乐高机器人EV3程序设计艺术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Terry，Griffin 著，韦皓文，龚禕 译

图书标签:

• 乐高EV3
• 机器人
• 编程
• 教育
• STEM
• 青少年
• DIY
• 积木
• 机器人技术
• 电子学

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115418128

版次：1

商品编码：11920483

包装：平装

丛书名： 爱上乐高

开本：大20开

出版时间：2016-06-01

用纸：铜版纸

页数：259

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

乐高MINDSTORMS EV3编程语有着丰富多彩的、模块化的编程界面，任何人都可以使用它为智能机器人编程，但是其强大的功能，在开始的时候还是会让初学者感觉很难。 《乐高机器人程序设计艺术》对初学者来说，是非常友好的学习向导。
在本书的开始，会教读者搭建一个通用的测试机器人。读者将用跟随书中的案例，从易到难，学习编写程序，挖掘乐高机器人的潜力。

内容简介

无论是年轻的机器人爱好者、教授儿童学习机器人的成年人、家长、FLL的教练，还是在课堂上使用EV3教学的老师，任何想要为EV3机器人编写程序的人都可以使用本书。我写本书的目标之一就是当年轻的初学者想进行深度学习时，能在本书中找到足够的学习资料，这些学习资料能帮助学生和老师理解什么是EV3程序以及如何使用它。

作者简介

特里?格里芬是一位有着20多年工作经验的软件工程师，他把大部分时间都花在创建控制各种类型机器的软件上。他获得了麻省大学计算机科学硕士学位，曾在大学和成人教育中教授过编程。作为一个终身乐高爱好者，他曾编写过《LEGO MINDSTORMS NXT程序设计艺术》（No Starch出版公司出版）一书，帮助自己在中学教授科学和数学的妻子，在她的教室中应用不可思议的机器人。目前，他工作于卡尔蔡司的离子显微镜创新中心部门，为带电粒子显微镜编写控制软件。

内页插图

目录

第1章 乐高和机器人：一个伟大的组合 1
第2章 EV3编程环境 6
第3章 Tribot：测试机器人 15
第4章 运动 40
第5章 传感器 53
第6章 程序流程 72
第7章 贴墙行走程序：走迷宫 86
第8章 数据线 100
第9章 数据线和开关模块 111
第10章 数据线和循环模块 121
第11章 变量 129
第12章 自定义模块 144
第13章 数学与逻辑 157
第14章 ev3灯、按钮和显示 173
第15章 数组 183
第16章 文件 203
第17章 数据记录 220
第18章 多任务 231
第19章 巡线 PID控制程序 242
附录A NXT和EV3的兼容性 257
附录B ev3网络资源 259

前言/序言

《乐高机器人EV3程序设计艺术》并非一本探讨编程语言语法或枯燥算法的书籍。相反，它是一扇通往创造力与逻辑思维完美结合的门户，旨在点燃读者心中对科技的探索欲望，并通过动手实践，将抽象的概念转化为鲜活的机器人。这本书不是为了让你成为一名死记硬背代码的程序员，而是为了让你成为一个能够用代码赋予生命、解决问题的“机器人艺术家”。 核心理念：从“搭建”到“思考”的跃迁 长久以来，乐高以其精巧的积木系统，激发了无数孩童乃至成年人的搭建热情。而《乐高机器人EV3程序设计艺术》则在此基础上，引入了“程序设计”这一强大的工具，将原本静态的机械结构赋予了动态的智能。这本书的核心理念在于，程序设计并非一项遥不可及的技能，而是与搭建一样，是一种重要的表达和创造方式。它鼓励读者从单纯的“组装”思维，升级到“思考”机器人如何行动，如何响应环境，如何完成任务。 书中不会出现冗长的技术术语堆砌，而是以一种循序渐进、寓教于乐的方式，引导读者理解程序设计的本质。它将抽象的代码指令，转化为具体的机器人行为，让读者能够直观地看到自己的创意如何通过程序得以实现。这种“所见即所得”的学习体验，极大地降低了编程的门槛，并让学习过程充满了乐趣和成就感。 内容导览：构建逻辑，塑造智能 本书的篇幅，将围绕着如何构建一个具有思考能力的机器人展开。 第一部分：揭开EV3的神秘面纱——基础搭建与硬件认知 在正式进入程序设计的世界之前，你需要了解你的“画笔”——EV3主机和各种传感器、马达。这一部分，将深入浅出地介绍EV3主机的功能模块，以及不同类型传感器的作用（如颜色传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器等）。你将学会如何根据不同的任务需求，选择合适的传感器和马达组合，为你的机器人打下坚实的基础。书中会提供一些经典的机器人搭建范例，但更重要的是，它会启发你去思考，如何根据自己的想法，设计出独一无二的机器人形态。每一次搭建，都是一次对结构力学和功能布局的探索。 第二部分：编织机器人的“灵魂”——直观的程序逻辑构建 告别了传统的文本代码，EV3的图形化编程界面（EV3软件）是本书的重点。本书不会像字典一样罗列所有指令，而是将精力聚焦于如何理解和运用这些指令来构建“逻辑”。你将学习如何使用“流程图”式的编程思维，来规划机器人的每一个行动步骤。 “执行”与“循环”： 你会了解到，机器人的一切行为都是由一系列指令组成的。如何让机器人重复执行某个动作？如何让它在特定条件下反复进行某项操作？这些基础的循环结构，是构建复杂行为的第一步。 “判断”与“分支”： 机器人并非只会机械地执行指令，它需要能够“思考”和“决策”。通过条件判断，你可以让机器人根据传感器传回的数据，做出不同的选择。例如，当颜色传感器检测到红色时，机器人该如何反应？当超声波传感器检测到障碍物时，它应该停止还是转向？这些“如果…那么…否则…”的逻辑，将赋予你的机器人真正的“智能”。 “事件”与“响应”： 机器人并非孤立存在，它需要与环境进行交互。本书将引导你理解如何通过“事件”触发器，让机器人在接收到特定信号时执行相应的程序。例如，当按下EV3主机上的某个按钮时，机器人开始启动；当检测到特定颜色的地面时，机器人改变行进方向。 “数据”与“变量”： 机器人需要能够“记住”信息，并根据这些信息进行操作。你将学习如何使用变量来存储传感器数据，以及如何在程序中对这些数据进行处理和比较。例如，记录机器人行进的距离，或者计算某个角度。 第三部分：让机器人“感知”世界——传感器应用深度解析 传感器是机器人的“眼睛”和“耳朵”，它们让机器人能够感知周围的环境。本书将深入剖析各种传感器的应用场景和编程技巧。 颜色传感器： 不仅能识别颜色，还能作为“测速器”和“寻线器”。你将学会如何让机器人沿着黑线行走，或者根据不同的颜色做出不同的反应。 超声波传感器： 机器人的“雷达”，用于测量距离，避免碰撞。你将学习如何让机器人自主导航，避开障碍物，或者在特定距离内停止。 陀螺仪传感器： 机器人的“平衡器”和“导航员”，用于测量角度和旋转。你将学会如何让机器人精确地转弯，保持平衡，或者完成复杂的定向任务。 触摸传感器： 简单的“开关”，用于检测是否被按下。你可以让机器人通过触摸来启动或停止，或者与环境进行简单的互动。 第四部分：挑战极限——创意项目与综合应用 理论学习过后，实践是检验真理的唯一标准。本书的最后一部分，将提供一系列富有挑战性的创意项目，将前面所学的知识融会贯通。这些项目将覆盖不同的应用领域： 智能小车： 设计一辆能够自主导航、避开障碍物的智能小车，例如在迷宫中找到出口。 自动化机械臂： 构建一个能够抓取、搬运物体的机械臂，并用程序控制其精确动作。 互动游戏： 创造一个能够与人互动的游戏机器人，例如一个能够根据你的指令做出反应的“宠物”机器人。 科学实验助手： 利用传感器和程序，设计一个能够辅助进行科学实验的机器人，例如测量土壤湿度或光照强度。 在完成这些项目时，本书将不仅仅提供“食谱”，更重要的是引导你思考“为什么”和“如何优化”。你会被鼓励去尝试不同的解决方案，去理解不同编程思路的优劣，去不断地改进和完善你的机器人。 学习者的收获：不仅仅是技能，更是思维 阅读《乐高机器人EV3程序设计艺术》，你将收获的不仅仅是掌握一项新的技术，更重要的是培养一种全新的思维方式： 逻辑思维能力： 程序设计是逻辑思维的训练场，你需要将复杂的问题分解成一系列可执行的指令，并设计出严谨的逻辑流程。 问题解决能力： 在构建和调试机器人的过程中，你会遇到各种各样的问题，这将极大地锻炼你的分析问题、寻找解决方案和排除故障的能力。 创造力与想象力： 乐高积木为你的创意提供了无限可能，而程序设计则让你的创意得以实现。本书鼓励你去突破界限，去构思那些“别人想不到”的机器人。 团队协作精神（可选）： 如果多人共同学习，本书也能促进团队成员之间的沟通与协作，共同完成更复杂的项目。 适读人群： 这本书适合所有对机器人、编程和科技充满好奇的人。无论你是初学者，还是已经有一定编程基础，都能从中受益。 学生： 作为STEAM教育的绝佳补充，帮助学生在玩乐中学习科学、技术、工程、艺术和数学。 教育工作者： 提供丰富的教学素材和灵感，让课堂更加生动有趣。 科技爱好者： 拓展你的技术视野，将你的创意转化为真实的机器人。 亲子活动： 这是一个绝佳的亲子互动项目，可以增进家庭成员之间的沟通和理解。 《乐高机器人EV3程序设计艺术》是一次激动人心的旅程，它将带你从搭建者变成创造者，从使用者变成设计者。在这里，每一块积木，每一行指令，都将是你表达想法、解决问题的有力工具。准备好，让你的想象力在EV3的奇妙世界里尽情驰骋吧！

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科学和技术充满好奇心的学生，乐高机器人EV3是我课外学习的重要工具。而《乐高机器人EV3程序设计艺术》这本书，就像一扇为我打开全新世界的大门。它让我明白了，编程不仅仅是枯燥的代码，更是一种创造性的游戏。我特别喜欢书中那些充满趣味性的项目设计，比如如何用编程让机器人学会“听”音乐并做出反应，或者如何构建一个能够进行简单对话的智能机器人。这些项目让我感觉自己像一个真正的发明家，可以将我的奇思妙想变成现实。作者在讲解过程中，非常注重启发式教学，他不会直接给出答案，而是通过引导性的提问，鼓励我去思考，去尝试。这让我养成了独立解决问题的能力。我记得书中有一个关于“随机数生成”的章节，作者通过一个有趣的小游戏，让我明白了随机数在编程中的应用，这让我对概率和统计有了更直观的认识。这本书让我对编程产生了浓厚的兴趣，也让我看到了科技的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初是被这本书的书名吸引的。 “程序设计艺术”，这几个字在我脑海中勾勒出一种超越技术本身的美感。拿到书后，我并没有立即去翻阅具体的编程章节，而是先仔细品读了作者在开篇部分的论述。他将编程比作雕塑，将代码比作刻刀，将机器人的运动比作生命力的展现。这种诗意的解读方式让我感到非常新颖。书中关于“逻辑的优雅”以及“算法的美学”的探讨，更是让我眼前一亮。我从来没有想过，一段看似简单的代码，背后竟然可以蕴含如此精妙的构思。作者通过分析一些经典的机器人设计案例，展示了如何在有限的资源下，通过巧妙的编程来实现出人意料的功能，这是一种智慧的闪光。我特别喜欢他对“迭代与优化”的论述，他强调的不是一次性写出完美的程序，而是通过不断的尝试和改进，最终达到心中的理想状态。这种循序渐进的学习方法，让我感到非常受用，也大大减轻了我对“完美主义”的畏惧。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本关于如何思考、如何创造的哲学读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的彻底改变了我对乐高机器人EV3编程的看法！我之前一直认为编程是一件枯燥乏味、充满代码门槛的事情，但这本书让我惊叹于它的艺术性。作者不仅仅是讲解那些枯燥的指令和逻辑，而是将编程的过程描绘成一种创造性的表达，一种将想法转化为实体机器的魔术。书中那些生动形象的例子，比如如何用编程让机器人跳舞，或者模拟一个简单的赛车游戏，都让我感受到了前所未有的乐趣。我印象特别深刻的是关于“传感器融合”的那一部分，作者用非常直观的比喻解释了如何让机器人同时处理来自不同传感器的数据，并做出更智能的决策，这让我意识到编程的奥秘远不止于表面的指令堆砌。整本书的语言风格非常接地气，没有太多晦涩难懂的专业术语，即使是我这种编程新手也能轻松理解。最重要的是，它激发了我持续学习和探索的热情，我现在迫不及待地想尝试书中介绍的那些更复杂的项目，我相信这本书绝对是所有乐高机器人爱好者，尤其是那些想要深入了解编程艺术的玩家的必读之作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名乐高机器人EV3的资深玩家，我一直在寻找能够拓展我编程思路的书籍。而这本《乐高机器人EV3程序设计艺术》无疑满足了我的需求。它并没有止步于基础的编程指令，而是将视角提升到了“设计”和“艺术”的层面。我特别欣赏书中关于“运动的韵律”和“感知的协同”的探讨。作者通过对一些高级机器人模型的分析，展示了如何通过精妙的编程，让机器人表现出更流畅、更具表现力的运动轨迹。他将编程看作是一种“编舞”，让机器人在舞台上尽情展现活力。同时，书中关于“多传感器协同工作”的章节，更是让我受益匪浅。我之前一直倾向于单独使用某个传感器来完成任务，但这本书让我意识到，将多个传感器的数据进行整合和分析，能够让机器人实现更复杂的智能行为。例如，通过结合颜色传感器和距离传感器，可以设计出能够识别特定颜色物体并进行精准抓取的机器人。这本书的深度和广度，都让我感到惊喜，它为我打开了全新的编程思路。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对乐高机器人EV3充满热情，但又在编程方面屡屡碰壁的学习者。之前我尝试过阅读其他编程指南，但总是因为过于理论化而感到沮丧。直到我发现了这本《乐高机器人EV3程序设计艺术》。这本书最让我欣喜的是它的实践导向。作者并没有花费大量篇幅去讲解抽象的编程概念，而是直接将我们带入到实际的项目中。书中每一个章节都围绕着一个具体的主题，例如“循迹”、“避障”或者“机械臂控制”，然后逐步引导我们完成相应的功能。我尤其喜欢书中对“分步调试”的强调，作者非常细致地展示了如何一步步地排查程序中的错误，并给出有效的解决方案。这对于我这种容易犯错的学习者来说，简直是福音！而且，作者在讲解过程中，总是会给出一些“为什么”的解释，而不是简单地告诉你“怎么做”。比如，当他介绍某个传感器的工作原理时，会详细说明为什么需要用这种方式来读取数据，以及这种数据又如何影响后续的编程逻辑。这种深入浅出的讲解方式，让我不仅仅学会了操作，更理解了背后的原理。

评分☆☆☆☆☆

Sariel是世界知名的乐高科技专家，在本书中，他全部应用乐高科技系列零件深刻地讲解了机械原理，如扭矩、电源转化、齿轮比。

评分☆☆☆☆☆

内容很不错初学者很合适

评分☆☆☆☆☆

3、我们同样考虑了初级学习者的需要，在翻译某些技术术语时，注意采用了中文版软件中词汇，而没有采用更为普遍的用法。如将自定义模块按照软件中的用法翻译为“我的模块”，将数组翻译为“阵列”。对于有编程基础的人士来说，不管这些词叫什么都不会影响到他们的理解，但对于刚刚接触编程的人来说，我们不希望大家面对软件界面时，找不到书中提到的那个词语；

评分☆☆☆☆☆

书中充满了用科技系列搭建既坚固又美观的机器和机械装置的秘诀。作者保罗·“Sariel”·克密科，以从简单机械到高级机械的方式，逐步教会你乐高科技系列的基础知识，在最终章还讲解了如何搭建出仿真的比例模型。

评分☆☆☆☆☆

孩子有这么多乐高玩具，没有指南怎么行呢？

评分☆☆☆☆☆

讲解了乐高小颗粒的搭建技巧，还有很多搭建说明，候车场，寺庙，高塔等，只要有足够砖不用买套装自己也可以拼出来，在moc的路上走近了一步。

评分☆☆☆☆☆

配合已经购买的乐高机器人组件，儿子挺喜欢的。

评分☆☆☆☆☆

比较简易。不错

评分☆☆☆☆☆

书的质量看着很不错，希望内容也不错。