新一代樂高SPIKE Prime機器人-使用LEGO Education SPIKE App - 最新版 - 附MOSME行動學習一點通：影音．加值 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李春雄

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探索无限可能的编程与工程世界 本书旨在为青少年和教育工作者提供一个深入浅出、兼具趣味性与实用性的平台，通过动手实践，掌握现代机器人技术的核心理念与编程思维。我们聚焦于如何利用模块化的构建系统，结合直观的图形化编程界面，将抽象的科学概念转化为可操作的、解决实际问题的机器人项目。 核心内容聚焦：跨学科学习与工程思维的培养 本书将引导读者进入一个将物理构建、电子工程和软件编程完美融合的领域。我们强调的不是单纯的软件操作指南，而是如何运用这些工具去设计、测试和优化复杂的系统。 第一部分：基础构建与机械原理入门 本部分将详细介绍构建系统的基础组件，重点在于理解机械结构的设计原则。 结构稳定性与负载分配： 学习如何通过合理的几何布局（如三角形结构、桁架设计）来确保机器人的稳定性和承重能力。我们将分析不同连接件的受力特性，指导读者避免常见的结构性弱点。 传动系统剖析： 深入解析齿轮组、皮带传动和蜗轮蜗杆等核心传动机构的工作原理。读者将学会如何计算齿轮比，以实现扭矩的放大或速度的提升，这是机器人运动控制的基础。 运动学基础： 探讨轮式机器人底盘的布局（如阿克曼转向、差速驱动）对运动精度的影响。我们将通过实际搭建案例，展示不同底盘结构在直线行驶、原地转向和曲线运动中的性能差异。 第二部分：电子元件与传感器集成 本章节将重点讲解机器人的“感官”与“神经系统”——智能集线器和各类传感器的功能与应用。 智能集线器（Hub）的潜能开发： 不仅是电源和数据传输中心，我们将探讨其内置的陀螺仪和加速计如何被用作高级的姿态检测工具。介绍如何校准这些惯性传感器，以实现更精确的平衡和姿态反馈控制。 距离与环境感知： 详细解析超声波传感器和红外（IR）测距传感器的物理原理（声波反射与光波反射）。我们将指导读者如何处理传感器读数中的噪声和误差，建立可靠的避障或循迹算法。 力觉与反馈控制： 探讨压力传感器和颜色传感器的应用。例如，如何利用颜色传感器区分地面标记，实现精密的赛道跟随；或者如何通过力传感器实现抓取对象的力度自适应控制。 第三部分：编程逻辑与高级算法构建 这是本书的核心部分，重点在于培养结构化思维和解决复杂问题的能力。我们采用的编程环境侧重于模块化和可视化，但其背后的逻辑与专业级编程语言是相通的。 流程控制与变量管理： 建立严谨的程序结构，包括顺序执行、循环（迭代）、条件判断（选择）的使用。重点讲解局部变量与全局变量的生命周期管理，确保数据在复杂程序中的一致性。 函数与模块化编程： 强调“代码重用”的理念。读者将学会编写自定义功能块（函数），将重复性的操作封装起来，使主程序逻辑清晰、易于维护和调试。 PID控制初步应用： 引入比例-积分-微分（PID）反馈控制的基本概念。虽然是基础介绍，但我们会将其应用于实际场景，如电机速度的精确恒定控制或机器人的精确直线行驶，展示如何通过调整P、I、D参数来实现系统的稳定性和响应速度的平衡。 状态机设计： 针对需要处理多种不同工作模式（如“待机”、“巡航”、“抓取”等）的机器人，我们将介绍有限状态机（FSM）的设计方法，确保机器人在不同状态间的切换平滑且逻辑清晰。 第四部分：项目实践与工程挑战 本部分通过一系列循序渐进的项目，巩固前述的理论知识和编程技巧。每个项目都模拟了真实的工程挑战。 自动搬运系统： 设计一个能够识别特定标记、规划路径并精确抓取和放置货物的自动化机械臂或小车系统。这要求整合视觉（颜色/标记识别）、运动控制和抓取机构的协同工作。 自主导航与地图构建（简化版）： 尝试使用里程计（编码器）和惯性传感器数据，构建一个简易的室内定位模型。目标是让机器人在未知环境中探索并返回起始点，强调路径规划的鲁棒性。 竞赛模拟挑战： 选取几个经典的机器人挑战赛场景（如迷宫求解、障碍物穿越），要求读者在限定时间内，优化机械结构和算法，以达到最高的效率和准确率。 学习目标 通过本书的学习，读者将不仅能熟练操作特定的机器人平台，更重要的是，能够： 1. 掌握结构设计的基础准则，能够独立设计出稳定、高效的机械载体。 2. 理解传感器数据采集与处理的内在机制，学会将物理信号转化为可用的数字信息。 3. 建立结构化的编程思维，能够将复杂任务分解为可管理的模块化程序段。 4. 培养迭代优化和故障排除的能力，这是所有工程学科的必备素质。 本书致力于提供一个动手实践驱动的学习体验，鼓励读者跳出示例代码的限制，去探索属于自己的、更具创造性的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書時，我最關心的就是它的「實用性」以及對最新版SPIKE App的支援程度。畢竟科技產品迭代很快，過時的指南讀起來簡直是浪費時間。這本書在這方面做得相當出色，它緊跟著官方軟體的最新介面和功能進行闡述，讓我完全不用擔心學到一半發現軟體對不上。書中關於感測器應用的章節，尤其讓我印象深刻，它不僅僅是教你如何讀取數據，更教你如何利用這些數據來優化機器人的行為邏輯，這才是機器人教育的精髓所在。編排上，它給予了相當大的篇幅來討論除錯的技巧，這點對於現場教學非常重要，因為程式出錯是常態，如何引導學生找出問題所在，比直接給出解答更有價值。整體來說，它就像一位耐心十足的資深教練，隨時準備在你遇到困難時伸出援手。

评分☆☆☆☆☆

我得說，這本關於樂高新一代機器人的教材，在編排的邏輯性和知識的連貫性上，幾乎找不到可以挑剔的地方。它並沒有試圖塞入過多的資訊，而是專注於將核心概念打磨得透徹。我特別喜歡它在講解如何利用流程圖來規劃程式架構的部分，這對於習慣用積木式編程的孩子來說，是從圖形化思維過渡到文字編碼思維的關鍵橋樑。書中範例的完整性做得非常好，從硬體搭建的建議到最終的程式碼展示，幾乎不需要額外參考其他資料。這對於希望快速建立起一套完整教學模組的老師來說，提供了極大的便利性。它不只是一本操作指南，更像是一套完整的教學SOP，讓教學的品質得以穩定地維持在很高的水準上。

评分☆☆☆☆☆

這本工具書的價值，遠遠超過了它所涵蓋的那些機器人操作技巧。我發現它在潛移默化中，灌輸了一種結構化的問題解決態度。書中的專案設計，從簡單的循線到複雜的任務分配，層層遞進，讓學習者能夠穩紮穩打地建立起自己的程式知識庫。我特別欣賞它在每個單元結尾處設計的「延伸思考」部分，這些提問往往能激發出學生們更深層次的創意和對既有方案的改良意願。對於我們這些身處第一線的教育工作者而言，時間寶貴，一本能夠快速提供高品質教學資源的書籍就是寶藏。這本書的敘述風格非常平易近人，用詞精準卻不帶學術腔調，讓原本對理工科感到畏懼的學生，也能鼓起勇氣去嘗試和接觸。

评分☆☆☆☆☆

老實說，市面上介紹機器人程式設計的書籍多如牛毛，但大多都淪為冷冰冰的技術手冊，讀起來非常乏味。然而，這本對新一代SPIKE Prime的介紹，卻讓人有種「相見恨晚」的感覺。它的排版設計簡潔明瞭，色彩的運用也很抓眼球，讀起來完全沒有壓力。更重要的是，它強調的不是單純的「照著做」，而是引導讀者去思考「為什麼要這樣做」。書中許多範例的設計，都巧妙地融入了解決實際問題的思維，這對於培養孩子的運算思維至關重要。我個人特別欣賞它在說明複雜演算法時所使用的比喻和圖解，那些抽象的概念，透過這些具體的圖像化說明，瞬間變得清晰易懂。這本書的深度與廣度兼顧得非常好，既能滿足基礎入門的需求，對進階玩家也提供了足夠的挑戰性。

评分☆☆☆☆☆

這本關於樂高SPIKE Prime機器人的書，從頭到尾都散發著一股紮實的教學熱情，光是翻開目錄就讓人忍不住想動手實作。它並非那種只停留在理論層面的說明書，而是真正把編程邏輯和硬體組裝的每一個環節都拆解得清清楚楚。特別讓我驚喜的是，作者群似乎非常了解台灣教育現場的脈絡，內容的設計非常貼近學校課程的要求，讓我在輔導學生的時候，能夠迅速找到對應的教學案例。書裡對每一個積木模組的功能解釋都非常到位，即使是初學者，只要按照書上的步驟一步一步來，也能順利完成複雜的任務。那種從無到有，看著自己拼湊出來的機器人開始聽從指令移動的成就感，真的是無可取代的學習體驗。這本書成功地將艱澀的程式概念轉化為有趣的積木遊戲，讓學習過程充滿了探索的樂趣，而不是枯燥的死記硬背。