乐高创意机器人教程(中级下册10~16岁)测距小车
多级传动具有同轴齿轮。
同轴上，上一级的从动轮与下一级的主动轮转速一样，因此相邻两级的齿轮传动比是累积的。
惰轮传动与多级传动都属于多齿轮传动，但它们具有本质区别，最重要的在于多级传动具有同轴齿轮，而惰轮传动没有。
卫星地图
卫星地图是卫星拍摄的真实的地理面貌，所以卫星地图可用来检测地面的信息，以便人们了解地理位置、地形等。
这些信息可以应用于城乡规划。
通过卫星地图的GPS导航系统，可以告诉人们现在身处何方，将前往的地方怎么走等信息。
如果是实时监测的卫星地图，可以用于军事指挥部署、抗灾救灾部署、监控火灾及各类自然灾害，还可以应用于警察追捕通缉犯等。
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第 页。
乐高创意机器人教程(中级下册10~16岁)旋转窗户
狗和人都是恒温动 物。人的身体表面有汗腺， 温度高时，人可以通过出 汗降温，从而保持恒定的 体温。而狗的身体表面没 有汗腺，它的汗腺长在舌 头上。温度高时，为了维 持正常体温，狗就只能伸 出舌头来散发全身的热量。
惰轮是不做功的齿轮，它有一定的储能作用， 对系统稳定有很大帮助。惰轮在机械中使用非常普 遍，有助于连接远处的轴。第 3 ຫໍສະໝຸດ 页拼装步骤第 4 页
思考与进步
我们完成了旋转窗户的制作。转动摇柄，仔细观察，摇柄转动一圈，窗户 能否完全打开？
同样摇动摇柄，怎样能够使窗户转动得更快些？为什么？ 齿轮传动的速度取决于传动比。改变传动比，就能改变传动速度。增
大主动轮或者减小从动轮，都可以增大传动比。 第 5 页
惰轮的应用
惰轮的应用非常广泛，在机械手表、电机传动 系统、发动机中都有体现。
第 2 页
旋转窗户的制作
我们经常能见到旋转窗户，它是如何制作的呢？ 使用乐高零件，结合惰轮知识，制作一扇旋转窗户。思考惰轮在窗户开关 过程中的作用。
“头脑风暴”可编程机器人 乐高“头脑风暴”配备了一块“智能砖
头”（Intelligent Brick），可以用它为机器人 编辑各种指令。它将机器人玩具的玩法提升到 一个新高度。
第 1 课 旋 转 窗 户
主要内容 惰轮的概念及应用
知识探索
什么是惰轮？ 惰轮与普通齿轮有什么区别？ 惰轮有什么用处？
百达翡丽
百达翡丽是一家始 于 1839 年的瑞士著名钟 表品牌，是世界十大名表 之 首。 它 是 瑞 士 仅 存 的、 真正的独立制表商之一。 训练一名百达翡丽制表师 需要 10 年时间。
改进与创新
1. 将窗户的开合方式改造成百叶窗的开合方式。
乐高EV3初级课程课件 - 寻迹小车
寻迹小车的程序设计思路
1、程序启动，颜色传感器测量反射光线强度； 2、然后根据测量到的反射光线强度进行判断； 3、当反射光线强度小于50时，说明传感器在黑线上，寻迹小车向左转； 4、当反射光线强度大于等于50时，说明传感器在黑线外，寻迹小车向右转。
流 程 图
程序设计流程图
程序开始
反射光线小 于50
安装颜色传感器 31
安装颜色传感器 32
安装颜色传感器 33
安装颜色传感器 34
安装颜色传感器 35
安装颜色传感器 36
安装颜色传感器 37
安装颜色传感器 38
连接线缆 39
连接线缆 40
连接线缆 41
模型完成 42
PART3
编写程序
• 寻迹小车的程序
编写寻迹小车的程序
程序启动后，颜色传感器测量反射光线强度，然后根据测量到的反射光线强度进行 判断。如果反射光线强度小于50，说明传感器在黑线上，寻迹小车向左转；如果反 射光线强度大于等于50，说明传感器在黑线外，寻迹小车向右转。
反射光线强度
在“反射光线强度”模式中，颜色传感器 会检测进入传感器的光线的强度。光线的 强度测量为从0至100的百分比，其中0表 示非常暗，100表示非常亮。
反射光线强度
当颜色传感器处于“反射光线强度”模式 时，传感器正面的红色LED指示灯会开启。 如果传感器接近于物体或表面，则此红色 光线会从物体上反射，然后进入要检测的 传感器。可以使用此方法测量表面或物体 上的颜色阴影，因为较暗颜色阴影会将较 少红色光线反射回传感器。
反射光线强度
“反射光线强度”模式测量进入传感器的 光线总量。这包括红色LED的反射以及房 间中的任何光线。传感器位置应接近于 （但不接触）所测量的表面，以减小外部 光源的影响。
乐高创意机器人教程(中级下册10~16岁)EV3智能机器人
的最大特点是无须使用计算机就可进行编
配备了一块“智能砖头”，可以用它来对机器人编辑各种指令。
电子积木
电子积木是由电
教授王文渭总结几十年的电子教学经验，根据少儿学生的知识特点设计的专利产品。
该产品是将导线、灯泡、二极管、三极管、电阻、电容、普通开关、振动开关、温控开关、无线发射器、电表、电机、喇叭、集成块等电子元器件固定在塑料片上，用独特的子母扣做成独立可拼装的配件，学生可以在产品配置的安装底板上像拼积木一样拼。
乐高创意机器人教程(中级下册10~16岁)惯性车
主要内容惯性与飞轮机构知识探索什么是惯性？什么是飞轮机构？飞轮机构与惯性有什么关系？惯性物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。
惯性是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度。
质量是对物体惯性大小的量度。
发条玩具发条玩具是以发条为动力装置的机动玩具的总称。
在18世纪，欧洲的一些钟表制造商把钟表设计成各种形象，并使机芯带动某些附件，使钟表除了走时外，还可以做出一些有趣的动作。
例如，猫头鹰挂钟上的“猫头鹰”眼睛能不断睁、闭，并定时发出鸣叫声。
第6课惯 性 车飞轮机构飞轮机构类似于发条机构，其作用如同一个能量储存器。
通过转动飞轮来给装置充能。
当放开装置以后，飞轮释放能量，从而带动装置运动。
飞轮与惯性飞轮又叫惯性轮，即在一个轮轴上加装较重的轮（或在普通轮上加载重物），当轮转动起来之后，因质量较大，转动惯量大，转动不易停止，可以驱动车辆持续前进一段时间。
银河系银河系古称银河、天河、星河、天汉、银汉等，是太阳系所在的星系，属于棒旋星系。
银河系包括1000亿~ 4000亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。
它的直径约为12万光年，中心厚度约为1.2万光年，可见物质总质量大约是太阳质量的1400亿倍。
惯性车的制作选用乐高零件来制作一辆飞轮车。
制作完成后，用手推动小车，看能否通过蓄能让其自主前行。
NXT的功能接口NXT有四个输入端口及三个输出端口，可外接马达、传感器等组件，如伺服马达、光电（颜色）传感器、声音传感器、触动传感器、超声波传感器和温度传感器。
拼装步骤思考与进步我们完成了飞轮车的制作。
用手推动飞轮车，观察飞轮车能走多远。
不加飞轮与加上飞轮，小车行驶有什么区别？哪种情况下，小车跑得更远？为什么装上飞轮后，小车能跑得更远？ 车的动力是由上面的两个飞轮提供的。
由于飞轮具有惯性，转动起来会保持该状态，为轮子提供动力。
飞轮质量越大，转动时间越长，车子走得越远。
乐高创意机器人教程(中级上册10~16岁)变速箱
齿轮可以应用在一切要求实现变速的机械（设 备）中。
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齿轮的传动比
齿轮可以传递运动与动力，但是如何知道传递 得有多快呢？这就需要用到齿轮的传动比。
两个齿轮工作时都在转动，但转动速度可能不 一样。这两个齿轮转动速度的比值称为传动比，也 叫速比。
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小启发 机器人能不能画出
漂亮的图画？
上图是一款绘图仪， 它能够按照人的要求自动 绘制图形。
传动比的计算
传动比可以通பைடு நூலகம்齿轮数来计算。
你还可以给绘图仪 装 备 一 款 红 外 遥 控 器， 以便在远处控制其工作。
上图中有两个相互啮合的齿轮，每个齿轮都有 24 个齿。假如现在第一个齿轮带动第二个齿轮转 动，那么，两个齿轮的传动比就是 24÷24 = 1。
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拼装步骤
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思考与进步
我们完成了变速箱的制作。转动摇柄，仔细观察一下，哪个挡位速度快， 哪个挡位速度慢？
为什么两个挡位的输出速度不一样？速度差多少？ 合理设计齿轮组，可以获得合适的传动比，从而控制传输速度。通过
每一级传动比的大小，可以综合计算出齿轮组的传动比。 第 33 页
第 30 页
变速箱的制作
你听说过变速箱吗？知道变速箱一般用在什么地方吗？ 使用乐高零件制作一个变速箱。参照下面的材料图和步骤图搭建，也可以 自由发挥。
“头脑风暴”可编程机器人 乐高“头脑风暴”配备了一块“智能砖
头”（Intelligent Brick），可以用它来对机器 人编辑各种指令。它将机器人玩具的玩法提升 到一个新高度。
乐高创意机器人教程(中级上册10~16岁)机器人与科技
门针对中小学生开发。它功能强大， 易学易用。
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机器人可以帮助人们完成很多繁重的工作，还 可以陪伴人们娱乐。
想一想，怎样才能自己制作一个机器人呢？
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从 RoboCup 看机器人发展 ：未来就在眼前
RoboCup(Robot World Cup）是指机器人世界杯赛，是当前国际上级别最 高、规模最大、影响最广泛的机器人赛事，由 RoboCup 国际联合会主办（总 部设在日本东京，正式注册在瑞士伯尔尼，是一个国际性的研究和教育组织）。 其主要目的是通过提供一个标准的、易于评价的比赛平台，促进 MAS(MultiAgent System）和 DAI(Distributed Artificial Intelligence）的研究与发展，最终目 标是经过 50 年左右的研究，使机器人足球队能够战胜人类足球冠军队。
工业机器人在经历诞生、成长、成熟期后，已 成为制造业中不可缺少的核心装备。约 75 万台机 器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。
Baxter 是 机 器 人 大 师鲁尼· 布鲁克斯的又 一 件 作 品。 它 是 有 两 条 能够自由活动的手臂的 机 器 人， 长 着 一 张 平 板 的 脸， 脸 上 的 卡 通 眼 睛 还会转动。
最重要的是，Baxter 内置了一套开源机器人 操作系统 ROS 。这是硅 谷全面提供机器人应用 开 发 包 的 公 司“ 柳 树 车 库 ” 开 发 的 系 统。 你 既 可 以 给 它 编 程， 也 可 以 像 教 孩 子 做 事 一 样， 通 过动作和语言教机器人 完成任务。
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机器人的类型
现实版“瓦力”——Jibo
仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水 下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人 等不同用途的特种机器人纷纷面世，而且以飞快的 速度向实用化迈进。
乐高-自然之力教案-测距小车
1、我们的测量小车搭建完了，但是减速系统上的指针看起来转的还是很快，不容易数圈数。有没有什么更好的方法让指针转的更慢呢？（两套加速系统）
2、为了测量的准确性，你们可以在指针的地方装上转盘。转盘上有相应的刻度，这样数起来更加清楚明了
锻炼孩子对知识的拓展能力，让孩子对学到的知识能灵活的运用。让孩子熟习器材对一些不太常用的器材有所了解，知道器材的名字。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ建构
1、设计并搭建一个测量曲线距离的工具。让孩子先搭建一个长长的类似拐杖的棍子。搭建的长度根据孩子的身高而定。
2、然后引导孩子们想到可以利用轮子来进行测量工具的一种。为了能测量距离很长的路程所以我们要使用减速系统，让孩子在棍子的顶端搭建减速系统。
3、为了能测量曲线我们要制作一个类似于独轮车的测量小车。
教 案
课程单元
自然之力
日期
教师
活动主题
测距小车
班级
人数
活动目标
1、让孩子们知道如何去测量一个曲线的长度。
2、理解齿轮计数的功能。
3、理解测量的意义。
活动准备
器材准备
9649.大轮子
资料准备
器材，相机，点到本，图片
活动过程
活动目标
联系
1、你们中午的时候都是怎么来到乐高机器人的？
2、那你们从家里到乐高机器人远吗？啊，有的小朋友家里离这里远，有的离这里近。那老师想问你们，近有多近？远有远呢？
问答
1.搭建的作品是什么：测量小车
2.让孩子讲解测量小车测量距离的原理和运算方法。
3.作品展示。
通过问答的方式，让孩子们不仅复习本节课学习到的知识而且能深刻的理解并记忆本节课的知识，同时很好的锻炼了学生的语言表达能力。
乐高大颗粒测距车原理
乐高大颗粒测距车原理详解引言乐高大颗粒测距车是一种基于乐高积木搭建的小车，可以通过测量距离来实现避障或者自动导航等功能。
本文将详细解释乐高大颗粒测距车的原理，并介绍其基本组成部分以及工作流程。
基本原理乐高大颗粒测距车的基本原理是利用超声波传感器测量与障碍物之间的距离。
超声波传感器通过发射超声波脉冲，并接收其反射回来的信号来测量距离。
根据声波在空气中的传播速度和传感器接收到信号的时间差，可以计算出与障碍物的距离。
组成部分乐高大颗粒测距车主要由以下几个组成部分构成：1. 乐高大颗粒乐高大颗粒是乐高积木的一种规格，具有较大的尺寸和容易搭建的特点。
它可以用来构建车身、底盘和其他机械结构。
2. 超声波传感器超声波传感器是乐高大颗粒测距车的核心部件，用于测量与障碍物之间的距离。
它通常由一个发射器和一个接收器组成。
发射器发射超声波脉冲，接收器接收反射回来的信号，并将信号发送给控制器进行处理。
3. 控制器控制器是乐高大颗粒测距车的大脑，负责接收超声波传感器发送的信号，并根据测量的距离控制车辆的行动。
控制器通常由一个微控制器或者单片机组成，可以编程实现不同的功能。
4. 电机电机是乐高大颗粒测距车的动力源，用于驱动车辆的运动。
乐高大颗粒测距车通常配备两个电机，可以控制车辆的前进、后退、转向等动作。
5. 电源电源为乐高大颗粒测距车提供电能，使其能够正常工作。
电源可以是电池或者外部电源适配器，根据具体情况选择。
工作流程乐高大颗粒测距车的工作流程如下：步骤1：初始化在开始测距之前，需要对乐高大颗粒测距车进行初始化设置。
这包括连接超声波传感器和电机，以及设置控制器的工作模式和初始状态。
步骤2：发射超声波控制器发出指令，使超声波传感器发射超声波脉冲。
超声波传感器的发射器将产生一系列超声波脉冲，这些脉冲以一定的频率发射出去。
步骤3：接收反射信号超声波传感器的接收器接收到超声波脉冲反射回来的信号。
当超声波脉冲遇到障碍物时，会被反射回来，接收器将接收到反射信号。
乐高创意机器人教程(中级下册10~16岁)程序设计
主要内容 概念、语句、流程
高级程序设计语言
知识探索
程序是怎么组成的？ 程序应该如何设计？ 什么样的程序是高效的？
程序设计的概念
程序设计是指给出解决特定问题程序的过程， 是软件构造活动中的重要组成部分。
程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给 出这种语言下的程序。
程序设计过程包括分析、设计、编码、测试、 排错等阶段。
任务 1 ：在控制器屏幕上显示一串文字。
任务 2 ：让控制器发出一段声音。
任务 3 ：让控制器的 LED 灯依次循环闪烁。
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思维拓展
流程图可以表现任务的思路与实现过程。那么，执行语句是流 程图中的哪一部分？在正确的图形上画“√”。
写出“做菜”这项任务的流程图。
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图形化编程语言
图形化编程是基于图标的直观编程，易学、易 用、易理解。它是一种拖放式编程，操作直观，从 简单到复杂的程序均可编制。
图形化编程为青少年提供了一个更有利的平 台，便于学生理解编程的相关概念。
2. 具 有 特 殊 的 身 体 技巧，如平衡、协调、敏捷、 力量、弹性和速度，以及 由触觉引起执行方式
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机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。 它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程 序，还可以根据以人工智能技术制定的原则纲领采 取行动。它的任务是协助或取代人类来工作。
程序的组成
执行语句 执行语句是实现某种动作的语句，包括使电机转动、显示文字、控制
灯的亮灭以及发出声音等。
控制语句 控制语句是实现程序控制流程的语句，包括等待、判断、循环等。
数据语句 数据语句是实现程序数据处理的语句，包括存储、调用及实现相关运
乐高创意机器人教程(中级上册10~16岁)高级天平
等臂杠杆在应用时，既不省力也不费力，既不 省距离也不费距离。不等臂杠杆分为两类 ：当动力 臂大于阻力臂时，称为省力杠杆 ；当阻力臂大于动 力臂时，称为费力杠杆。
阅读与思考
机械手需要有很多 结 构 配 合 工 作， 杠 杆 能 使它完成各个方向的变 形动作。
关于杠杆的工作原理，在中国历史上也有记载。 战国时代的墨家总结过这方面的规律，在《墨经》 中有关于天平平衡的记载 ：“衡木 ：加重于其一旁， 必锤——重相若也。”这句话的意思是 ：天平衡器 的一臂加重物时，另一臂要加砝码，且两者必须等 重，天平才能平衡。
第 4 课 高 级 天 平
主要内容 杠杆原理
知识探索
杠杆可以省力吗？ 什么样的杠杆可以省力？ 力臂的长短与杠杆省力或费力的关系是怎 样的？
指甲刀
指甲刀是 20 世纪外 国人发明的。它结合了剪 刀和锉刀的功能，体现了 最基本的杠杆原理。
杠杆的原理
杠杆原理也称为杠杆平衡条件。要使杠杆平衡， 作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）的大 小必须相等，即
在抓取—释放的过 程 中， 还 需 要 用 到 齿 轮 传动。
利 用 杠 杆 原 理， 解 释 一 下 为 什 么 天 平 能 够 平衡？
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天平的制作
使用乐高零件制作一个天平。参照下面的材料图和步骤图搭建，也可以自 由发挥。
RCX的功能 RCX可以与红外收发器或其他RCX通信，
还能通过互联网通信，再配合丰富多彩的乐高 积木和乐高传感器或第三方的仪器设备，适合 中小学生的机器人课程学习。
动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂
杠杆原理的应用有 三种类型：第一类是天平、 剪刀、钳子等 ；第二类是 开瓶器、胡桃夹 ；第三类 是 锤 子、镊 子 等。 以 前 没有指甲刀的时候，人的 指甲长了，都是用剪刀剪， 或用硬物磨。指甲刀是一 项造福人类、方便生活的 发明。