玩透樂高機器人MINDSTORMSEV3

玩透樂高機器人MINDSTORMSEV3 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

Laurens Valk 著
圖書標籤:
  • 樂高機器人
  • MINDSTORMS EV3
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齣版社: 碁峰資訊股份有限公司
ISBN:9789863475620
商品編碼:16074968
包裝:平裝
齣版時間:2015-05-15
用紙:膠版紙
頁數:368

具體描述

內容簡介

  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改變瞭我們思考機器人的方式,使任何人都可以組裝齣真正 可運作的機器人。MINDSTORMS全新的EV3套件組(#31313)提供瞭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較佳完整指南。
  本書一開始即引領組裝齣簡單的機器人,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,會逐漸組裝齣更精巧的機器人,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,使用像是長杆、齒輪、連接器等等各種零件的重要組裝技巧。
  在實際組裝下麵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瞭各種感測器,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齣不同的反應。
  ☆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,應用所學創造齣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齣個人專屬、不同凡響的全新創作!

樂高機器人編程與創新的前沿探索 圖書名稱:《超越指令:樂高機器人進階編程與智能係統構建指南》 內容簡介: 本書並非聚焦於特定版本的樂高機器人套件,而是將目光投嚮瞭機器人技術更深層次的原理、高級編程範式以及跨領域創新應用的構建。它是一部麵嚮對機器人技術有一定基礎,渴望突破現有編程框架、實現更復雜智能係統的實踐者、教育工作者和工程師的進階參考手冊。 第一部分:機器人係統架構的深度解析 本部分將係統地解構現代機器人平颱的設計哲學,無論其硬件基礎是何種模塊化係統,核心的係統思維是相通的。 第一章:硬件抽象層與驅動機製的優化 我們將深入探討如何對底層硬件進行抽象,設計齣可復用、高效率的驅動接口。這包括對電機控製算法的精細調校,如PID(比例-積分-微分)控製的實際應用與參數整定,旨在消除機械摩擦和慣性帶來的誤差,實現納米級的精確運動控製。內容涵蓋:不同類型伺服電機響應特性的對比分析;傳感器數據融閤技術,特彆是多傳感器輸入(如陀螺儀、加速度計、超聲波測距儀)如何通過卡爾曼濾波等方法,構建齣比單一傳感器更魯棒的環境感知模型。我們不談論特定積木塊的拼搭,而是關注支撐這些積木塊運動的“力學與電子學之美”。 第二章:嵌入式操作係統與實時性保障 對於任何復雜的機器人任務,係統的實時響應至關重要。本章將介紹先進的實時操作係統(RTOS)概念在機器人控製中的應用,即使在資源受限的環境下,也能確保關鍵任務的優先級。我們將探討任務調度策略(如搶占式調度、時間片輪轉),以及如何設計高效的並發機製來管理並行傳感器讀取和執行器輸齣。此處側重於軟件架構,而非圖形化編程界麵,強調對底層執行邏輯的掌控。 第二部分:高級編程範式與算法實現 本書的核心價值在於引導讀者從“按部就班的指令序列”邁嚮“基於環境感知的智能決策”。 第三章:狀態機與行為樹的結構化控製 我們將詳細闡述如何使用有限狀態機(FSM)來管理復雜機器人行為的流程控製,並引入行為樹(Behavior Trees)作為更具擴展性和可維護性的替代方案。行為樹如何處理任務的組閤、選擇與失敗恢復機製,將被深入剖析。內容包含:如何設計一個包含“巡邏-檢測-追擊-返迴”多級循環的復雜機器人行為模型,並使用僞代碼和麵嚮對象的設計原則進行實現演示,強調代碼的可讀性和模塊化。 第四章:路徑規劃與自主導航基礎 自主導航是機器人智能化的基石。本章將跳脫齣簡單的“嚮前移動”指令,聚焦於路徑搜索算法的理論與實踐。我們將詳細講解A搜索算法在離散網格地圖中的應用,以及Dijkstra算法在構建最優路徑圖中的作用。此外,還會介紹基本的局部避障策略,如嚮量場直方圖(VFH)方法,使機器人能夠在動態環境中實時調整其路徑。 第五章:機器學習在機器人任務中的初步應用 本部分探討如何將基礎的機器學習思想引入到機器人決策中,以實現“學習”而非“硬編碼”的行為。我們將介紹監督學習(用於模式識彆,例如識彆特定物體形狀)和強化學習的入門概念。重點在於如何將現實世界的傳感器數據轉化為可供算法訓練的特徵嚮量,以及如何設計簡單的奬勵函數,引導機器人在模擬環境中優化其運動策略。這部分內容是為未來更復雜的AI集成打下理論基礎。 第三部分:創新項目與跨學科整閤 本章旨在展示如何將前述的理論知識應用於構建具有實際意義的創新原型。 第六章:模塊化與可擴展性設計 真正的工程設計強調係統的開放性。我們將探討如何設計一個“即插即用”的機器人架構,使得新的傳感器、執行器或計算單元能夠被快速集成,而無需重寫核心控製代碼。這涉及到接口設計、數據格式標準化以及版本控製策略。 第七章:人機交互(HMI)的非傳統實現 超越簡單的按鈕輸入,本章探索更自然的交互方式。例如,如何利用視覺反饋或聲音模式來嚮機器人傳達復雜意圖,或者如何設計直觀的反饋機製,讓用戶瞭解機器人的內部狀態和決策過程。我們關注的是信息的高效、低帶寬傳遞。 第八章:係統調試、性能評估與優化 構建完成後,如何科學地驗證其性能是關鍵。本章將介紹係統性能評估的量化指標,如任務完成時間、精度誤差率、能耗效率等。同時,提供一套係統的故障診斷流程,幫助讀者快速定位硬件層、驅動層或決策層的問題,並將這些經驗轉化為預防性的設計改進。 本書的編寫風格嚴謹而富有啓發性,旨在培養讀者從係統層麵思考機器人的能力,而非僅僅停留在特定平颱的組裝和基礎編程層麵。它提供的是一套通用的、麵嚮未來的機器人設計思維框架。

用戶評價

評分

我作為一個對STEM教育領域頗有研究的傢長,一直在尋找能夠激發孩子學習興趣的優質資源,而《玩透樂高機器人MINDSTORMSEV3》這個書名,讓我看到瞭一綫希望。我瞭解到樂高MINDSTORMSEV3不僅僅是一個玩具,它是一個能夠將機械工程、電子學和計算機科學融為一體的強大平颱。這本書的“玩透”二字,恰恰迎閤瞭我希望孩子在玩樂中學習的理念。我希望書中能夠包含一些能夠吸引孩子動手實踐的項目,這些項目最好能夠解決一些現實生活中遇到的有趣問題,或者模擬一些實際的場景。 我非常期待書中能有詳實的案例分析,比如如何搭建一個能夠自動避障的機器人,如何設計一個能夠循跡的機器人,甚至是如何構建一個能夠進行簡單對話的機器人。這些項目不僅能夠鍛煉孩子的邏輯思維和解決問題的能力,還能夠在他們心中埋下科學的種子。我尤其關注書中是否會提供一些關於如何培養孩子創造力和團隊閤作精神的指導。畢竟,機器人編程和搭建並非是一件孤立的事情,它更是一個鼓勵創新和協作的過程。如果這本書能夠在這個方麵有所啓發,那將是錦上添花。

評分

我是一名樂高機器人愛好者,曾經也接觸過MINDSTORMSEV3的一些基礎操作,但總覺得“隻知其一,不知其二”。《玩透樂高機器人MINDSTORMSEV3》這個書名,正是我所尋求的“進階”指南。我希望這本書能夠帶我突破現有瓶頸,更深入地理解MINDSTORMSEV3的潛力。 我期待書中能夠分享一些高級的搭建技巧,比如如何設計齣更復雜、更穩定的機械結構,如何利用齒輪、連杆等組件實現更精密的運動控製。在編程方麵,我希望能夠看到一些關於高級算法的應用,例如PID控製、路徑規劃、甚至是一些簡單的機器學習概念在EV3上的實現。我也對如何利用EV3與其他傳感器或執行器進行更復雜的聯動操作感到好奇,比如如何構建一個能夠進行環境感知的機器人,或者一個能夠與其他機器人進行簡單交互的係統。如果書中能夠提供一些具有挑戰性的項目,能夠讓我運用所學知識去解決一些更復雜的問題,那我將感到非常滿足。

評分

作為一名樂高愛好者,特彆是對EV3機器人係列充滿好奇的潛在玩傢,這本書的書名《玩透樂高機器人MINDSTORMSEV3》立刻吸引瞭我的注意。我一直夢想著能親手搭建和編程齣屬於自己的智能機器人,而MINDSTORMSEV3聽起來就是實現這個夢想的最佳工具。雖然我還沒有實際翻閱這本書,但僅僅從書名就能感受到它所傳達齣的“深入、透徹、玩轉”的含義。我猜想,這本書一定不僅僅是簡單地介紹EV3的零件和基本操作,而是會引導讀者去探索這個平颱的無限可能性。 我非常期待書中能夠涵蓋從零基礎到進階的完整學習路徑。想象一下,首先會有一個關於EV3核心組件的詳細介紹,包括瞭那些奇妙的傳感器(如顔色傳感器、超聲波傳感器、陀螺儀傳感器)和執行器(如大型馬達、中型馬達),以及那個功能強大的EV3磚塊本身。接著,應該會有關於搭建機器人的基礎技巧,比如如何構建穩定而靈活的底盤,如何設計齣適閤不同任務的機械結構,例如抓取器、移動機構等等。最吸引我的還是編程部分,我希望能看到如何使用EV3的圖形化編程軟件(或者提到其他編程語言如Python)來編寫程序,實現機器人的自動化控製。我尤其希望書中能提供一些循序漸進的項目實例,讓我可以邊學邊練,逐步掌握編程的邏輯和技巧,最終能夠獨立完成一些有趣的挑戰。

評分

作為一名剛接觸樂高機器人編程的新手,我對於《玩透樂高機器人MINDSTORMSEV3》這個書名充滿瞭嚮往。我渴望能夠在一個清晰、易懂的引導下,快速入門這個充滿魅力的世界。我最擔心的是技術門檻太高,或者內容過於枯燥乏味,導緻我失去學習的興趣。然而,這本書的“玩透”二字,給瞭我很大的信心,讓我相信它能夠以一種有趣、生動的方式來教授我相關知識。 我期望書中能夠從最基礎的概念講起,比如樂高MINDSTORMSEV3的組成部分,它們各自的功能,以及如何進行簡單的連接。然後,逐步深入到編程的部分,通過一個個生動的圖示和代碼示例,讓我理解如何控製機器人的運動,如何讀取傳感器的信息,以及如何實現一些基礎的自動化任務。我尤其希望書中能夠包含一些“常見問題解答”或者“疑難雜癥”的闆塊,幫助我解決在學習過程中可能遇到的睏難。如果書中還能提供一些有趣的“小遊戲”或者“挑戰”,讓我能夠在完成基礎學習後,能夠立刻投入到實際的樂趣中,那將是我最期待的。

評分

作為一名對人工智能和自動化技術充滿熱情的人,我一直密切關注著樂高MINDSTORMSEV3的動態。《玩透樂高機器人MINDSTORMSEV3》這個書名,讓我預感到這本書可能不僅僅是停留在基礎的搭建和編程層麵,而是會嚮更廣闊的應用領域進行探索。 我猜想書中可能會涉及一些關於機器人智能化的概念,比如如何讓機器人具備一定的“思考”能力,能夠根據環境做齣更智能的判斷和反應。我特彆希望能看到一些利用EV3實現更高級的AI應用,例如圖像識彆、語音交互,或者如何通過數據分析來優化機器人的行為。如果書中能夠提供一些將EV3與更廣泛的科技潮流相結閤的案例,例如結閤物聯網技術,或者與雲端計算平颱進行數據交互,那就更能體現齣“玩透”的深度和廣度。我渴望這本書能夠給我帶來新的啓發,讓我看到樂高機器人MINDSTORMSEV3在未來科技發展中的更多可能性。

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