樂高簡易教材.pdf

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1、 前言 簡易機(jī)器人制作是通用技術(shù)中的一門選修模塊，也是目 前全國熱烈普及的教學(xué)改革內(nèi)容之一。 其中單片機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支，是簡易機(jī)器人 的核心元件。日常生活中的 VCD 機(jī)、 DVD 機(jī)、數(shù)字電視機(jī)、 自動(dòng)洗衣機(jī)、空調(diào)及其遙控器等設(shè)備都使用著各種各樣的單片 機(jī)，同時(shí)，在工業(yè)控制、智能機(jī)器、智能武器、智能化儀表和 儀器等領(lǐng)域，它也得到了廣泛地應(yīng)用。這里基于樂高教育平臺(tái)， 我們使用 NXT 作為控制器，我們稱為微電腦。其特性和功能遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超越一個(gè)簡單的單片機(jī)。 通過本模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該知道單片機(jī)（

2、 NXT）和機(jī)械 傳動(dòng)的基本知識(shí)，能設(shè)計(jì)與制作由單片機(jī)（ NXT）和傳動(dòng)機(jī)械 等組成的簡易自動(dòng)控制機(jī)器或簡單的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 這本教材的活動(dòng)中的器材組成以樂高 9797 為活動(dòng)主要核心 器材。 目錄 第一單元： NXT 控制器及其控制程序 第二單元：NXT 控制器與控制電路 第三單元：NXT 控制器與傳動(dòng)機(jī)械 第一單元： NXT 控制器及其控制程序 單元目標(biāo)： （ 1）知道控制器 NXT 的特點(diǎn)及應(yīng)用。 （ 2）知道控制器 NXT 的基本組成及工作過程。 一個(gè)機(jī)器人之所以能有各種功能，就是因

3、為它的高級(jí)的大腦，但它的大腦不象我們的大 腦有細(xì)胞組成，它的大腦是這個(gè)世紀(jì)的決定性的發(fā)明 ----微電子技術(shù)構(gòu)成，就是我們看到的 控制器，這里我們這個(gè)控制器稱為 NXT。 NXT 看起來象個(gè) MP3 一樣 ,里面是塊智能芯片 . NXT 正面 NXT 反面 就是這快芯片 ,通過程序的運(yùn)行 ,接受各種反饋信號(hào) ,并控制各種輸出裝置 .但它和我們通 常說的單片機(jī)還是有區(qū)別的 ,單片機(jī)一般只能運(yùn)行匯編語言 ,而 NXT 作為智能控制器 ,各種各 樣的語言都可以對(duì)它進(jìn)行控制 ,我們熟悉的 C 語言 ,VB.NET,就連最新的微軟推出的 MSRS 都 可以對(duì)它進(jìn)行控制 .所以 ,NXT

4、 不只是塊單片機(jī) ,我們可以稱它為微電腦 .它比單片機(jī)從功能等 多方面都要更高一級(jí) . 而軟件 ,作為 ”簡易機(jī)器人制作 ”這門課程 ,,這里我們著重推薦的是 NXT-G 軟件 . 作為機(jī)器人的 ”五感 ”,它的各種條件的輸入設(shè)備 ,傳感器 : 光感 觸感 聲音傳感器 超聲波傳感器 機(jī)器人一詞 ,始源于捷克的一出舞臺(tái)劇 ,意思是奴隸 ,其實(shí)至今這個(gè)已經(jīng)依然有著延續(xù) ,就 是產(chǎn)生生產(chǎn)力 ,產(chǎn)生動(dòng)作行為 .那么如何來產(chǎn)生動(dòng)作行為呢 ? 就是靠它的輸出設(shè)備 ,馬達(dá)或者 燈 . 馬達(dá)的內(nèi)部其實(shí)是一個(gè)發(fā)電機(jī) ,并通過一系列的減速傳

5、動(dòng) ,從而馬達(dá)可以形成更大的力 . 這個(gè)馬達(dá)的內(nèi)部有有芯片 ,可以精確記錄圈數(shù)等一系列馬達(dá)參數(shù) ,我們稱為 ”伺服電機(jī) ”. 大腦控制器 NXT 通過導(dǎo)線連接輸出和輸入設(shè)備 .這里的導(dǎo)線我們也可以理解為是神經(jīng) , 人也是大鬧通過神經(jīng)連接五官和四肢的 . 在機(jī)器人領(lǐng)域 ,很多基本方式是和人體一樣的 ,比如 ,人體內(nèi)也有反饋 ,機(jī)器人控制也有反 饋等等 .所以 ,機(jī)器人這門學(xué)科 ,有個(gè)學(xué)術(shù)名稱就是 ”人工智能 ”! 關(guān)于 NXT 的更詳細(xì)的特性使用方法 ,這里不做進(jìn)一步 介紹 ,如果需要更好地了解 ,請(qǐng)參考 一書 中的第一章 ,其中針對(duì) NXT 的硬件特性做了非常

6、詳細(xì)地說 明 . 第二單元 控制器與控制電路 陀螺發(fā)動(dòng)機(jī) z 馬達(dá)控制 z 順序等待 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)陀螺的發(fā)動(dòng)機(jī)。 9 發(fā)動(dòng)機(jī)可以不用手碰就可以啟動(dòng)陀螺。 9 讓陀螺在地面上轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間盡量長些。 把 NXT 放在一旁，通過一跟長導(dǎo)線連接馬達(dá)。 馬達(dá)通過齒輪的連接去驅(qū)動(dòng)陀螺。 用輪子，通過軸，作為一個(gè)陀螺，在軸上面連接蝸桿，讓馬達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)去驅(qū)動(dòng)它，可以轉(zhuǎn)動(dòng)， 傳遞給它能量，使它轉(zhuǎn)動(dòng)起來。 拖出一個(gè)馬達(dá)圖標(biāo)， 因?yàn)檫@個(gè)操作的過程需要給陀螺足夠的慣量， 所以等待條件是不確定的， 所以等

7、待條件是無限的。注意能量要設(shè)置在最高處。 在啟動(dòng)陀螺的時(shí)候， 這里非常強(qiáng)調(diào)手的姿勢， 要在陀螺轉(zhuǎn)到最高速的時(shí)候， 發(fā)動(dòng)機(jī)向上提起， 便可以讓陀螺不用手就能啟動(dòng)起來。 發(fā)動(dòng)機(jī)連接更多齒輪，加速轉(zhuǎn)動(dòng)（大齒輪帶小齒輪） ，陀螺就需要是一個(gè)加速，所以要是小 齒輪，這里我們使用蝸桿（相當(dāng)于 1 齒的齒輪） ，能夠讓它得到最高的速度。 能否驅(qū)動(dòng)更多的陀螺呢？ 比一比，誰的時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)得更長！ 魔術(shù)畫家 z 馬達(dá)控制 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的畫盤。 9 使用一支筆，在畫盤上產(chǎn)生各種色彩。 筆是自己拿著，畫盤利用一張紙，利用馬達(dá)去轉(zhuǎn)動(dòng)畫盤，筆在上面可以產(chǎn)生顏色。

8、 改變馬達(dá)的速度，留下的畫也不一樣，非常印象派！ 不同的馬達(dá)速度配合不同的時(shí)間，產(chǎn)生畫盤的不同轉(zhuǎn)動(dòng)級(jí)別，不斷變換！ 如何來形成一個(gè)樹立的畫盤？如何可以在豎立的畫盤上形成更多的顏色游戲？ 可以通過齒輪的加速 度來提高轉(zhuǎn)動(dòng)速度。 因?yàn)橐派袭嫳P（紙） ， 所以需要一個(gè)結(jié)構(gòu)能 夠水平放置，然后通過 一根軸去轉(zhuǎn)動(dòng)畫盤。 迷你高爾夫 z 馬達(dá)控制 z 順序等待 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)在高爾夫運(yùn)動(dòng)員。 9 運(yùn)動(dòng)員手持高爾夫求桿，姿勢優(yōu)美。 9 能夠擊球，打進(jìn)球洞。 把 NXT 放在一邊，通過導(dǎo)線連接馬達(dá)。 把馬達(dá)和梁設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)員，豎立地站立，

9、馬達(dá)相當(dāng)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)員的身體。 通過梁作為球桿，上面連接一個(gè)大塊的梁，能夠有足夠的面積去擊打球。 使用套裝中的球作為高爾夫球，也可以使用其它的球作為球。 簡單地使用馬達(dá)和時(shí)間等待。第一個(gè)馬達(dá)的馬力可以小些，如同運(yùn)動(dòng)員的準(zhǔn)備揮桿的動(dòng)作。 等待時(shí)間作為動(dòng)作的停留，第二個(gè)馬達(dá)圖標(biāo)表示擊打球的動(dòng)作，作為擊打球的動(dòng)作，馬力需 要大些。 作為擊打完球的動(dòng)作是自由輕松地停下，所以需要選用 COAST 來使馬達(dá)停留下來。 BRAKE 是通過電流的控制停止馬達(dá)， COAST 是通過關(guān)閉電流，緩慢地停留。 在設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)員的時(shí)候， 充分地利用梁的連接功能。 在連接一個(gè)光電

10、傳感器，給運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)球洞，能夠識(shí)別是否進(jìn)洞。 智能 F1 z 馬達(dá)控制 z 順序等待 要求 : 9 設(shè)計(jì)輛 F1 賽車。 9 賽車可以無人駕駛，精確行駛完全程。 9 造型要象 F1 賽車，美觀，具有流線造型。 在教室空地上布置一個(gè)線路，讓 F1 賽車能夠通過程序來跑完全程。 F1 賽車的造型特點(diǎn)就是流行性。 通過連串的馬達(dá)指令來讓 F1 賽車進(jìn)行移動(dòng)，前進(jìn)，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，當(dāng)然重要的是給 F1 賽車 的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)圖標(biāo)設(shè)置一個(gè)合適的等待參數(shù)。 充分利用連接器來形成流線型的造型。甚至可以利用第三個(gè)馬達(dá)來增加一個(gè)剎車。 結(jié)合各種傳感器，哪些可以利用到你的

11、F1 賽車上的？ 可以來場 F1 比賽。 自動(dòng)警報(bào)器 z 超聲波傳感器 , z 聲音控制 z 循環(huán)等待 要求 : 9 給門口設(shè)計(jì)一個(gè)警報(bào)器。 9 當(dāng)有人走進(jìn)夜晚的家里的時(shí)候，可以自動(dòng)報(bào)警。 9 給報(bào)警器設(shè)計(jì)報(bào)警音樂。 簡單在 NXT 上安裝上一個(gè)超聲波傳感器，并且注意角度傾斜，能夠看到高處的人。 等待超聲波看到有人靠近（設(shè)置安全距離）之后，響起報(bào)警音樂。 通過一連串的音符程序來設(shè)置音樂。 使用連接器給超聲播傳感器 向一個(gè)好的角度，能夠明顯看到高處的人 如何來顯示今天走過這處門的人數(shù)呢？ 雙杠體操 z 馬達(dá)控制 z 順序等待

12、 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)在雙杠上表演體操的運(yùn)動(dòng)員。 9 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)員可以在雙杠上表演腿部動(dòng)作。 9 腿部動(dòng)作要標(biāo)準(zhǔn)到位。 利用梁設(shè)計(jì)雙杠結(jié)構(gòu)。 利用 NXT 作為運(yùn)動(dòng)員身體，兩個(gè)馬達(dá)作為它的腿部。 馬達(dá)作為腿部，馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度代表了腿部的表演，通過時(shí)間來控制馬達(dá)在空中某一個(gè)位置 的停留。 注意馬達(dá)的角度，作為等待的條件?？梢愿淖凂R達(dá)的馬力來表現(xiàn)腿部表演的節(jié)奏。 如何來給運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)出全身的更加精彩的表演？ 比如，翻滾半周！ 這里馬達(dá)類似于一個(gè)身體上 的關(guān)鍵，馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于 關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。 英尺挪動(dòng) z 馬達(dá)控制 z 棘輪 z 循環(huán)等待 要求

13、: 9 設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人可以象毛毛蟲一樣去挪動(dòng) 9 機(jī)器人的移動(dòng)不能靠輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)來產(chǎn)生移動(dòng)。 9 要能夠有明顯的“跨步”動(dòng)作。 馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，來驅(qū)動(dòng)兩條腿的“跨步” ，這里的輪子只是增加與地面接觸的摩擦力。 這里的馬達(dá)更象關(guān)節(jié)的作用。和過去常用的驅(qū)動(dòng)輪子的方式不一樣。 這里兩個(gè)馬達(dá)如同兩條腿一樣，先邁一條腿，轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)馬達(dá)，到一個(gè)角度，然后轉(zhuǎn)動(dòng)另外一 個(gè)馬達(dá)，相當(dāng)于另外一條腿，然后再向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)同樣角度。循環(huán)，機(jī)器人就會(huì)象走路一樣， 往前移動(dòng)！ 這里的橡膠輪子相當(dāng)于一個(gè)橡膠鞋底。 所以要保證它不能自由移動(dòng)，只能往我們需要前進(jìn)的方向去移動(dòng)。 這里介紹一種方法，我們稱

14、為棘輪，就是用一根梁來卡住一個(gè)齒輪，只讓齒輪向一個(gè)方向轉(zhuǎn) 動(dòng)。有效防止打滑。 套裝有三個(gè)馬達(dá)，如果讓機(jī)器人挪動(dòng)的關(guān)節(jié)更多些？ 需要如何改進(jìn)設(shè)計(jì)和程序？ 機(jī)器人手臂 z 觸動(dòng)傳感器 , z 馬達(dá)控制 z 轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái) z 循環(huán)等待 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人手臂，可以夾起球體。 9 手臂可以自由地轉(zhuǎn)動(dòng) 360 度。 9 手臂的每一個(gè)動(dòng)作都由觸動(dòng)傳感器來觸發(fā)。 一個(gè)馬達(dá)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)動(dòng)手臂的角度（帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)） ，一個(gè)馬達(dá)負(fù)責(zé)抬起手臂的高度，或者 稱為手臂夾東西的角度，最后一個(gè)馬達(dá)負(fù)責(zé)夾起球體的動(dòng)作。 其實(shí)，機(jī)器手臂的控制非常簡單，雖然只有一個(gè)觸感，但是通過觸感依次控

15、制每個(gè)馬達(dá) 的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，連接在一起，就是整個(gè)手臂在三個(gè)自由度上的動(dòng)作了。 注意每個(gè)馬達(dá)都是無限等待條件，因?yàn)橐鹊较乱淮斡|感被按下才是進(jìn)入另外一種狀 態(tài)。 使用兩個(gè)觸感去控制手臂的運(yùn)動(dòng)，你會(huì)如何分配？ 機(jī)器手臂的最關(guān) 鍵的設(shè)計(jì)技巧是轉(zhuǎn)動(dòng) 平臺(tái)的應(yīng)用，可以產(chǎn)生 一個(gè)水平的轉(zhuǎn)動(dòng)自由 度，一個(gè)馬達(dá)專門驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)。 手臂的其它部分 都會(huì)位于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)之 上。這里可以體現(xiàn)出 NXT 馬達(dá)的強(qiáng)大扭力。 機(jī)器蛇 z 超聲波傳感器 z 連桿結(jié)構(gòu) z 循環(huán)等待 要求 : 9 設(shè)計(jì)一條機(jī)器蛇，造型要象蛇一樣盤在地上。 9 每當(dāng)人接近的時(shí)候，設(shè)會(huì)去咬他的腳。 9 能夠反復(fù)執(zhí)

16、行。 在蛇頭上裝上超聲波傳感器，造型也象眼睛蛇一樣。利用梁，形成一個(gè)盤旋的姿勢。 可以利用各種零件來裝飾蛇的造型，讓它象蛇。 眼睛（超聲波傳感器）看到有人走近，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，伸頭，咬了 1 秒之后，頭縮回，然后 等待下一個(gè)路人。 利用四邊形可以改變形狀的特點(diǎn)來讓蛇伸頭，并可以自由地回收！ 如何可以讓蛇除了頭伸縮外，它的整個(gè)身體也可以伸縮，機(jī)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)？ 如何改進(jìn)程序？ 四邊形可以改變形 狀的特性我們可以 靈活地使用在各種 機(jī)構(gòu)中。 第三單元 NXT 控制器與傳動(dòng)機(jī)械 自動(dòng)擊球 z 超聲波傳

17、感器 , z 馬達(dá)控制 z 循環(huán)等待 要求 : 9 利用超聲波傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)可以自動(dòng)擊球的裝置 . 9 一看到球靠近 ,就把球給擊打出去 . 9 不斷地工作 ,每當(dāng)球靠近就如此反應(yīng) . 在馬達(dá)上連接梁作為擊打的動(dòng)作機(jī)構(gòu) ,然后在旁邊安裝上超聲波傳感器 ,用來識(shí)別球是否 靠近 .注意 ,擊打球的那根梁的高度要接近球的中位線 . 使用最簡單的等待循環(huán)程序 . 每次等待球靠近的時(shí)候 ,馬達(dá)擊打 ,把球給擊遠(yuǎn) ,然后轉(zhuǎn)回去初始角度 .注意這里的馬達(dá)的 等待條件都是角度 DEGREES. 給機(jī)器人添加一個(gè)情報(bào)燈，作為球靠近時(shí)的報(bào)告信號(hào)。 為了準(zhǔn)確地編 程，需要將通過 NX

18、T的 VIWE功能 去觀察到一個(gè)合理 的距離值。 梁直接連接在 馬達(dá)上。 自動(dòng)擊球 2 z 超聲波傳感器 , z 馬達(dá)控制 z 多任務(wù) 要求 : 9 利用超聲波傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)可以自動(dòng)擊球的裝置 . 9 一看到球靠近 ,就把球給擊打出去 . 9 機(jī)器人自動(dòng)發(fā)球，球一旦上軌道之后會(huì)自動(dòng)地被發(fā)射出去。 在上一個(gè)活動(dòng)自動(dòng)擊球的基礎(chǔ)上，再兩個(gè)馬達(dá)，并且兩個(gè)馬達(dá)形成一個(gè)發(fā)射器。通過兩 根長導(dǎo)線連接。發(fā)射器與擊球器之間有一定的距離。通過張紙，方便球滑行到傳感器前。 在上一個(gè)程序的基礎(chǔ)上，再拖一行程序，表示這個(gè)程序是同時(shí)在控制兩個(gè)任務(wù)的執(zhí)行， 我們稱為多任務(wù)程序。

19、給發(fā)射器增加一個(gè)開關(guān)，只有通過開關(guān)才能觸發(fā)球射擊！ 兩個(gè)馬達(dá)，馬達(dá)連接輪子，增加 摩擦力，同時(shí)在兩個(gè)馬達(dá)之間形成一 個(gè)軌道，可以順利地發(fā)球，并通過下 一面張紙把球送到超聲波傳感器前。 這里要注意的是，要保證兩個(gè)輪 子之間的距離，正好是一個(gè)球的直 徑，這樣發(fā)現(xiàn)起來，輪子的摩擦力才 正好。 圣誕老人送禮物 z 馬達(dá)控制 z 聲音 z 多任務(wù) z 光感 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)圣誕老人，騎著送禮物的鹿車。 9 圣誕老人和鹿的整體造型要像。 9 會(huì)在天黑的時(shí)候，開始出去送禮物，并響起圣誕歌。 這里有三部分需要去搭建，可以以團(tuán)隊(duì)分工的形式，第一部分是鹿，第二部分是圣誕老 人

20、，第三部分是車。這里充分利用 NXT 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去設(shè)計(jì)鹿和圣誕老人。 如搭建卡所示，圣誕老人和盧是利用馬達(dá)設(shè)計(jì)而成。嘸鹿頭是光電傳感器。 兩個(gè)任務(wù)同事執(zhí)行，一個(gè)是放音樂，一個(gè)是鹿和圣誕老人一起運(yùn)動(dòng)，鹿是跑，圣誕老人 是揮鞭，其實(shí)就是同時(shí)去控制 B 和 C 馬達(dá)。當(dāng)然前提是等待光值小于了，才轉(zhuǎn)動(dòng)，并且注 意馬達(dá)以 90 度 （ DEGREE）為等待條 件。另外一個(gè)任務(wù)就是 編輯音樂了。 圣誕老人是我們期待的， 每當(dāng)我們唱圣誕歌越響的時(shí)候， 圣誕老人就越來得越快， 如何實(shí)現(xiàn)？ 充分利用馬達(dá)的特殊造型來設(shè)計(jì)鹿和圣 誕老人。 選擇或者自己搭建各種有趣的零件來作

21、 為圣誕禮物。 割草機(jī) z 觸動(dòng)傳感器 z 馬達(dá)控制 z 分支判斷 要求 : 9 設(shè)計(jì)一臺(tái)手動(dòng)割草機(jī)。 9 機(jī)器人有開關(guān)來控制割草機(jī)工作與否。 9 能夠順利地把很多草給割下來。 首先底盤是一個(gè)小車的樣子，前面還要有導(dǎo)輪，以方便轉(zhuǎn)彎，后面有手柄可以推，接近 手柄高處有開關(guān)，控制割草機(jī)的前進(jìn)和割草的動(dòng)作。 割草機(jī)雖然有前進(jìn)和割草兩個(gè)任務(wù)，但這兩個(gè)任務(wù)都是同時(shí)執(zhí)行的，所以兩個(gè)任務(wù)都是 同時(shí)存在或者同時(shí)不存在。所以，可以使用一個(gè)開關(guān)來同時(shí)控制這三個(gè)馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)。 如何可以通過兩個(gè)觸感來實(shí)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)和割草任務(wù)的分割？ 割草的機(jī)構(gòu)一般就是馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可 以在割草

22、機(jī)的底部，設(shè)計(jì)一個(gè)割草的 裝置。讓一個(gè)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)即可，通過馬 達(dá)連接的刀片來完成割草動(dòng)作。 遙控車 z 觸動(dòng)傳感器 z 多任務(wù)， z 分支 要求 : 9 設(shè)計(jì)一輛遙控車，利用觸感作遙控器。 9 通過遙控器的控制來駕駛汽車行駛。 9 汽車可以前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)。 使用兩個(gè)觸感作為遙控器，所以首先要設(shè)計(jì)一輛小車，兩個(gè)馬達(dá)，可以完成前進(jìn)，后退， 左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)的行駛?cè)蝿?wù)。然后使用長導(dǎo)線連接遙控器。 有了手柄來控制小車的運(yùn)動(dòng)，再添加一個(gè)聲音，來控制小車前進(jìn)的馬力，會(huì)更好玩！ 第一個(gè)任務(wù)，觸感 1，控制一邊的 輪子，馬達(dá) A，當(dāng)觸感 1 被按下， 馬達(dá) A

23、轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)觸感松開，馬達(dá) A 停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 這個(gè)多任務(wù)程序的結(jié)果就是一個(gè)觸感 開關(guān)控制一邊的輪子， 所以造成的結(jié)果 就是當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都同時(shí)被按下后， 小車 就前進(jìn)，當(dāng)被按下一個(gè)，那邊的輪子轉(zhuǎn) 動(dòng)，就會(huì)形成轉(zhuǎn)彎的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)都放開， 小車后退。 特別是男生，很喜歡打游戲， 使用樂高積木，設(shè)計(jì)出更加時(shí)尚的 游戲手柄。 游戲手柄這個(gè)結(jié)構(gòu)最重要的就是 自己握在手里的舒適度。 聲控速度 z 聲音傳感器 , z 馬達(dá)控制 z 分支嵌套 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人，可以四處移動(dòng)。 9 機(jī)器人移動(dòng)的馬力根據(jù)聲音的大小來改變。 9 馬力的改變可以根據(jù)聲音的大小劃分為三個(gè)層次。 機(jī)器人

24、有兩部分組成，一個(gè)可以移動(dòng)的地盤，在上面加上一個(gè)聲音傳感器，當(dāng)然聲音傳 感器要盡量高些，接近你的嘴巴。 盡量把聲音傳感豎得高些，接近生源。 可以靈活地使用梁來完成這個(gè)任務(wù)。 如何可以實(shí)現(xiàn)讓機(jī)器人更細(xì)化馬力的分配？能否實(shí)現(xiàn)更多的層次分配？ （更多的分支嵌套） 聲音大于 80 的 時(shí)候，機(jī)器人前 進(jìn)馬力是 100 聲音大于 50，小 于 80 的時(shí)候， 機(jī) 器人前進(jìn)馬力是 50， 當(dāng)小于 50 的 時(shí)候，馬達(dá)馬力 只為 0。 探索者 z 超聲波傳感器 , z 多任務(wù) 要求 : 9 設(shè)計(jì)一個(gè)探索者機(jī)器人。 9 可以利用超聲波傳感器來識(shí)別障礙物。 9 機(jī)器

25、人可以自動(dòng)躲避開障礙物 . 一個(gè)可以移動(dòng)的底盤，在前面加上觸感，在上面裝上超聲波傳感器，并且同意一個(gè)馬 達(dá)去轉(zhuǎn)動(dòng)它，非常形象生動(dòng)的一個(gè)探索者機(jī)器人。 探索者的超聲波頭要豎立得高些，但不要過去向前。底盤是一個(gè)可以移動(dòng)的機(jī)器人小車。 是否發(fā)現(xiàn)機(jī)器人在探索的過程中經(jīng)?？ㄗ?？如果多了一個(gè)觸感，如何改進(jìn)程序，可以避免？ 探索者的頭一直在轉(zhuǎn)動(dòng) 正 轉(zhuǎn) 一 個(gè)角度 ， 再反轉(zhuǎn)回來 。 看到障礙物之后后退下，轉(zhuǎn)動(dòng) 一個(gè)角度，再反復(fù)判斷，如果 沒有障礙物繼續(xù)前進(jìn)， 碰碰車 z 觸動(dòng)傳感器 , z 等待循環(huán) 要求 : 9 設(shè)計(jì)一兩碰碰車 . 9 碰碰車有保險(xiǎn)缸，可以保住機(jī)器

26、人有地避開障礙物。 9 設(shè)計(jì)機(jī)器人程序，走出迷宮。 一個(gè)可以移動(dòng)的底盤，在前面加上觸感覺，并利用梁形成一個(gè)類似“保險(xiǎn)缸”的結(jié)構(gòu)。 它的作用是增加觸感的受作用力面。 等到觸感被按下，說明碰到障礙物，后退一圈，轉(zhuǎn)個(gè)角度，如故沒碰到，繼續(xù)前進(jìn)。 保險(xiǎn)缸的作用就是把觸感的接觸范圍擴(kuò)大，觸感上只有一個(gè)接觸點(diǎn)，所以需要通過一種機(jī)構(gòu) 把它給擴(kuò)大范圍，只要有個(gè)地方碰了，觸感就知道。 如果增加一個(gè)觸感，兩個(gè)觸感，可以如何來編程序，讓機(jī)器人躲開障礙物或者走出迷宮 的速度更快些？ 沿軌跡走 z 光電傳感器 , z 分支判斷 要求 : 9 利用光電傳感器去讓機(jī)器人沿著一根

27、黑線行駛。 9 沿線行駛的速度盡量快些！ 在地板上利用膠帶貼一個(gè)大的，可以彎曲的圓圈，盡量找一個(gè)黑色的膠帶，在一個(gè)白色 的地面上，把膠帶固定。 機(jī)器人是一個(gè)可移動(dòng)的機(jī)器人，把光感安裝在前面，并讓光感向下觀察地面。 當(dāng)光感看到黑線處，機(jī)器人往一個(gè)方向轉(zhuǎn)彎，當(dāng)看到白線了，往另外一個(gè)方向轉(zhuǎn)彎。 轉(zhuǎn)彎的時(shí)候使用一個(gè)馬達(dá)轉(zhuǎn)，一個(gè)馬達(dá)停的方式。這樣會(huì)比較有效。同時(shí)給馬達(dá)的馬力放在 一個(gè)適中的數(shù)字，避免機(jī)器人過快沒有看清楚光值。 給光感的地方用一些零件給遮下，避免光感受環(huán)境光的影響。 如果把光感放在機(jī)器人上方，讓機(jī)器人去追一個(gè)光源，需要如何改進(jìn)程序，讓 機(jī)器人停在光源的最深處

28、。 電子吉它 z 超聲波傳感器 z 分支嵌套 要求 : 9 設(shè)計(jì)一把電子吉它。 9 能夠發(fā)出各種音符。 9 造型象一把時(shí)尚的電子吉它，拿在手里非常地舒服。 結(jié)合自身的手的尺寸和舒適程度，設(shè)計(jì)吉它的結(jié)構(gòu)。 用超聲波傳感器和一個(gè)滑塊來識(shí)別音符。 如何可以給吉它，能夠彈出更多的動(dòng)聽音符？表演一下！ 根據(jù)滑板的距離，劃分 三個(gè)階段，取兩個(gè)域 值，然后在每個(gè)分支上 放上一個(gè)不同的音符。 使用光滑 的梁來設(shè) 計(jì)琴把手， 因?yàn)楣饣?所以可以 非常容易 滑動(dòng)， 機(jī)器狗 z 聲音傳感器 z 多任務(wù) 要求 : 9 設(shè)計(jì)一只機(jī)器人狗。 9 機(jī)器狗要非?？蓯郏懭讼矚g。 9 小夠能夠聽你話作出反映。 小狗的身體可以用 NXT，通過馬達(dá)來讓小狗可以移動(dòng)。 通過各種梁和連接器讓小狗的造型美觀可愛。 小狗的頭可以用超聲波傳感器做眼睛，聲音傳感器做鼻子。 通過第三個(gè)馬達(dá)讓小狗的頭部可以轉(zhuǎn)動(dòng)。 第三個(gè)馬達(dá)放在身體下面，通過各種連接器來構(gòu)成小狗的身體。 如何給小狗增加更多的感覺？ 讓它的本領(lǐng)越來越大！ 當(dāng)你發(fā)出一個(gè)聲 音，小狗也會(huì)發(fā)出 叫聲。 小狗一步步往前！ 通過設(shè)置馬達(dá)的圈 數(shù)作為小 狗的步伐 ！ 小狗的頭部，左轉(zhuǎn)右 轉(zhuǎn)。 三個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行！