![乐高机器人EV3设计指南:创造者的搭建逻辑](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/505/34354505/b_34354505.jpg)
第1部分 走进乐高机器人EV3
任务1 乐高EV3主要组件功能介绍❶
1.电子组件(硬件)
(1)核心程序块
功能:机器人的中枢系统,接收计算机的程序,并运行程序。运行程序时它可以按照对应的模块做出相应的动作,并通过电线命令其他电子组件做出动作。它还可以通过电线接收各个传感器检测到的数据。
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(2)大型电机
功能:通过电线了解核心程序块下达的命令,并且执行。它头上的红色部分在接收到命令时可以转动,你可以在可转动部分连接梁或是轮轴。在编写程序时,你可以设定它运行的功率、角度、圈数或时间。输出功率大于中型电机或小型电机。
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(3)中型电机
功能:通过电线接收核心程序块下达的命令,并且执行。它的前端在接收到命令时可以转动,你可以在可转动部分连接轮轴。在编写程序时,你可以设定它运行的功率、角度、圈数或时间。输出功率介于大型和小型电机之间。
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(4)触动传感器
功能:它的上面有一个按钮,它能检测按下、松开和碰撞三种状态,并将接收到的数据通过电线传输到核心程序块。
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(5)颜色传感器
功能:它有三种模式,你可以让它检测环境光强度,也可以检测反射光线强度,还可以检测颜色。并通过电线将它检测到的数据传输到核心程序块。
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(6)超声波传感器
功能:左边的声波发射器可以发射声波,右边的声波接收器可以接收声波。通过计算反射的时间到接收的时间的时间差,判断与阻挡物的距离,它的存储系统只有1个无符号字节,所以它有能力检测到的距离上限只有255cm。
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(7)电线
功能:也叫导线,它可以将传感器检测到的数据传输到核心程序块,也可以传输核心程序块下达的命令。
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2.结构组件
(1)梁
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2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-1.jpg?sign=1739653309-vnMqsec3KqSV3G78OZQ8Hcxi8l1UIun3-0-43e66dd0cadd3f421875292e332720b1)
3单位
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5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-0.jpg?sign=1739653309-Hn0TEQx75zuATMxiIXwjcIgfTdyQLEly-0-3adea224c2f6d6099fe1f3fd54dee1ec)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-12.jpg?sign=1739653309-curxXoGdl4v5ADAJa1rt3aAL4YdJZ7UI-0-4c976112dca6e1e72fb6deee7fd4cd16)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-13.jpg?sign=1739653309-vexKEmq3Cmerq9iXleu20HlfxqZlqqWC-0-41b6abe3f9754d82eb117c01c40157ac)
11单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-14.jpg?sign=1739653309-QjsY39MbqbfAZjDPPNun3gChDiEF2Vg7-0-bd0767c74c496402a1160d69df86beb0)
13单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-15.jpg?sign=1739653309-WqyqKhmwNDazjmuy8Sur2wHws6u67Wpk-0-c97944adaccd0ba17709342ed9f92f1b)
15单位
功能:对整个框架主体进行支撑,或者固定框架。
(2)90°梁(直角梁)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-16.jpg?sign=1739653309-spYexbLKcNE8Igd489mydtYiXzGHve9F-0-95aabc72fc820ab6b878f60c49a40923)
3×5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-17.jpg?sign=1739653309-7LcDifjE8BqIdh1SnqlQS1XNOexQh8vT-0-a3503dd622f9c4f1d6d6ab64a6e5835b)
2×4单位
功能:使梁有能力转直角。
(3)角梁
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8.jpg?sign=1739653309-7MWvCAareQBSi92jGIhFPWpCUTXIf1UU-0-a2f7c8702d12305334c8c3e2028af591)
功能:固定有角度的结构。
(4)双135°梁
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-3.jpg?sign=1739653309-IxvtVqjUygAmMziRCWOdpYCZ7GO8nZgE-0-22c3d92b8492555b15b5e75da046ff87)
功能:互锁框架,支撑。
(5)方形框架
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-4.jpg?sign=1739653309-d3gsfashVEG8EqCUSPnHyLk7ygNwelGm-0-9db1411c8eedd3a5308ee00c38a7c2f6)
5×7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-5.jpg?sign=1739653309-eOuJK75zSAgFxbFiyNx2lz8NX0HlAQx9-0-8dcc4ad080a8c995bca2428a74c2d8ec)
5×11单位
功能:支撑结构,适用于做框架。
3.机械组件
(1)轮轴
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-6.jpg?sign=1739653309-dPcb6bl3Bq9kOduD5Cf73VjxQJx3cAIl-0-42f804ef68e782c11d528a8b73fe08fc)
2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-7.jpg?sign=1739653309-Cj00sKv6oBmUXq5vJUbYZo8AXR5RYYth-0-e46024c802d7cb260022d2d1716c0813)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-8.jpg?sign=1739653309-drcKruaN1GwEJJfZcBjNgQYh0K7TOrZX-0-2aab52f2b08585c6c0bc6d41c874eb21)
4单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-9.jpg?sign=1739653309-CYIwMWw1d8Xk7cg4zLAVwEXnY97xCNc1-0-5d6a20cb274923b6dbb7d81d995130bb)
5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-10.jpg?sign=1739653309-u4iCNXVdQ3OhLqkPGAyUB3wg9OVqGmez-0-e405361940dba10db644166ad5fd79a7)
6单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-11.jpg?sign=1739653309-3zTLwisZOmf3w85xCVkGs1SJfNPKm7MJ-0-74535cf14c82d2f4523e8f02583adbbf)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-12.jpg?sign=1739653309-8dNfaU96DhL7536e1geNtRfjxTfIzHat-0-5a4c0dca53361c2e7b07713efdf7d864)
8单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-13.jpg?sign=1739653309-z123QixzdlRCx7jHi9VsOo3uIwiXOpnU-0-d436ea007c1678930f6f38cbcea938da)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-14.jpg?sign=1739653309-fbjTfLU5qTPL9CDChnCOAfLIa3rs7Pg5-0-12a1b8e12d5d7ae0a4fd18db01f41595)
10单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-15.jpg?sign=1739653309-VI9lyJv9BjSfFlE1JIZ5hg3fhXD0Q3JI-0-ee2a6964bcd1a64c601a179930e95557)
12单位
功能:安装轮毂以及齿轮。
(2)齿轮
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-16.jpg?sign=1739653309-ayYQwbrioyABr9377P6cOQQMF9EUQqyx-0-0684b7e63235a0764d6d1da4918e4720)
8齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-17.jpg?sign=1739653309-a7BR3DjGflCaf4dF4o6vlClvswP1uMGk-0-94ebc3989b747f1bde275a4a01a1d003)
12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-18.jpg?sign=1739653309-nDKyMQ5iZYSzUBlGFIEMwK3BiBduOpWV-0-979d0af38b5fbde6dcd2e8a048c017cf)
16齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-19.jpg?sign=1739653309-D1zNg7gIjY5syo1pGGLn0AMWQ525wXbh-0-3efeac050180cf9520ce34a198bea392)
24齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-20.jpg?sign=1739653309-RUkKv11t0jk9qRrCoKhnJwwl0ZuHB0xE-0-deff875878017b65d6df2296fe40457a)
40齿
功能:调节速度、力量,或改变力的方向。
(3)双锥齿轮
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-21.jpg?sign=1739653309-HtvfDUqfRY0e0QtsFdwJh0fiPViqOky5-0-e2611d60dd673859ac979a7615534ab1)
12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-22.jpg?sign=1739653309-99Dfq043EDn0t4LVzPsDR30xr0XkYI8Q-0-f05011dda8d9b47510558137d457e3cd)
20齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-23.jpg?sign=1739653309-0Ms6f9djLac1VPVRYPDa3dldhTYewVxX-0-1005ce6cdb93fab220cda76f8e1711f7)
36齿
功能:调节速度、力量,或改变力的方向。
(4)履带
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-24.jpg?sign=1739653309-BdrTqV3Y5H0omy78vCX79sEcZw2hjvy6-0-f8622b7b73e66b31faf9fd94acaf4006)
功能:增加接触面积及摩擦力。
(5)皮筋
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9.jpg?sign=1739653309-TUAZlCTSEXZy3zLdEgXrMmO5XPQHS2LP-0-f2b0b46054d57322bedbada9311d5162)
功能:储存释放弹性势能。
(6)摩擦增强器
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-29.jpg?sign=1739653309-LbDI0CjJboYGX9AIvmYVVfY1EJyZeu2V-0-66efe3922525b7d765266860ec2e2f3f)
功能:增加履带的摩擦力。
(7)蜗轮
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-30.jpg?sign=1739653309-4LFBEyHaKIFIucjo16YkgRrLsuluKvgY-0-080f9fd632425a65a0b53630d2ee4060)
功能:可使齿轮转动,但齿轮无法将其转动。
(8)轮毂
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/10.jpg?sign=1739653309-ztR3WzoG4TYu785uYHx1Xv3mXm8aLf2i-0-a976ed4f9ef811be85c1110732aabe25)
功能:和轮胎配合组装成为机器人的轮子,也可不和轮胎组装,在此情况下所受摩擦力小于组合摩擦力。
(9)轮胎
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/11.jpg?sign=1739653309-UL9NnfHEI2bBVlKJnrDfif7PbsRJctrc-0-ea12f624d31295bf4058f3d51e72b49c)
功能:增加摩擦力,使机器人主体移动。
(10)齿条
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-7.jpg?sign=1739653309-PYlr54sZwq0PLjYc8fgI2XUIdYe8Oo5z-0-90dfa3e8169a78fbc40aa193e2a187ba)
功能:有能力与齿轮进行啮合,适用于制作活塞。
(11)钢球和球座
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-8.jpg?sign=1739653309-P6i24UGn72GnCE9KI7VjCCsEG1yex9dn-0-ea2cb0b7dce733754c88c18ee4a8c64f)
钢球
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-9.jpg?sign=1739653309-n3u7PtufpehhS3azAqjs1YHgVtKywGF2-0-254a5e10176b1528056b21366ef5556c)
球座
功能:使机器人主体有能力向任何方向转弯的轮子,还可以为机器人增加重量,稳定底盘。
(12)轴套管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-10B.jpg?sign=1739653309-CuawS6ou4rd0f4rXGBZxqvgpr2oyEP1L-0-9fe877c8e868de6a6a28b6802e8a4d90)
1/2单位轮轴轴套管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11B.jpg?sign=1739653309-UlrdgaYZ7OlDXD9udk16pMUxcC1B0kNV-0-8d205d0860204a59cbd32608ab15cd3c)
1单位轮轴轴套管
功能:固定轮轴,防止轮胎和其他结构接触。
4.互锁组件
(1)连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-10.jpg?sign=1739653309-9Q0TwThsNVJT8hYrqNxBjQGnNLfJl3E9-0-e8f871cd51660387db2dd378a3534008)
黑色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11.jpg?sign=1739653309-xY4xiv5jCcv2gxx2phTMZC0UBK5sv3N6-0-243ebe8ad2a777861b086d176af8711c)
灰色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-12.jpg?sign=1739653309-E8Xa5QGKiVcTMTPzx9OMJqbXyZkMFTU5-0-3ea141c19ad9e2e99d8dbffbf8592368)
蓝色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-13.jpg?sign=1739653309-zXQa0YXx9UQTznYKKpQZLjy3IKmQh3Cq-0-f8e7b33cedf2de3f3885e52c8f6718e4)
黄色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-14.jpg?sign=1739653309-5BY7uZkqwVS9y5WJP6hdRIZUGbE5w2mT-0-01a21f53ebde15c8922ee06b33fc0703)
红色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-15.jpg?sign=1739653309-lzsvY28ytswhePpaAK3KEeszvqDvHeOJ-0-769b02681b88d93607f2ef1329d4beeb)
轴销转换器
功能:将不同的结构组件相互搭建到一起的紧固件。
连接销颜色不同,代表的稳定程度也不同,具体如下表。
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/12.jpg?sign=1739653309-H1n7EmVbsnPTxHBM3uw0Adro4k9K6a92-0-c7e9f8481eca81550285ddaaf3bd65ba)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-17.jpg?sign=1739653309-3urRALCk5GxczfIZ4EaPp751avUwvI8Y-0-6468cc4af203e52f700d5c470bb658b2)
双连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-18.jpg?sign=1739653309-0m3XqdznlOrhNiJ1vXh4Ph6DhI5cffCN-0-80b511f3489bb2253f1c79f26f02d860)
直角连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-19.jpg?sign=1739653309-4oUZiNnMab4KXl5lcxS3YSCIc4yIFq1S-0-4ebc9e2cea32c8bea38ef1cb5688928e)
单连接销
(2)销连接管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-16.jpg?sign=1739653309-0ANlzZ6zn1N8X2dc2OXJS1FvqQeZNQHh-0-98c0261c05d85ee6212ec6568b26971a)
功能:连接两个销。
(3)通用关节
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-1.jpg?sign=1739653309-Sg4CcySbH18qA0eHCqis1lcl2vB2G3gM-0-71fd6c8f6ecb68810a10ad610eec63b9)
功能:使轮轴有能力在不同方向转动。
(4)交叉块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-3.jpg?sign=1739653309-g7IUli4ytdeLrjdXMzZ4hH1p7E0JiFjD-0-a3cfc36d50dc6550ee3d1fc9e77ec832)
1单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-2.jpg?sign=1739653309-fFcnmGBiDtQL8p9fmF2SMUaF73kkbd65-0-0c782e696b29949ebc26a54e9c31cfdc)
2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-4.jpg?sign=1739653309-hCYHtJyber7jwVxksnDYBvv88vd8JdJd-0-8687fcc10f610e58ff37c133ee71243e)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-6.jpg?sign=1739653309-mRs8TyXui9rOjtp3BjxpdDpr4KCnAlN0-0-65633bdd3156fd24d96147563745f0c7)
2×2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-5.jpg?sign=1739653309-OFEhrkHnb6XK5M55SgKNV8f1BTGG3zZd-0-4ad183648e0c28c462315e6839492039)
2×3单位
功能:使有能力进行空间组合,可以互锁不同水平面上的结构。
(5)连接管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-7.jpg?sign=1739653309-MGAdHlGCVM9oezfsJsm3jQPf4EHcHZhv-0-83810c5bb0615f8937f56013b5a63a60)
2单位轮轴连接管(套管)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-8.jpg?sign=1739653309-YB2FCCjpMZqkanzTfXVIgqlhXC9d5V3l-0-03c098468dbc762ec5eaed1f7b006bf8)
180°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-9.jpg?sign=1739653309-zvPDFgdDNrvsQQb8C5mW1dMz0jEIu7up-0-449c83edc82e217e9e4550fc5652bafc)
90°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-10.jpg?sign=1739653309-fXyFaQBLLU4nB1X6QShCMJFX0g5ftNBs-0-73549f64dabac01d922a7f6a0f52013f)
0°角块
功能:连接两个轴。