣中来。书中“创意主题制作”的理念,更是将“玩”与“学”完美结合,鼓励读者发挥无限的想象力,将脑海中的创意转化为实际的机器人项目。 我尤其期待书中能够提供一些详细的、循序渐进的项目指导,例如如何设计一个能够识别颜色并根据指令进行分类的机器人,或者如何用乐高搭建一个可以进行简单互动的“宠物”机器人,并通过App Inventor 2来赋予它生命。这本书不仅仅是一本技术教程,更像是一本激发创造力的指南,让我看到了将虚拟世界的代码变成现实世界中可交互的智能机器的奇妙过程。

评分

这本书,哦,让我怎么说呢,《当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人》,简直是为我这种“动手派”量身定做的!我一直觉得,学习新东西,尤其是科技类的,光看书是远远不够的,一定要上手去玩,去折腾,才能真正理解。 mBot机器人我早有耳闻,觉得它是个很不错的平台,但总觉得少了点什么。乐高积木嘛,相信家家都有那么几盒,但除了搭个房子、搭个车,总觉得有点“技穷”。这本书的神奇之处就在于,它把这两样东西给“撮合”了,而且还加上了App Inventor 2这个“媒人”。我一听就知道,这下有得玩了! App Inventor 2这个名字听起来就非常亲民,不用写那些密密麻麻的代码,就能做出一个遥控App,这对我来说简直是福音。我一直想让我的小mBot动起来,做一些不一样的事情,但一想到要学Python或者Arduino,就觉得头大。这本书给我的感觉就是,我可以把我的脑子里那些天马行空的点子,通过乐高搭建出来,然后用App Inventor 2来给它们“注入灵魂”,让它们按照我的想法行动。 我非常好奇书中会提供哪些“创意主题制作”的范例,比如,能不能用乐高搭一个简易的“抓娃娃机”平台,然后用App来控制mBot模拟抓取?或者,能不能搭建一个能够进行简单“对话”的机器人,通过App输入指令,mBot能给出一些预设的反馈?总之,这本书给我最大的感受就是,它提供了一个非常低门槛但又充满无限可能的平台,让我可以在玩乐高、玩mBot的过程中,自然而然地学会如何用App来控制和创造。这绝对是一次充满乐趣的科技探索之旅!

评分

我一直觉得,科技教育不应该只是枯燥的理论,更重要的是动手实践和创意发挥。《当mBot遇上乐高积木:创意主题制作:使用App Inventor 2撰写App遥控机器人》这本书,恰恰做到了这一点。我平常喜欢给我的小朋友买各种益智玩具,但很多时候,我发现他们玩过一阵子就失去兴趣了。而这种能够结合动手搭建和编程控制的模式,我觉得更能激发他们的持久兴趣。 这本书最大的亮点在于将两个孩子们都非常喜欢的元素——乐高积木和机器人——巧妙地结合起来,并且引入了App Inventor 2这个可视化编程工具。这对于我这个对编程不太懂但又想引导孩子接触这方面知识的家长来说,简直是福音。我不再需要担心自己不会写代码,可以通过App Inventor 2和孩子一起研究,甚至可以一起设计App的界面和功能。最重要的是,它鼓励“创意主题制作”,这意味着孩子们可以自由地发挥想象,用乐高搭建出各种有趣的载体,然后赋予mBot生命,让它动起来。 我特别期待书中能有一些进阶的创意项目,不仅仅是简单的遥控,而是能让mBot结合乐高搭建物,实现一些更复杂的交互。比如,用乐高搭建一个迷宫,然后通过App控制mBot寻找出口;或者搭建一个简单的机械臂,通过App来控制它的抓取和释放。这本书的出现,让我看到了一个可能性,那就是让科技学习变得像玩游戏一样有趣,让孩子们在玩乐中学习,在创造中成长。这绝对是一本值得入手的书,无论是给孩子,还是给自己,都能带来无穷的乐趣和启发。

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