- 乐高机器人EV3设计指南:创造者的搭建逻辑
- 大海乐高机器人教育团队编著
- 12字
- 2020-11-20 16:10:09
第1部分 走进乐高机器人EV3
任务1 乐高EV3主要组件功能介绍❶
1.电子组件(硬件)
(1)核心程序块
功能:机器人的中枢系统,接收计算机的程序,并运行程序。运行程序时它可以按照对应的模块做出相应的动作,并通过电线命令其他电子组件做出动作。它还可以通过电线接收各个传感器检测到的数据。
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(2)大型电机
功能:通过电线了解核心程序块下达的命令,并且执行。它头上的红色部分在接收到命令时可以转动,你可以在可转动部分连接梁或是轮轴。在编写程序时,你可以设定它运行的功率、角度、圈数或时间。输出功率大于中型电机或小型电机。
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(3)中型电机
功能:通过电线接收核心程序块下达的命令,并且执行。它的前端在接收到命令时可以转动,你可以在可转动部分连接轮轴。在编写程序时,你可以设定它运行的功率、角度、圈数或时间。输出功率介于大型和小型电机之间。
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(4)触动传感器
功能:它的上面有一个按钮,它能检测按下、松开和碰撞三种状态,并将接收到的数据通过电线传输到核心程序块。
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(5)颜色传感器
功能:它有三种模式,你可以让它检测环境光强度,也可以检测反射光线强度,还可以检测颜色。并通过电线将它检测到的数据传输到核心程序块。
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(6)超声波传感器
功能:左边的声波发射器可以发射声波,右边的声波接收器可以接收声波。通过计算反射的时间到接收的时间的时间差,判断与阻挡物的距离,它的存储系统只有1个无符号字节,所以它有能力检测到的距离上限只有255cm。
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(7)电线
功能:也叫导线,它可以将传感器检测到的数据传输到核心程序块,也可以传输核心程序块下达的命令。
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2.结构组件
(1)梁
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2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-1.jpg?sign=1739589527-RQjFb3qrgSVW0yAvvTuAabBKAYnUtTu3-0-af0ea627247020138140efb95c817d1f)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-2.jpg?sign=1739589527-GORsl4yqLH0oEU6rofxFhvRKanfLhMmh-0-94bd8b72cef6ff4ca823e5ce4c2a6419)
5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-0.jpg?sign=1739589527-bKT69OdgLbELQic2Nv1pPnXvtjefvbMU-0-9aaac160ebbd45e49b8342bacde0c575)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-12.jpg?sign=1739589527-DVVBLH23eYx8QigqEQXqR9VzLoIRR1UL-0-139d6c87976c32a18df2dfe67cb7fef4)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-13.jpg?sign=1739589527-eKEFM89oNephjbNlqBGjRSWJEd2ovluw-0-b6e2990b3494d0f666dccf8e44c04bf7)
11单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-14.jpg?sign=1739589527-pE6Sdt0BbC5hNXEwyilo0SBu0deHKbm0-0-e186566aa75f8c1b75fb712d00cd5370)
13单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-15.jpg?sign=1739589527-bXwBM2iZaIdCAc9nqHurDPtWuLCmuvrB-0-d98b3ecec39205c430afcbc1f7c98b84)
15单位
功能:对整个框架主体进行支撑,或者固定框架。
(2)90°梁(直角梁)
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3×5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-17.jpg?sign=1739589527-fhdvpi7ClUpasN7rmfTQdEmeUCJqLaEU-0-1be2cc8dfe76b021eb92db3fec91e98f)
2×4单位
功能:使梁有能力转直角。
(3)角梁
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功能:固定有角度的结构。
(4)双135°梁
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功能:互锁框架,支撑。
(5)方形框架
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-4.jpg?sign=1739589527-b860nxPW5egxSDAMCgzDXHdeqlWVhvNS-0-28663c128f3f2e5070fed6fd47d416cb)
5×7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-5.jpg?sign=1739589527-6bQkCRyQ1lS9S9MfGWUlS3IRwrHDFc9N-0-416827877af0b1836fceacd442ddd23d)
5×11单位
功能:支撑结构,适用于做框架。
3.机械组件
(1)轮轴
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2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-7.jpg?sign=1739589527-cNav4DG45yYJKATvts74UWI6fjsZRFk6-0-e22b7d2cc146be286a61ace5c60aea57)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-8.jpg?sign=1739589527-hG4AiK12Wdm4VYfn5HkJLoYmSdc6H1zD-0-c28067604ace163d0abe03fbeb23796e)
4单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-9.jpg?sign=1739589527-8XB45uoe1Z2QC6M3cO6wkxs205uU6060-0-840450c07b5e7c6700bb5c8fd84582d9)
5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-10.jpg?sign=1739589527-VVEQgntgFxnpNqODhMymS43MyXvfIPPw-0-025af979f52b41da509e9f7b6f0db781)
6单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-11.jpg?sign=1739589527-VqNeOemyZorswljVKaz7Vkl40KnllDh0-0-495ce7eb7f004ad9650313b939907c7c)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-12.jpg?sign=1739589527-W3apzdia4TRFOIjoMc4jjQlGhK1iwFN2-0-dfda39b55154fa31142e6f323735c8e0)
8单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-13.jpg?sign=1739589527-U3tAm2vmhzPUtNMFtQOkdWZgJWuDi1Vb-0-07ed323a05d37fb8fefdffe0a76a837a)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-14.jpg?sign=1739589527-bq2oar1fMHxuHcz0OCcJUKLJ9g3d7nBD-0-5be6d95b2fb8e2bab2e3d13a447e4cfc)
10单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-15.jpg?sign=1739589527-5vKHVM4FBiddcy448sCxEjHU41vH2Nvx-0-f23456f0e33eeea169a8ddac6ef02ba7)
12单位
功能:安装轮毂以及齿轮。
(2)齿轮
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-16.jpg?sign=1739589527-msgERvZvt5K7lxKOP2UeFOTI6YDo5Nb4-0-aa05e132bcba1ea641a89e5d4fc926c6)
8齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-17.jpg?sign=1739589527-BZ1tDk0NtCx2CAjTXxLzHrgGATNXAfeB-0-6e46d410e0497923fbc91eaa03d16790)
12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-18.jpg?sign=1739589527-5vOf8P4ugZQJsqthqT30Ffn3rmfrX8wv-0-ab78137507982e83b0fe2d44ec40b5ce)
16齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-19.jpg?sign=1739589527-JwB5bq9VlvjfBC74HJnpwdj7tPMrZ52R-0-9acc8ccf0a3031693a9422674fa90edb)
24齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-20.jpg?sign=1739589527-3Z0aVyamsdUrBB9mbnrCVqSC8Y6d1A8l-0-fe65f03cddc1ce68fe25b5fa5908f426)
40齿
功能:调节速度、力量,或改变力的方向。
(3)双锥齿轮
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12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-22.jpg?sign=1739589527-QGXbBeWavVOf1GgAM8Mc7BhG4vz38e2A-0-847c9b2da60a3b552ec9dd9d3ab3b92c)
20齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-23.jpg?sign=1739589527-Fc2XjZDH9RBoXKmzAb5QWyby13CTCKmK-0-670bb2ee92a27eee44935c0ea300a0a2)
36齿
功能:调节速度、力量,或改变力的方向。
(4)履带
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-24.jpg?sign=1739589527-bnx25x2trLI7MrK5MvGXnOHzivl4mOV8-0-391b3dd83c41112cb71a2e44070ce070)
功能:增加接触面积及摩擦力。
(5)皮筋
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9.jpg?sign=1739589527-HhFohrOQjKJxS2EPAlH7rr1wNxHjmvP6-0-470f33db9cce4ba4f0f6dbbc9b53218a)
功能:储存释放弹性势能。
(6)摩擦增强器
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-29.jpg?sign=1739589527-aBlfSHPQzDZI2RUD7dTdvW4Bc7OqfKP1-0-9fb62b0b79b595235e42dc4dcf5fd765)
功能:增加履带的摩擦力。
(7)蜗轮
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-30.jpg?sign=1739589527-gjGxCcv5tXvxKTEmDS0vmobcUVquthBg-0-06e3d6a6c2a17755633d811444b1dc7c)
功能:可使齿轮转动,但齿轮无法将其转动。
(8)轮毂
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/10.jpg?sign=1739589527-U9iA6iIJvbracDHZMI8USM4gcpxJ5xIM-0-2d951b2b5f8634dddc16e069ba0d3ff3)
功能:和轮胎配合组装成为机器人的轮子,也可不和轮胎组装,在此情况下所受摩擦力小于组合摩擦力。
(9)轮胎
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/11.jpg?sign=1739589527-7dTv7pejH4fV3gpoDN0qw0whpLZXxKzq-0-1a77abc7ca44d20cf3c55496fd7584f3)
功能:增加摩擦力,使机器人主体移动。
(10)齿条
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-7.jpg?sign=1739589527-00F5b4gz7Sk6Vebrs25tYYGeJaLzVyRi-0-b44261f23e3f0c323bb1ca904b32b5ce)
功能:有能力与齿轮进行啮合,适用于制作活塞。
(11)钢球和球座
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-8.jpg?sign=1739589527-mP27KpQ5ib45KfRSmQt0PRktkWILkcut-0-e3662623ebd278d93480040f54819e18)
钢球
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-9.jpg?sign=1739589527-i9XkINMzMAs3X33GE7RKYCBLkzRpEHEZ-0-e28620b3339442c063f5e3801da6c697)
球座
功能:使机器人主体有能力向任何方向转弯的轮子,还可以为机器人增加重量,稳定底盘。
(12)轴套管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-10B.jpg?sign=1739589527-qwvd7w5BeKxqQF4J74ahTJLjpIcmLSi0-0-f21d8ecdbc7ff9181d4ed3628252bb13)
1/2单位轮轴轴套管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11B.jpg?sign=1739589527-On2cfPka838vEZ59UV9volT28LXw4gbF-0-e0983fde8133845d761bbf70648a3b3a)
1单位轮轴轴套管
功能:固定轮轴,防止轮胎和其他结构接触。
4.互锁组件
(1)连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-10.jpg?sign=1739589527-yCU0Jt0qAhLtJcneKDCBUY6r7k3xzVw4-0-9ca2c0bd7d7308df3ac70bad9ea64081)
黑色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11.jpg?sign=1739589527-a7WsBAqFIEQKDcg9w0TelhiGG2d3n2j5-0-9d5c8f16c4133c0d0b94d29c524d6d0e)
灰色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-12.jpg?sign=1739589527-7KzUJVeqooSxUzSSfKjwlYKMr5wG19Ev-0-ed79e1eb21b176c9c3205d8acf5f650e)
蓝色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-13.jpg?sign=1739589527-lHimQw4eYIF7nlNvsqaBn1s8pchzdVb2-0-37eaa993977efea59d21579b9398ce55)
黄色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-14.jpg?sign=1739589527-8XCsOeVwD2LbdIyDWAins8OP3KqyKQvl-0-4bc784ebb0f9dc3b631e7a3a0fd5eeb1)
红色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-15.jpg?sign=1739589527-2WOqqMoLudy7MMv1n4lq2KnaaCvSZoXM-0-a21dae90795b11e53e8a7a5617d3423d)
轴销转换器
功能:将不同的结构组件相互搭建到一起的紧固件。
连接销颜色不同,代表的稳定程度也不同,具体如下表。
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/12.jpg?sign=1739589527-Y1NtteadkfOC9V5DMbAhUE4jvvVDNbhW-0-76fc0e5737d298fd896fca272480e6e8)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-17.jpg?sign=1739589527-toIScBIDl4tkpHmcWPy8mQZCieszLc3d-0-f35bb8f7f0c23a1b7fb83bb2a5eb6217)
双连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-18.jpg?sign=1739589527-2102HiJ9eX9VLzPG5F21joUAsZY5SPmG-0-06b95d6fecd476513374ca16ba66a0dc)
直角连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-19.jpg?sign=1739589527-hPZjWxo443Rs5B3HwCM8Jcm3uzguhkQd-0-74c86816e7e0f7eb2e134c483e7eada5)
单连接销
(2)销连接管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-16.jpg?sign=1739589527-T7zJX2ibsLmhm3suXEwipjvhu67EMaVo-0-d4417527d7a0c469c95dc1033d10cf01)
功能:连接两个销。
(3)通用关节
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-1.jpg?sign=1739589527-CavPWTu5TnlhJVOF8WGg3mo10NGHEUD5-0-6bb00978946177976defe54a03bb61e9)
功能:使轮轴有能力在不同方向转动。
(4)交叉块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-3.jpg?sign=1739589527-fShZkD633JcxoQZOvnvsnFJgjm2pHuMJ-0-cc4605a92780cbee87e001ff07694919)
1单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-2.jpg?sign=1739589527-YV2P3EtzQ4F1A6BzIHaRwqjIqT5uG5ZC-0-75b558788d4b9a802657255386fb3cbf)
2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-4.jpg?sign=1739589527-h7II9yHz6TFEwJXC23vU3XTaXCRm3We4-0-4547f4f72f4a12caebd03d3d99abd62b)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-6.jpg?sign=1739589527-HSbVOVwUPu2JuVSZFq2ipoViqbE73ldt-0-1926f4b4f7a7db082f0289bc1aa34b22)
2×2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-5.jpg?sign=1739589527-TlXhFTWOlfI6Z651XeVnimSyXlGDfFNk-0-c03edffc763269c1aa015aa3e6b286a4)
2×3单位
功能:使有能力进行空间组合,可以互锁不同水平面上的结构。
(5)连接管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-7.jpg?sign=1739589527-u1JBrr9wkBGTMlaLJzP6WXqOzIwaFaqX-0-5f16cdb3e57046e376f91575215a655e)
2单位轮轴连接管(套管)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-8.jpg?sign=1739589527-SyoLUVLsOQ1bxHxmapdK8MM08iBS40lc-0-941c0cd764dc62240c65007846a0d3fc)
180°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-9.jpg?sign=1739589527-hvpihii11pc2OktKpvZ4RjT2PiLTbPSW-0-09467b7e6ab772255e7cc033df21e17e)
90°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-10.jpg?sign=1739589527-Ut0WaUmMhI7WB1dXp6xvQXOD57roPYBU-0-003afca2625178232f86eaa03ee931ed)
0°角块
功能:连接两个轴。