玩透樂高機器人 MINDSTORMS EV3--從入門、組裝到控制機器人的最佳初學與應用經典(The LEGO MINDSTORMS EV3 Discovery Book : A Beginner's Guide to Building and Programming Robots)

Laurens Valk 著、藍子軒 譯

  • 出版商: 碁峰
  • 出版日期: 2015-05-14
  • 定價: $550
  • 售價: 8.5$468
  • 貴賓價: 8.0$440
  • 語言: 繁體中文
  • 頁數: 368
  • ISBN: 9863475629
  • ISBN-13: 9789863475620
  • 相關分類: StormLogo 樂高Robots 機器人製作

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商品描述

<內容介紹>

【樂高機器人TOP 1聖經/Amazon網站排行三冠王/全球五顆星★★★★★人氣大好評】

暢銷經典,一本讓全球眾多樂高迷追隨朝聖的樂高機器人Bible書!

樂高MINDSTORMS改變了我們思考機器人的方式,使任何人都可以組裝出真正可運作的機器人。MINDSTORMS最新的EV3套件組(#31313)提供了前所未有的強大功能,而《玩透樂高機器人MINDSTORMS EV3》一書正是帶領初學者起步的最佳完整指南。

本書一開始即引領組裝出簡單的機器人,並透過簡單的程式設計技巧,利用EV3中的馬達與感測器進行各種實驗。接著,會逐漸組裝出更精巧的機器人,並學習到更進階的程式設計技巧,例如像是如何運用資料線、變數,或是建立自訂指令塊…等。還會學到如何在自己的設計中,使用像是長桿、齒輪、連接器等各種零件的重要組裝技巧。

在實際組裝下面這些機器人與程式設計的過程中,將會掌握到EV3套件組的各種應用方式:
☆EXPLOR3R這部車輛型機器人使用了各種感測器,它可在房間內自由移動,還能循著線移動。
☆EV3方程式賽車是一部可用遙控器操縱的賽車。
☆ANTY是一隻用六隻腳行走的機械生物,它還會根據環境變化做出不同的反應。
☆SNATCH3R是一部具有自主能力的機械手臂,它會自動搜尋紅外線燈塔、並將它抓住、舉高、移動位置。
☆LAVA R3X是一部會走路、會講話的仿人型機器人。

全書擁有超過150個組裝與程式設計挑戰,鼓勵你進行創意思考,應用所學創造出屬於自己專屬的機器人。在《玩透樂高機器人MINDSTORMS EV3》的指引下,相信你很快就能製作出個人專屬、不同凡響的全新創作!

【全彩圖解,好看更好學】

★榮獲作者獨家授權繁體中文版書附光碟:
‧範例程式/探索任務解答
‧額外附贈的專案PDF與範例(自動排序樂高積木機器人)
‧附錄A、B的PDF電子檔(無線連接問題與解法/EV3主機寫程式)
‧可列印之參考內容(樂高單位格子圖/最簡單的測試軌道圖/測試軌道輔助製作說明/安裝顏色感測器的顏色參考圖)

 

<章節目錄>
【PART I 從頭開始學起】

CHAPTER 1 準備好你的 EV3 套件組
將學習到關於 EV3 主機,以及套件組中其它零件的相關知識。另外,還有如何下載並安裝好EV3軟體,以便能為機器人編寫程式。

CHAPTER 2 組裝你的第一部機器人
本章會用到 EV3 主機搭配兩個大型馬達,組裝出一部叫做 EXPLOR3R 的車輛型機器人,還會為它加上一個遙控器的接收器。組裝完成之後,將學到如何透過主機上的按鍵進行控制,然後進一步學習如何利用遙控器進行控制。

CHAPTER 3 程式的建立與修改
組裝好機器人之後,下一步就是寫程式。唯有透過程式,才能讓 EXPLOR3R 往前行進、往左或往右旋轉。在本章就會學到如何用 EV3 軟體來建立、修改程式。雖然透過主機上的積木程式 App,也可以完全不透過電腦就寫出機器人的程式,但這樣寫出來的程式通常功能比較受限,無法發揮 EV3 主機的眾多功能。(附錄 B可以找到一些關於如何在 EV3 主機上寫程式的簡單介紹。)

CHAPTER 4 運用程式指令塊:動作指令塊
本章將會學到如何善用各種程式指令塊,寫出真正有用的程式,讓機器人 EXPLOR3R 動起來。也會學到如何讓機器人發出聲音、在螢幕上顯示文字或圖片,並且學會如何控制 EV3 主機上的彩色燈光。

CHAPTER 5 等待、重複、自訂指令塊、多工
本章將學習到更多程式設計技巧,以對程式指令塊執行的順序與流程做出更多的控制,甚至還會學到,如何製作出屬於自己的自訂指令塊(My Block)。


【PART II 為配備感測器的機器人編寫程式】

Chapter 6 認識感測器
樂高 MINDSTORMS EV3 套件組內含三種感測器,分別是觸控、顏色、紅外線感測器。透過這些感測器,機器人就可以對環境的變化做出反應。舉例來說,可以讓機器人一看到你就發出聲音,或是在移動時懂得迴避障礙物,或者學會循著地上的線前進等等。本單元就是要學習如何將那些感測器,應用到機器人。

Chapter 7 運用顏色感測器
本章將學到如何使用顏色感測器,然後將它裝到 EXPLOR3R,讓機器人可以偵測顏色、沿著線移動、並對光的訊號做出反應。

Chapter 8 運用紅外線感測器
本章將學會紅外線感測器每一種模式的工作原理,並讓 EXPLOR3R 學會迴避障礙物、對遙控器指令做出反應,還能找到遙控器所在的位置。

Chapter 9 運用主機按鍵與旋轉感測器
本章將學習運用 EV3 的主機按鍵,控制或影響程式的運行,以決定要做出什麼樣的動作,而每一個 EV3 馬達有內建的旋轉感測器,可隨時判斷馬達的位置,以更精準地控制輪子或其它相關的結構。這個感測器也可以量測馬達的速度,因此如果馬達轉得比預期快或慢,都可以被偵測出來。


【PART III 機器人組裝技巧】

Chapter 10 各種長桿、十字軸、連接器與馬達的組裝技巧
本單元將針對 EV3 套件組,提供一個扎實的機器人組裝介紹。將會用到長桿、框架、插銷、連接器、十字軸等零件,並學習如何組裝出穩固的結構。也會學到什麼是樂高積木的基本單位,這對於運用長桿或連接器設計自己的架構時很有幫助。

Chapter 11 齒輪的組裝技巧
可以利用齒輪,將某一根十字軸的旋轉動作,傳遞到另一根十字軸上。舉例來說,你可以將馬達旋轉的動作,傳遞到輪子上,讓機器人做出移動的動作。齒輪也可以用來改變十字轉軸的輸出速度與轉矩。本章將利用一組基本的齒輪組,進行一些實驗,以學習齒輪的工作原理。也會探索 EV3 套件組中所有的齒輪,看看如何讓更有效率地運用這些齒輪。


【PART IV 車輛型與動物型機器人

Chapter 12 EV3 方程式賽車:競速機器人
本章將帶你做出 EV3 方程式賽車,會用到三個馬達。兩個放在後方的大型馬達主要負責車輛的驅動,而中型馬達則是負責前輪的轉向動作。可以把後面的兩個馬達視為車子的引擎,而前面的馬達則是控制車子的方向盤。組裝好賽車之後,就可以建立幾個自訂指令塊,使這部車控制驅動與轉向的程式,變得更容易設計。然後再將這些自訂指令塊整合到一個程式中,進一步搭配遙控器使用,接著再讓這部賽車自己到處亂逛,還會自動避開障礙物。

Chapter 13 ANTY:機器螞蟻
對配備輪子的各式機器人模型有一定掌握能力後。另一種十分有趣、但有點挑戰性的機器人類型,就是用腳取代輪子移動的動物型機器人。本章將帶領組裝出 ANTY 這部機器人,並進行相關控制。ANTY 是擁有六條腿、長得很像昆蟲的機器人。


【PART V 進階程式設計技巧】

Chapter 14 資料線的運用
在之前章節,當設定指令塊時,都是用手動的方式輸入想要設定的值。本章則引入一個基本概念,那就是指令塊彼此之間可以相互進行設定,換句話說也就是可以利用資料線,將訊息從某個指令塊傳送到另一個指令塊中。

Chapter 15 搭配資料線、活用資料操作指令塊與自訂指令塊
本章將學習如何使用數學指令塊,讓機器人懂得計算出程式所需的結果。舉例來說,機器人可以根據感測器的讀數,計算出需要移動的距離。本章會幫助你精通重要的控制技巧,以創造出更有趣的程式,組裝出一些真的很聰明的機器人!

Chapter 16 常數與變數的運用
本章將學會如何使用變數與常數,以進一步學會運用 EV3 的記憶體。

Chapter 17 用EV3玩個遊戲
本章將會製作出可以讓你在 EV3 主機上玩一個類似塗鴉板的遊戲,這可以在 EV3 主機上畫圖,其中會使用到大型馬達做為輸入裝置,而觸控感測器與顏色感測器則可提供額外的輸入控制。


【PART VI 機械型與仿人型機器人】

Chapter 18 SNATCH3R:具有自主能力的機器手臂
在本章,將說明 SNATCH3R 的組裝與程式;這部機械手臂可以找到物體的位置,並將它抓起來。一開始利用遙控的方式控制這部機器,對結構功能先進行一些測試,然後再讓它能自動找到紅外線遙控器的位置,並將它抓起來。

Chapter 19 LAVA R3X:會走路、會講話的仿人型機器人
本章將會組裝出一部叫做 LAVA R3X 的機器人,真正具有人形,可以用兩隻腳走路的超酷機器人,並且有互動控制的能力,表現出更栩栩如生的行為。


【appendix 附錄】(此附錄為 PDF 檔形式,請見書附光碟)

appendix A 程式設計、EV3 主機、無線連接的問題與解法
在為機器人寫程式時,偶爾會遇到無法將程式傳送到 EV3 主機的問題,而本附錄就是要協助解決這樣的問題,也會學到如何利用無線方式與EV3主機連接、如何重新啟動 EV3 主機、以及如何更新韌體的方法。

appendix B 在 EV3 主機上寫程式
除了在電腦上利用 EV3 軟體寫程式之外,也可以直接在 EV3 主機上,利用 Brick Program(積木程式)App 創造出一些基本程式。如果身邊沒電腦,但又想測試一下機器人,這個技巧就十分好用。本附錄就會學習如何在 EV3 主機上寫程式,還有如何將這樣的程式匯入到 EV3 軟體中,這麼一來就可以在電腦上繼續完成後續更複雜的設計了。