12 陀螺发射器——【EV3 精品讲义】
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EV3基础课(一)序言(2024)

03
步进电机
控制精度高,可实现 精确定位,但转矩较 小,适用于轻负载场 合。
04
伺服电机
动态响应快,控制精 度高,适用于高精度 、高速度的控制场合 。
2024/1/29
20
电机驱动方式选择依据
01
02
03
04
驱动电压
根据电机额定电压选择合适的 驱动电压,以保证电机正常运
行。
驱动电流
根据电机额定电流选择合适的 驱动电流,以确保电机在负载
技术实现难度和完成 度评价
25
下一步学习建议和方向
01
深入学习EV3编程,掌 握更复杂的控制逻辑和 算法
2024/1/29
02
探索更多传感器和高级 功能的应用
03
04
挑战更高难度的任务和 项目,提升实践能力和 创新思维
26
参加机器人比赛或展示 活动,锻炼团队协作和 竞技能力
THANKS
感谢观看
2024/1/29
EV3基础课(一)序言
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 课程介绍与目标 • 乐高EV3教育机器人简介 • 搭建与编程基础 • 传感器应用与原理 • 电机驱动与控制技术 • 总结回顾与拓展延伸
2
01
课程介绍与目标
Chapter
2024/1/29
3
EV3基础课程目的
帮助学生了解EV3机器人及其相关基础知识 培养学生动手实践、解决问题的能力 激发学生对机器人和编程的兴趣和热情
17
实例:传感器在机器人中的应用
触觉传感器应用
光电传感器应用
在机器人手臂上安装触觉传感器,实现抓 取不同形状和大小的物体,提高机器人的 抓取精度和适应性。
(2024年)陀螺课件(61)(共63张PPT)pptx

机械陀螺仪
光学陀螺仪
结构简单、成本低廉,但精度和稳定性较 差,易受环境因素影响。
基于光学原理工作,具有高精度、高稳定 性等优点,但成本较高。
微机械陀螺仪
激光陀螺仪
采用微机械加工技术制造,具有体积小、 重量轻、成本低等优点,但精度和稳定性 相对较低。
利用激光干涉原理测量角速度,具有高精 度、高稳定性、无机械磨损等优点,但成 本较高且对环境要求较高。
多传感器融合与校准
03
在实际应用中,单一陀螺仪往往难以满足需求,多传感器融合
与校准技术成为提高系统性能的关键。
25
探讨未来发展趋势和前景
2024/3/26
新型陀螺仪技术
随着科技进步,新型陀螺仪技术(如量子陀螺仪、生物陀螺仪等)有望在未来取得突破, 为高精度测量和导航领域带来革命性变革。
多源信息融合与智能算法
通过融合多种传感器信息和采用智能算法,可以提高陀螺仪系统的整体性能,实现更高精 度的姿态测量和导航定位。
拓展应用领域
随着陀螺仪性能的不断提升和成本的降低,其应用领域将进一步拓展,如智能交通、智能 家居、虚拟现实等。
26
感谢您的观看
THANKS
2024/3/26
27
组合导航算法
将惯性导航系统与卫星导航系统、里程计等其他导航手段进行组合, 实现优势互补,提高整体导航性能。
14
04
陀螺仪在姿态控制中应用
2024/3/26
15
姿态控制概述及分类
2024/3/26
姿态控制定义
通过对物体姿态的调整,实现其在空间中的稳定定位和定向 。
姿态控制分类
根据控制对象的不同,可分为刚体姿态控制和柔性体姿态控 制;根据控制方法的不同,可分为开环控制和闭环控制。
陀螺仪讲义

图 1-5 摆式陀螺仪受重力作用的情况
由图 1-5 中知道,当陀螺主轴 x 水平时,重力 P 的方向既通过重心 O′,也通过陀 螺仪的支点 O,重力矩为零,对陀螺仪不发生作用,因此陀螺不产生进动。但是当地球 自转了β角之后,陀螺主轴相对地平面 AB,升高了β角,即图中 x 轴方向与 A′B′之 间的夹角(A′B′//AB)。这时陀螺仪的重力 P 的方向不再通过陀螺仪的支点 O,而 产生了力臂为 1sinβ的重力矩(摆力矩)MP,即
1
图 1-4 自由陀螺仪特性实验仪
如果将衡重 A 向左移动一小段距离,在陀螺不转动的情况下,杠杆将在竖直面内产 生逆时针方向的转动,即左端下降、右端上升。但是当陀螺转动时,杠杆不作上下倾斜 运动,而是仍然保持水平,且在水平面内作逆时针方向的转动(从上向下看) ,这种现 象就是所谓的“进动”。如果将衡重 A 向右边移动一小段距离,在陀螺转动的情况下,也 将产生“进动”, 不过进动方向和上述方向相反, 即杠杆在水平面内作顺时针方向的转动 。 1.4 摆式陀螺仪寻北原理 1.4.1 摆式陀螺仪寻北规律 陀螺经纬仪上的陀螺仪,其支点不在三轴的交点上,而是将陀螺仪用弹性悬带悬挂 着,支点在弹性悬带上端的着力点 O 上,如图 1-5 所示,O 点对整个陀螺仪来讲是个不 动点。
1 陀螺及其特性 1.1 陀螺 凡是绕定点高速旋转的物体,或绕自身轴高速旋转的任意刚体,都称为陀螺。如图 1-1 所示,设刚体上有一等效的方向支点 O。以 O 为原点,作固定在刚体上的动坐标系 O-XYZ。刚体绕此支点转动的角速度在动坐标轴上的分量分别为ωx、ωy、ωz,若能 满足以下条件: ωz>>ωx ωz>>ωy ωz≈Const (1-1) 这种类型的刚体统称为陀螺。OZ 轴是高速旋转轴,也称陀螺转子轴。刚体一面绕 OZ 轴作等速旋转,另一方面还可以绕 OX 及 OY 轴作较慢的转动。前者称为自转运动, 后者称为进动运动。
Ev3 第五节课 基础车制定角度旋转

终 点 线
力来设置任务难度,或学生自
由设计。
Thank You
本节课中,我们所使用的搭建还 是基础车,但是却添加了一个陀 螺仪传感器,添加传感器后, EV3小车就能完成更多的任务和 动作了哦
课后小任务
起点
在教室内,用乐高教具,胶布
等材料,作出一个简易任务场
地及材料,通过这五节课的学 习,使EV3基础车能从起点出 发,旋转角度,不碰线,到达 终点停止,也可以根据学生能
陀螺仪模块
本节课我们会学习使用另外一 套移动转向的编程模块,叫做 陀螺仪角度模块。
陀螺仪模块
本节课我们会学习使用另外一 套移动转向的编程模块一 套移动转向的编程模块,叫做 陀螺仪角度模块。
陀螺仪模块
本节课我们会学习使用另外一 套移动转向的编程模块,叫做 陀螺仪角度模块。
这一次我们学习的是EV3中的另一 个传感器,陀螺仪角度传感器, 可以测算控制EV3的角度
今天EV3课程中,我们的 搭建依然是基础车,今天 我们为基础车配置了一个 陀螺仪传感器,这样它就 可以在转动到指定角度停 止然后行进咯!
03 基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
本课任务
本课任务是为EV3基础车配置 上一个陀螺仪传感器,使得 EV3小车可以转动到指定角度 再往前行驶。
本课任务
前几节课我们学习了关于 EV3的一些转向知识, 如何EV3基础车转向, 操作中型马达动作, 什么是颜色传感器。
今天是我们学习EV3的第五节课 这节课了解EV3的陀螺仪传感器
陀螺仪传感器编程模块 让我们来搭建编程 完成今天的任务吧
基础车搭建
基础车搭建
基础车搭建
乐高EV3高级课程课件

条件语句
if语句、switch语句等, 根据条件执行不同代码
块
循环语句
for循环、while循环等 ,重复执行某段代码直
到满足条件
中断与跳出
break语句、continue 语句等,用于控制循环
流程
嵌套结构
条件语句和循环语句可 以相互嵌套,实现更复
杂的程序逻辑
04
机器人设计与搭建实例
Chapter
人形机器人
利用乐高EV3套件搭建一款仿人形的机器人。通过 编程控制机器人的动作,实现行走、跳舞、打拳等 功能。同时,可以为人形机器人添加语音识别、图 像识别等功能,提高其智能化水平。
05
传感器应用与编程实践
Chapter
超声波传感器应用
超声波测距
利用超声波传感器测量物体与机 器人之间的距离,实现避障、跟
调试技巧
使用模拟器、单步执行、查看变量值 等
编程流程
拖拽模块、设置参数、连接模块、上 传程序等
变量、数据类型与运算
变量定义
命名规则、数据类型、作用域等
01
02
运算符
03
算术运算符、比较运算符、逻辑 运算符等
04
数据类型
数字、字符串、布尔值、数组等
表达式
组合运算符和变量形成表达式, 计算结果
条件判断与循环控制
多机器人协作
多机器人协作将成为未来机器人领域的重要研究方向,通过多个机 器人的协同工作,可以完成更复杂的任务和挑战。
机器人与人类互动
未来的机器人将更加注重与人类的互动和沟通,通过自然语言处理、 情感计算等技术,实现更加自然和友好的人机交互体验。
THANKS
感谢观看
学生作品展示及评价标准
12 陀螺发射器——【EV3 精品讲义】

陀螺器材乐高ev3参考陀螺是汉族民间最早的娱乐工具也作陀罗闽南语称作干乐北方叫做冰尜或打老牛
课题
陀螺发射器
对象
10+
教学目标
1、理解掌握齿轮传动比的原理
2、能用功率控制电机转动的速度
3、词汇 :陀螺
器材
乐高 ev3
参考
陀螺是汉族民间最早的娱乐工具,也作陀罗,闽南语称作“干乐”,北方叫做“冰尜”或“打老牛”。 形状上半部分为圆形,下方尖锐。从前多用木头制成,现代多为塑料或铁制。玩时可用绳子缠绕,用力抽绳,使直立旋转。或利用发条的弹力旋转。传统古陀螺大致是木或铁制的倒圆锥形,玩法是用鞭子劈。现代已有各式各样的材质(例如:钢铁,塑料等)与形状(例如:坨坨型)出现。当然,还有一些“手捻陀螺”十分普及。陀螺,是青少年们十分熟悉的玩具。风靡全世界。中国是陀螺的老家。从中国山西夏县新石器时代的遗址中,就发掘了石制的陀螺。可见,陀螺在我国最少有四、五千年的历史。
教学
过程
联系
1.同学们,你们玩过陀螺么?你们都玩过什么样耳朵陀螺呢?
2.要想让你的陀螺转的很久,那么陀螺开始转的时候速度应该怎么样呢?
3.今天我们就来个陀螺大赛,先完成陀螺,在搭建一个陀螺发射器。
构建
搭建参考:
编程参考:
编程逻辑:
开启程序——触碰ev3左边按钮电机90功率转动——触碰ev3右边按钮电机50功率转动
反思
1.怎么通过编程的方法让发射器有不同的转速呢?
2.用的是加速系统的传动比是多少呢?怎样的传动比才能让它转的更快?
3.怎样的陀螺能的更稳更久呢?
延续
搭建战斗盘 进行陀螺大赛
评价
1.家长观看孩子比赛。
2.家长可以体验孩子的陀螺发射器。
课题
陀螺发射器
对象
10+
教学目标
1、理解掌握齿轮传动比的原理
2、能用功率控制电机转动的速度
3、词汇 :陀螺
器材
乐高 ev3
参考
陀螺是汉族民间最早的娱乐工具,也作陀罗,闽南语称作“干乐”,北方叫做“冰尜”或“打老牛”。 形状上半部分为圆形,下方尖锐。从前多用木头制成,现代多为塑料或铁制。玩时可用绳子缠绕,用力抽绳,使直立旋转。或利用发条的弹力旋转。传统古陀螺大致是木或铁制的倒圆锥形,玩法是用鞭子劈。现代已有各式各样的材质(例如:钢铁,塑料等)与形状(例如:坨坨型)出现。当然,还有一些“手捻陀螺”十分普及。陀螺,是青少年们十分熟悉的玩具。风靡全世界。中国是陀螺的老家。从中国山西夏县新石器时代的遗址中,就发掘了石制的陀螺。可见,陀螺在我国最少有四、五千年的历史。
教学
过程
联系
1.同学们,你们玩过陀螺么?你们都玩过什么样耳朵陀螺呢?
2.要想让你的陀螺转的很久,那么陀螺开始转的时候速度应该怎么样呢?
3.今天我们就来个陀螺大赛,先完成陀螺,在搭建一个陀螺发射器。
构建
搭建参考:
编程参考:
编程逻辑:
开启程序——触碰ev3左边按钮电机90功率转动——触碰ev3右边按钮电机50功率转动
反思
1.怎么通过编程的方法让发射器有不同的转速呢?
2.用的是加速系统的传动比是多少呢?怎样的传动比才能让它转的更快?
3.怎样的陀螺能的更稳更久呢?
延续
搭建战斗盘 进行陀螺大赛
评价
1.家长观看孩子比赛。
2.家长可以体验孩子的陀螺发射器。
EV3初级教案最新版

4、这样一个表情就做好了,第一个程序编辑完成,既有显示也有声音,点击开始按钮就可以在机 器人的屏幕上显示了,当然老师还可以让学生尝试更多可以对应的声音和表情,将他们制作成一个 表情包。 5、制作第二个程序不需要关闭EV3软件,只需要点击工程栏的“+”新建工程“Add Project”就 可以了,保存并命名为“xiao pao”。
一共添加了三个模块,单电机模块2个,时间等待模块1个,前面的单电机模块控制转动速度和方向, 后面一个让电机停止转动。
程序详解如下: 1、首先,下面展示的是如何改变电机连接端口:通过左右键调到模块控制这一栏,利用确定键进 入和改变接口。
3
2、进入编程模块
3、明确“伺服电机朝着一个方向转动2秒”这个程序其实包含三个步骤:伺服电机转动→时间等待 设置为2秒→伺服电机停止转动。步骤如下:
3.微型伺服电机
4.超声波传感器
微型伺服电机:比正常的伺 服电机扭力小,速度高,更 快反应时间和更小的体积。
测量距离:3 到 250 厘米 测量精度:1 厘米
2
5. 陀螺传感器
6.颜色传感器
7.触动传感器
用于测量旋转运动方向和改变 运动方向,可测量角度,制作 自平衡机器人 角度精准度:±3° 最大测量角度:440°/s
97
机
24 蛇形机器人 器 学习复合剪叉结构的搭建,超声波传感器与并行程序的使用
101
1、EV3 基础介绍
学习目标
1、认识机器人 2、认识 EV3 的输入、输出端口 3、熟悉 EV3 基础操作
关键词
机器人 输入 输出 EV3
所需材料
9797 套装 电脑
课前准备
准备的图片
图 1 人型机器人
图 2 工业机器人
一共添加了三个模块,单电机模块2个,时间等待模块1个,前面的单电机模块控制转动速度和方向, 后面一个让电机停止转动。
程序详解如下: 1、首先,下面展示的是如何改变电机连接端口:通过左右键调到模块控制这一栏,利用确定键进 入和改变接口。
3
2、进入编程模块
3、明确“伺服电机朝着一个方向转动2秒”这个程序其实包含三个步骤:伺服电机转动→时间等待 设置为2秒→伺服电机停止转动。步骤如下:
3.微型伺服电机
4.超声波传感器
微型伺服电机:比正常的伺 服电机扭力小,速度高,更 快反应时间和更小的体积。
测量距离:3 到 250 厘米 测量精度:1 厘米
2
5. 陀螺传感器
6.颜色传感器
7.触动传感器
用于测量旋转运动方向和改变 运动方向,可测量角度,制作 自平衡机器人 角度精准度:±3° 最大测量角度:440°/s
97
机
24 蛇形机器人 器 学习复合剪叉结构的搭建,超声波传感器与并行程序的使用
101
1、EV3 基础介绍
学习目标
1、认识机器人 2、认识 EV3 的输入、输出端口 3、熟悉 EV3 基础操作
关键词
机器人 输入 输出 EV3
所需材料
9797 套装 电脑
课前准备
准备的图片
图 1 人型机器人
图 2 工业机器人
【简单机械 幼儿动手教案】--陀螺发射器

4.然后同学们可以设计一下把手的部分。
搭建环节需要老师非常清晰的把搭建的原理,用到了哪些知识点。大体我们要搭建成什么样子先给孩子讲解清楚,让孩子自己动手尝试着搭建,有什么不明白的不懂的地方再询问老师。
反思
1、孩子们积极的开动脑筋来思考一下,我们的陀螺发射器还有哪些不完善的地方,让孩子们把我们的陀螺发射器来完善一下。
2.首先我们要拿出一个马达来进行搭建,我们要用到方梁来进行搭建,可以用方梁来搭建出一个把手,然后我们要齿轮来进行搭建复合式加速系统,这个复合式加速系统在搭建的时候我们要注意的是加速系统不能在一个平面上,必须在不同的平面上,如果在同一平面上,就起不到加速系统的效果了。
3.然后同学们可以设计一个陀螺,这个陀螺同学们可以根据自己的喜好自行计,但是最好在陀螺的最上面放上一个八齿的小齿轮,这样陀螺在四十齿大齿轮的带动下会转动的更加的快。
5.孩子么可以根据自己的作品与其他孩子进行简单的交流!
问答环节是锻炼孩子口语表达能力的重要环节,让孩子自己去组织语言,然后发表自己的想法,加深了孩子对本堂课所学到的知识的印象,帮助孩子学习。
总结
2015年4月19日第一次上此课。
上节课人数不够无助教。
指导师搭建作品照片
教 案
课程单元
初级机器人
日期
教师
活动主题
陀螺发射器
班级
人数
活动目标
1.简单了解关于陀螺的历史相关的知识。
2.学习发射陀螺发射器的搭建方法。
3.学习复合式加速系统这个知识点。
4.尝试搭建不同样式的陀螺。
活动准备
器材准备
9695 9797
图片准备
陀螺发射器的图片
活动过程
活动目标
联系
1.首先我们简单的来复习一下上节课我们都学习了那些知识,上节课我们搭建的是挤压机,是非常有意思的一节课,同学们尝试用挤压机来挤压出一些东西来。
搭建环节需要老师非常清晰的把搭建的原理,用到了哪些知识点。大体我们要搭建成什么样子先给孩子讲解清楚,让孩子自己动手尝试着搭建,有什么不明白的不懂的地方再询问老师。
反思
1、孩子们积极的开动脑筋来思考一下,我们的陀螺发射器还有哪些不完善的地方,让孩子们把我们的陀螺发射器来完善一下。
2.首先我们要拿出一个马达来进行搭建,我们要用到方梁来进行搭建,可以用方梁来搭建出一个把手,然后我们要齿轮来进行搭建复合式加速系统,这个复合式加速系统在搭建的时候我们要注意的是加速系统不能在一个平面上,必须在不同的平面上,如果在同一平面上,就起不到加速系统的效果了。
3.然后同学们可以设计一个陀螺,这个陀螺同学们可以根据自己的喜好自行计,但是最好在陀螺的最上面放上一个八齿的小齿轮,这样陀螺在四十齿大齿轮的带动下会转动的更加的快。
5.孩子么可以根据自己的作品与其他孩子进行简单的交流!
问答环节是锻炼孩子口语表达能力的重要环节,让孩子自己去组织语言,然后发表自己的想法,加深了孩子对本堂课所学到的知识的印象,帮助孩子学习。
总结
2015年4月19日第一次上此课。
上节课人数不够无助教。
指导师搭建作品照片
教 案
课程单元
初级机器人
日期
教师
活动主题
陀螺发射器
班级
人数
活动目标
1.简单了解关于陀螺的历史相关的知识。
2.学习发射陀螺发射器的搭建方法。
3.学习复合式加速系统这个知识点。
4.尝试搭建不同样式的陀螺。
活动准备
器材准备
9695 9797
图片准备
陀螺发射器的图片
活动过程
活动目标
联系
1.首先我们简单的来复习一下上节课我们都学习了那些知识,上节课我们搭建的是挤压机,是非常有意思的一节课,同学们尝试用挤压机来挤压出一些东西来。
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
教学
过程
联系
1.同学们,你们玩过陀螺么?你们都玩过什么样耳朵陀螺呢?
2.要想让你的Байду номын сангаас螺转的很久,那么陀螺开始转的时候速度应该怎么样呢?
3.今天我们就来个陀螺大赛,先完成陀螺,在搭建一个陀螺发射器。
构建
搭建参考:
编程参考:
编程逻辑:
开启程序——触碰ev3左边按钮电机90功率转动——触碰ev3右边按钮电机50功率转动
课题
陀螺发射器
对象
10+
教学目标
1、理解掌握齿轮传动比的原理
2、能用功率控制电机转动的速度
3、词汇 :陀螺
器材
乐高 ev3
参考
陀螺是汉族民间最早的娱乐工具,也作陀罗,闽南语称作“干乐”,北方叫做“冰尜”或“打老牛”。 形状上半部分为圆形,下方尖锐。从前多用木头制成,现代多为塑料或铁制。玩时可用绳子缠绕,用力抽绳,使直立旋转。或利用发条的弹力旋转。传统古陀螺大致是木或铁制的倒圆锥形,玩法是用鞭子劈。现代已有各式各样的材质(例如:钢铁,塑料等)与形状(例如:坨坨型)出现。当然,还有一些“手捻陀螺”十分普及。陀螺,是青少年们十分熟悉的玩具。风靡全世界。中国是陀螺的老家。从中国山西夏县新石器时代的遗址中,就发掘了石制的陀螺。可见,陀螺在我国最少有四、五千年的历史。
反思
1.怎么通过编程的方法让发射器有不同的转速呢?
2.用的是加速系统的传动比是多少呢?怎样的传动比才能让它转的更快?
3.怎样的陀螺能转的更稳更久呢?
延续
搭建战斗盘 进行陀螺大赛
评价
1.家长观看孩子比赛。
2.家长可以体验孩子的陀螺发射器。
实践
收集陀螺样式,并做简单说明。
过程
联系
1.同学们,你们玩过陀螺么?你们都玩过什么样耳朵陀螺呢?
2.要想让你的Байду номын сангаас螺转的很久,那么陀螺开始转的时候速度应该怎么样呢?
3.今天我们就来个陀螺大赛,先完成陀螺,在搭建一个陀螺发射器。
构建
搭建参考:
编程参考:
编程逻辑:
开启程序——触碰ev3左边按钮电机90功率转动——触碰ev3右边按钮电机50功率转动
课题
陀螺发射器
对象
10+
教学目标
1、理解掌握齿轮传动比的原理
2、能用功率控制电机转动的速度
3、词汇 :陀螺
器材
乐高 ev3
参考
陀螺是汉族民间最早的娱乐工具,也作陀罗,闽南语称作“干乐”,北方叫做“冰尜”或“打老牛”。 形状上半部分为圆形,下方尖锐。从前多用木头制成,现代多为塑料或铁制。玩时可用绳子缠绕,用力抽绳,使直立旋转。或利用发条的弹力旋转。传统古陀螺大致是木或铁制的倒圆锥形,玩法是用鞭子劈。现代已有各式各样的材质(例如:钢铁,塑料等)与形状(例如:坨坨型)出现。当然,还有一些“手捻陀螺”十分普及。陀螺,是青少年们十分熟悉的玩具。风靡全世界。中国是陀螺的老家。从中国山西夏县新石器时代的遗址中,就发掘了石制的陀螺。可见,陀螺在我国最少有四、五千年的历史。
反思
1.怎么通过编程的方法让发射器有不同的转速呢?
2.用的是加速系统的传动比是多少呢?怎样的传动比才能让它转的更快?
3.怎样的陀螺能转的更稳更久呢?
延续
搭建战斗盘 进行陀螺大赛
评价
1.家长观看孩子比赛。
2.家长可以体验孩子的陀螺发射器。
实践
收集陀螺样式,并做简单说明。