清华大学出版社

本书图文并茂地介绍了乐高 (Lego) 最新的第三代机器人(EV3)的组装、编程控制、测试以及如何操控，是一本结构清晰而且叙述简单明了的乐高机器人“宝典”级教材。 全书共分三大部分。第一部分以图片为主介绍了乐高积木和机械组装及其动力原理；第二部分以丰富的插图介绍了乐高机EV3 主机开发环境和 EV3-G 积木程序开发环境；第三部分详细介绍了从简单到复杂，动手组装各种乐高机器人，再编写智能控制程序控制它们和测试它们，让它们活灵活现地动起来。一系列机器人几乎包罗万象，丰富的高清晰图片把每个步骤无一遗漏地展示给读者。 本书特别适合于没有任何计算机基础知识的读者，年龄可以是从小学生到高中生，甚至适合于童心未泯的大学生，只要你会玩积木而且对智能机器人感兴趣就可以轻松上手。

序 乐高是一家世界知名的积木玩具公司，从各种简单的积木到复杂的动力机构，甚至自创乐高机器人，全都能让大人与小孩玩到乐此不疲。为何乐高能让大、小玩家“百玩不厌”呢 ? 最主要原因是它可以依照每一位玩家的“想象力及创造力”来建构个人独特的作品，还可透过“乐高专属的软件 (EV3-G)”来控制各人的 EV3乐高机器人。 乐高机器人 (Mindstorms EV3)是乐高集团制造的可程序化机器玩具，它不一定以“人形”为限，甚至可以用来模拟人类思想与行为的非人形化机械玩具。从乐高机器人第一代的 RCX、第二代的 NXT，到目前最新第三代的 EV3，结合积木与机器人的概念，让玩家全都迫不及待想要组装专属自己创意的机器人。笔者与吾儿李硕安也不例外，除了对乐高积木组装的热爱之外，李硕安对于“创作乐高机构及机器人”更是情有独钟，而笔者本人也非常喜欢以撰写机器人程序来操控机器人的感觉。 有鉴于此，笔者与李硕安规划了半年的时间，从研究乐高的动力机械理论、实际操作，到乐高机器人的各种“组装、写程序到测试”，每一个阶段都有新的发现及惊奇，因此，在这个过程中，陆续创作出“单、双马达驱动基本车、碰碰车、太阳能、蟑螂车、声控车机器人、轨迹车机器人 (单光及双光 )、走迷宫机器人、遥 乐高EV3 机器人自造实战｜从原理、组装、程序到控制全攻略 控履带型坦克车、遥控乐高赛车及双马达打陀螺”等十余个作品，其主要的目的就 是为了“抛砖引玉”，希望能与乐高领域的同好者分享这些作品及经验。 最后，在此特别感谢各位读者对本著作的支持与爱护，笔者才疏学浅，若有疏 漏之处，敬请各位读者批评指正。 李春雄([email protected]) 于正修科技大学资管系 改编者序 乐高机器人是智能玩具。几年前刚开始听说乐高积木时，我只是片面地认为它 是一种儿童拼接的积木玩具而已，特色不过是提供的积木基本组件的样式和颜色比 较丰富罢了。 等看到我孩子的几个同学在摆弄乐高智能机器人时，我的看法被颠覆了，原 来有这么好玩的智能玩具，它不是积木拼接玩具，更不是没有智能的被动遥控玩 具——更准确地说，乐高机器人可以让孩子们根据自己想象组装机器人，再根据自 己的意愿进行编程，让乐高机器人具有自身的智能控制能力。 让孩子从小学会动手能力和逻辑思维非常重要。我本人是学计算机科学专业背 景出来的，也曾经在英特尔( Intel ) 公司工作长达16 年之多，对计算机和各种智 能设备的软硬件应用和开发都很熟悉。因为自己从初中二年级就开始接触计算机程 序设计，深知从小培养孩子动手能力和严谨的逻辑思维非常重要，越早越好，这种 能力会影响人的一生。 但是，一直困扰我的一个问题是： 如何让孩子在玩乐中就培养动手能力和训练逻辑思维？现在的孩子即便是小学 生，使用计算机和智能设备根本不是问题。但是如何让他们更早地学习计算机这类 乐高EV3 机器人自造实战｜从原理、组装、程序到控制全攻略 智能设备的基本概念和培养程序设计的逻辑思维呢？如果按传统的方式学习，他们 需要先学习计算机基本理论，接着要了解电子电路、数字逻辑和微处理器，然后学 习一种程序设计语言开始编写程序。这些东西对于他们来说不但深奥难懂，而且枯 燥乏味。 怎么办？乐高机器人给了我答案。 乐高机器人不但是玩具还是智能可编程的机器人，和孩子一起学一起玩。 第一次拿到繁体版的这本书准备改编时，我就被本书的内容和结构吸引住了， 因为它是一本图文并茂，结构清晰而且叙述简单明了的乐高机器人“宝典”，特别 适合于没有任何计算机基础知识的孩子们，年龄可以是从小学生到高中生，甚至适 合于童心未泯的大学生，只要你会玩积木而且对智能机器人感兴趣就可以轻松上手。 当然一样适合像我这样的家长，因为我一直在想怎么教我的孩子，我可以教大 学生计算机课程（以前当过大学老师），但是怎么教我的还是小学生的孩子提高动 手能力和通过编程训练逻辑思维呢？现在有答案了：和孩子一起组装乐高机器人、 再编程控制和测试它，最后“玩乐其中”。 阅读本书的提示： 1. 本书介绍的是乐高最新的第三代机器人(EV3)。电子电路部分包括 EV3 主 机，大中型马达，各种传感器等；机械结构部分包括各种积木，几种规格的齿轮和 滑轮，以及各种大小的轮胎和履带等。 2. 本书逻辑上分成三个部分。 第一部分：第 1 章和第 2 章以图片为主介绍了乐高积木和机械组装及其动力 原理。 第二部分：第 3 章和第 4 章介绍了乐高机器人的 EV3 主机开发环境和 EV3-G 积木程序开发环境。学习在 EV3-G 中以积木编程的方式来控制 EV3 乐高机器人进 行各种动作，以可视直觉的方式让学生掌握编写程序的原理。同时图片在各个章节 改编者序 的介绍中细致到每一个重点。 第三部分：第 5 ~ 11 章详细介绍了从简单到复杂，动手组装各种乐高机器 人，再编写智能控制程序控制它们和测试它们，让它们活灵活现地动起来。这些机 器人，从乐高机器人基本车，带触碰传感器的碰碰车，带光线传感器的太阳能车和 蟑螂车，声控机器人，用光线传感器来循迹的机器人，走迷宫的机器人，遥控履带 型坦克车、遥控乐高赛车以及双马达打陀螺等一系列机器人几乎包罗万象。丰富的 高清晰图片把每个步骤无一遗漏地展示给读者。 赵军 2015 年8 月

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