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動手動腦玩EV3

動手動腦玩EV3

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9789863793458
鄭劍春
佳魁資訊
2016年6月25日
160.00  元
HK$ 136  






ISBN:9789863793458
  • 規格:平裝 / 264頁 / 17 x 23 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣


  • 自然科普 > 應用科學 > 其他

















      EV3的問世,讓機器人教育進入一個令人激動的時代,機器人今後不僅會替代家用電腦的大部分功能,而且會聽、會看、有觸覺,可以感受溫度的變化和周圍的物體,記錄周圍環境的變化,與電腦相比,互動效能更強。



      本書內容涵蓋機器人的結構、機器人所需的機械知識、程式設計並結合EV3所提供的實驗技術,展示機器人在科學實驗中的應用,讀者在實作中學習啟發靈感實現創新,感受樂高機器人EV3的神奇魅力。

    ?





    前言



    Chapter 1樂高機器人的結構

    1-1 控制器

    1-2 電源部分

    1-3 樂高機器人常用感測器

    1-3-1 光電感測器

    1-3-2 力感測器

    1-3-3 聲音感測器

    1-3-4 超音波感測器

    1-3-5 紅外線感測器

    1-3-6 位置和姿態感測器

    1-3-7 陀螺儀

    1-3-8 溫度感測器

    1-3-9 EV3 按鈕

    1-4 樂高機器人輸出裝置

    1-4-1 驅動器

    1-4-2 LCD 顯示幕

    1-4-3 蜂鳴器

    1-4-4 燈光

    1-4-5 藍牙輸出

    1-5 實作與思考



    Chapter 2 樂高的基本元件??? ?

    2-1 樂高元件的基本尺寸

    2-2 元件和種類

    2-3 樂高積木中的幾何關係

    2-4 實作與思考2.3??? 感測器



    Chapter 3 機器傳動方式??? ?

    3-1 齒輪傳動

    3-2 鏈傳動

    3-3 滑輪和皮帶

    3-4 蝸輪蝸桿

    3-5 平面連桿傳動

    3-6 差動機構

    3-7 實作與思考



    Chapter 4機器人的行走方式??? ?

    4-1 四輪驅動裝置

    4-2 萬向輪

    4-3 機器人轉向方式

    4-4 用腿行走

    4-5 實作與思考



    Chapter 5 機器人的穩定性

    5-1 結構 ?

    5-2 重心 ?

    5-3 支撐多邊形 ?

    5-4 穩定性 ?

    5-5 實驗與思考



    Chapter6? 機器人的機種結構設計

    6-1 平行四邊形結構 ?

    6-2 滑軌

    6-3 平行四邊形交換升降

    6-4 觸角和感測器的安裝 ?

    6-4-1 簡單的觸角 ?

    6-4-2 杠桿型觸角

    6-4-3 夾子和爪 ?

    6-5 實作與思考



    Chapter 7初識 EV3 ?

    7-1 安裝EV3 及程式設計環境介紹

    7-1-1 安裝EV3

    7-1-2 程式設計環境介紹

    7-1-3 專案屬性視窗介紹 7-2 EV3 連接方式

    7-2-1 USB 連接

    7-2-2 藍牙連接

    7-2-3 WIFI 連接

    7-3 EV3 控制器

    7-3-1 最近使用程式

    7-3-2 檔案導覽

    7-3-3 EV3 應用程式

    7-4 設定

    7-5 將兩台EV3 透過藍牙連接

    7-6 EV3 輸出的應用

    7-6-1 "Welcome EV3"

    7-6-2 開口說話

    7-6-3 行動起來

    7-7 文件的建立與使用

    7-8 實作與思考



    Chapter 8 程式結構

    8-1 等待模組的使用

    8-2 獲得感測器檢測值的方法

    8-3 循環結構

    8-4 分支模組

    8-5 多執行緒結構

    8-6 終止結構

    8-7 自訂模組

    8-8 實作與思考



    Chapter 9 感測器模組的應用

    9-1 EV3 控制器按鈕

    9-2 顏色感測器模組 ?

    9-3 陀螺儀感測器

    9-4 紅外線感測器

    9-5 角度感測器

    9-6 溫度感測器

    9-7 觸碰感測器

    9-8 時脈感測器

    9-9 超音波感測器

    9-10 聲音感測器

    9-11 感測器與程式結構

    9-12 實作與思考



    Chapter 10變數與函數運算

    10-1 變數

    10-1-1 新增一個變數 ?

    10-1-2 常數的應用

    10-2 資料連線

    10-3 運算模組

    10-4 隨機模組

    10-5 陣列模組

    10-6 邏輯模組

    10-7 近似模組

    10-8 比較模組

    10-9 範圍模組 ?

    10-10 文字模組 ?

    10-11 實作與思考



    Chapter 11 EV3進階應用

    11-1 檔案模組 ?

    11-2 測量模組

    11-3 資訊模組 ?

    11-4 藍牙模組

    11-5 喚醒模組

    11-6 感測器原值模組

    11-7 未校準馬達模組

    11-8 反向馬達模組

    11-9 程式結束模組

    11-10 實驗與思考



    Chapter 12 擴充閱讀

    12-1 EV3 級連方式

    12-2 模組動態連接方式

    12-3 新增一個實驗

    12-4 實驗記錄

    12-5 分析工具

    12-6 預測工具

    12-7 資料表格

    12-8 資料運算

    12-9 圖表程式

    12-10 實驗設計與開發

    12-10-1 測量物體的運動速度

    12-10-2 透過單擺測量重力加速度

    12-10-3 聲音速度的測量

    12-11 實作與思考

    Appendix A 建造一個機器人



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    前言

      

      有些老師、家長常會問我,在高中時期學習機器人有什麼用,如果我們沒有比賽所帶來的一些功利性的內容,機器人能帶給我們哪些收穫呢?

      

      讓我們回憶一下20年前,我們對電腦剛剛出現時的困惑就可以了解家長和教師的想法。我們可以將電腦與機器人作一個比較,機器人是電腦的延續,如果注意到電腦在我們生活中的作用,我們就會知道機器人將是未來生活中不可或缺的,甚至不久的將來它會替代家用電腦大部分功能。機器人是一個工具與電腦是一樣的。當電腦剛出現時我們認為電腦只是專家才會使用的工具,現在已經進入了各家各戶,我們大多數人現在每天離不開電腦,借助電腦可以上網聊天、瀏覽新聞、辦公,展示自己的創意作品。

      

      機器人將是電腦的擴充和延續,今後它會替代家用電腦的大部分功能,如網路功能、通訊功能、多媒體功能等等,同時它具有更多的輸入、輸出方式,不僅可以接受鍵盤的指令,而且會聽、會看、會有觸覺,可以感受溫度的變化和周圍的物體,可以記錄周圍環境的變化,與電腦相比,互動效能可以大幅加強,因此對於機器人,我們可以按照個人的要求進行設定,這樣更有利於進一步的開發,在電腦上進行的工作可以在機器人上更方便的進行。

      

      以往程式設計的學習是很枯燥的過程,而現在透過機器人專案,這一過程將變得很有趣味,在玩的過程中,就會掌握程式設計的方法。透過自學就可以完成大部分課程的學習,而無需他人進行監督與關注。

      

      機器人同時是一個開放的實驗室,我們可以設計各種實驗以驗證各學科的知識。在動手活動中學習有關的知識,增強知識的直觀性和學生的感性認識。以往的實驗都是由教師設計,學生效仿,這只能驗證原理的正確性,而為什麼這樣做卻讓學生無法體會,而將工程、技術的概念引用教育中來,學生將學會要實現某一工作應該如何設計,應該考慮哪些因素的影響。讓他們的視野更為全面,學會進行決策與選擇。

      

      正如我們電腦教學並不一定要培養學生學習這一專業,機器人課程也不是專業教育、菁英教育、而是要將這一優質教學資源分享給廣大的學生,不是以培養專業為目的,而是針對未來的教育,讓每一個學生玩過之後都會對科學產生興趣的過程。

      

      既使我們不喜歡電腦,在工作、生活中也離不開電腦。在未來,機器人會同樣存在我們的生活中。機器人活動讓學生們更進一步地進行交流,開拓了視野,特別是一些國際性比賽的引進,讓學生更多了解了合作、交流、分享、創新的理念。

      

      每年的科技創新作品很多都與機器人相關,如果離開了機器人(自動控制)技術,就很難有新的產品。

      

      機器人活動是讓學生站在了巨人的肩上,不要將機器人活動侷限於比賽,我們會更了解機器人可以讓學生潛力獲得培養。從小學到大學,不同階段都可以使用樂高機器人進行比賽、學習和研究。使用這一工具,學生可以避免一些專業的困難,體驗到成功的快樂,因為簡單,學生不會操作失誤、不怕損壞裝置、而且安全可靠,教學內容的擴充性又極為廣泛,對學生潛能可以有深度的開

      

      發,適合各年齡層的學生使用。

      

      EV3的出現讓設計更為簡捷,它有大量架設與程式的參考案例,適合學生自學,簡捷的模組設定可以準確地對機器人進行控制,同時提供了專案文件的功能,可以讓教師與學生分享教學中的經驗。這一切都可以讓學生更容易地掌握這一平台,並在這一基礎上啟發靈感、實現創新。

      
      鄭劍春




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