![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
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3单位
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5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-0.jpg?sign=1739461372-gxsX6jZLd9m1VFVxl4FJUla9PT5gkevS-0-37ecca7689f176e369fdaff768ae8ff1)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-12.jpg?sign=1739461372-sxdcDZzpsGZNqMC0GRlwPrBlRj6TCCZo-0-b30226b16c42ac2dfe6382151192b605)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-13.jpg?sign=1739461372-GAlhkiQzCZegyv0dyoxkSymeqVuD2qKr-0-5eafba5fba2e8f4efa40649303eebecc)
11单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-14.jpg?sign=1739461372-Fq8b7RsS0RxGkizKm2bzgZN1gfOhvTgi-0-ac233038230e8aba8299cd4aaee53f8d)
13单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-15.jpg?sign=1739461372-HcPGO9bQcAvxDgcNQqB1m1lmqV9GqLSt-0-7143e85f53527865af7479f2b59fe8f4)
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)
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3×5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-17.jpg?sign=1739461372-9jjjHvUXX6558H6RSITOvUKgi4H0Hdql-0-eb806f236b1748a3ce7d3868f748bcf6)
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=1739461372-MYlU2dkhIoCluouPFhLEarjIisZJhAYh-0-4a0502a001bc41efdf1d8ab2aa10979c)
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=1739461372-8o0qWAoS3pAY0zTIWmcZd13jegr7AhVo-0-0a8eff356d5308c17a6a09bfa2458471)
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=1739461372-Tp5NwAnfkYnD2plsN7wZg8FcC3G3F9iu-0-97467e8afc3fdb3ce1e419775ddefd68)
5×7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-5.jpg?sign=1739461372-Wl0P4V9qE4dxx8YZHhVi7aqRgYXD5tcd-0-f1ff2fbae59503ea5ab1a87f9ac16894)
5×11单位
功能:支撑结构,适用于做框架。
3.机械组件
(1)轮轴
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2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-7.jpg?sign=1739461372-B8DlkLevPsfR8hM25EV5NQNCu6hnIxCk-0-93352839c41dab0a39c897b90e07e377)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-8.jpg?sign=1739461372-5SjDHWI83H15x99zz1lqbaHUU1FfBC5i-0-965de9c45cea124bea1180dc8d4d4ab9)
4单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-9.jpg?sign=1739461372-pj8EtU8V7AqLNMoQWY9ekNYDZmRmXHA2-0-ab47e325cbe29e70e42dadd4853d6380)
5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-10.jpg?sign=1739461372-L9HVdmKEWSmwfVypezq7OkQMV0t9dhEd-0-b14ee98516d0df49bab3b128f3a378c3)
6单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-11.jpg?sign=1739461372-dYbs0iOYup6gfW1eHE2g4TlkuPrZb5S4-0-40b86c4a44b530e70fa14a4a5f1d8456)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-12.jpg?sign=1739461372-58zdseFLQAj3pAFib62RUpB8TBTFGc7V-0-19d3be5d03fd39604eae82cd4c9140df)
8单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-13.jpg?sign=1739461372-59DC0xrgTshefQWroOENyeECgRoinURo-0-f850423e198660a6f5693cdd50f6392a)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-14.jpg?sign=1739461372-Bog4bPe7hpfkikqQAxy9f6wirW9KYiyv-0-7a00afac82aa001ac1839a2d5b9cfb27)
10单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-15.jpg?sign=1739461372-QrxvdNZo1nAYctILCeucVUYV7XojvGRH-0-d7d2c7c74b336850d57aef9be3a9e8d6)
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=1739461372-aTEoI09y57C9L7Fcz1BxIGPgnXvVwzVP-0-9f2873bd4d4cf8421d1e0346cfbf753f)
8齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-17.jpg?sign=1739461372-wn14okEBoFtd6KOJY5d1uI9ldzJOMrKh-0-3f5823eb2029ea4cca13c01519e4199d)
12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-18.jpg?sign=1739461372-1YE8kUxkAj2XEFGDBQLAbExbRzBSpMep-0-493377b3b594673afb4c106bff720312)
16齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-19.jpg?sign=1739461372-AUnc9vwkT7kKEm2khhrsxkODYVbTKM0k-0-5a9e82c3781e1070ea9629ee8aaf9db6)
24齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-20.jpg?sign=1739461372-ycbCWDjAYh0YYzSo967EqKXuzeq8DorA-0-08f507bd8478163a21a8555a6a076540)
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=1739461372-yW0osOSZE8X6B6TWTFAz4HbkVI1AV7Bx-0-30ab3b5fc4d57d1cff7bee342c536cc7)
12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-22.jpg?sign=1739461372-UvOXRMZr9ytZO1CJEnFu19saKeBYQ48K-0-1e61203cf309b1dae781127916a60284)
20齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-23.jpg?sign=1739461372-66dsztKOTCkIQuTzYPFR8GxXi7KVtaYQ-0-c712bcbfea5f00a1c4225cacb5f950c4)
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=1739461372-nxoZpB4B0dafSkJIgCBoPbMl3k2ER8ob-0-36b3be4fd3175bcc9e5b4c31f854e7c1)
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=1739461372-1jS7A6SP1vJGASwrkzJd56bNmiNGj8rQ-0-14e4bcf7d239af7ff4264c38b0fda90a)
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=1739461372-nBiCwJfWPfco7MmEgZP0kjH4WaHHw3V3-0-177b6949d9565372cf00858bd170164d)
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=1739461372-HY9kjohtfYB69sHi8F8Cuyj7uuuSKCrq-0-71685d82af47bea8df8f2a75842b3660)
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=1739461372-hxLYRkXiH6OmT3uIFhZu7aV82jnakiHM-0-53b07ab79b4f261841239c1af84034a3)
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=1739461372-3PuG9L3ZMJIwmPZTSbJZAzBDcCWdk6MH-0-90994424df8f4193ddd036f2c4444a88)
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=1739461372-Ua9hAyNLkktoPcL15hIX1SlIW8eROcYT-0-01b933649f51e6c370e05bc0a35b9f49)
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=1739461372-YYdDkqahHA6KdRipvySs8SCGUtBqhxeo-0-5a504bbcb59d6b21253dfe22adc2b3bf)
钢球
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-9.jpg?sign=1739461372-gpP7ks9VAgHeKL6wkPkSIoe19qUm4iuB-0-6211de909f128b4cdea4e2f45127a74f)
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=1739461372-AfbxgFpVWEJScMjhY7qDnZhSbzaDFR9e-0-d5a047cb5d282c0a1a43e84a29d06155)
1/2单位轮轴轴套管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11B.jpg?sign=1739461372-v0kmks2q31M2EgJ8xerFvWnL4wgRDK8p-0-047af14d8ccdcbf08acb64b71dbc6f8e)
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=1739461372-9VgqpBWFxD9sZ6fLoguOoWcyYuw1UBSr-0-8d1ab2753291631e7e676f7e229ca1eb)
黑色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11.jpg?sign=1739461372-YDzsstWxmPQQKqUR0mB1Zz9Ubm5L2TvH-0-255ca5cc325d3537a0e23dd6a8e01f4a)
灰色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-12.jpg?sign=1739461372-CVeFlPXrMpCWJwHa3k1X6RChFh6zRosc-0-7bc2904be34437eafcffc9f3c8eae65c)
蓝色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-13.jpg?sign=1739461372-QSUDLdkBj5ekaPWIe9O8rmjIu1fdzH9H-0-ea9531dcb80e74abbb4fafcb3bd626a0)
黄色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-14.jpg?sign=1739461372-sNdGsSoIA53Wt5hUQobBsOTvVdG7VrF8-0-29f4c97810ea6e38fb1f29160df313e3)
红色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-15.jpg?sign=1739461372-3x97G8VHQJnUT8GwnVPptwCXACN34E2J-0-32106970ae551b46958f38e8b717849c)
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=1739461372-cndLwyakrXykiGFUU3RtGIZmXsmEaWIb-0-aace7e68f0b14450e5aadd70b272c452)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-17.jpg?sign=1739461372-1hSlWEZF4wYy8drHJvXHSnVR5H8RGoXZ-0-552761794b79f54b197ec2f853fb2932)
双连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-18.jpg?sign=1739461372-6zP4qvYyokopmEQqE38PZbJSuesgv4bW-0-e33d1b2d063878cbcc50d1022fe894a2)
直角连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-19.jpg?sign=1739461372-4Pb0d1FPdP4lT2SjQDJXQZXcHrGHhby0-0-81601439735c54aed28fe416ccb3df8d)
单连接销
(2)销连接管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-16.jpg?sign=1739461372-hLBCNUPLoS6b5NlFDiEpDKTRGIkitB9n-0-92e66ccde649460f14ad38e1a2a20b01)
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=1739461372-y21HRjnwh41hQ2ClzpSRFjYGjqQV0G1A-0-f32730bb117a7bafd34571a7586be08f)
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=1739461372-8gwrCLCmjzn0Pa0unYCtubiGMevPWfEN-0-35bae12d52c5b948e442b7cdff42d60f)
1单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-2.jpg?sign=1739461372-WufElno33uzdxoj74g2VlQjazvE4nPBy-0-dcd6c6e6d489607e550c6d88719215b2)
2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-4.jpg?sign=1739461372-K8M5aD2Ao4YL0o7kST4JLZ3ktnbJ6ism-0-e5dc2d338ed8ad1a26d1c98cd59c197b)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-6.jpg?sign=1739461372-0MZpudTh9Sq38bX6i2v7jbG2xUsp4gSO-0-edc33feb3b5c799cccd9b61a3d6d3848)
2×2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-5.jpg?sign=1739461372-W0KXLVa9uVr6Ib1qPZb7pO7d7sBw8dF3-0-25281b68f795f0349ed38032bc5a96f6)
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=1739461372-VtIiaEKUqBcvbIv3utPpgaeTTMgei8Ww-0-8e0ddf2c1a89b4c284785cdf5e832eab)
2单位轮轴连接管(套管)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-8.jpg?sign=1739461372-oRhih1vhSi1IRWNb1QjyrHNOAAQFd3zX-0-e8ed9e713d93213ec8e597924ff6c7a1)
180°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-9.jpg?sign=1739461372-JWtNGkbu4b7CaGaiWo1s88uUblOcqoxS-0-fc0d523286ac2834e2d3e6a3d7cbbeeb)
90°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-10.jpg?sign=1739461372-XpYkgOHMn4sQ3TDwptd86TRbD69P2Uh6-0-ef73017c7c604fe7865524db2305fb37)
0°角块
功能:连接两个轴。