![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=1739334575-pY3uqS6fobJR1DGtqRz4xUIummFVVido-0-1aba38cb893c0bc3a289cad3bf640a05)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-2.jpg?sign=1739334575-R4YCF4x3yV0XJmCReRRHmpdYmymqIdhy-0-819d47d489453a3c5ad43996f3d96171)
5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-0.jpg?sign=1739334575-NTyd9I4kHQfU7eILNcLdrgCOHW5MHK76-0-6ab136131d466f133af8dcb4687dde33)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-12.jpg?sign=1739334575-8qHlFQouhh8irvdLrmlYkCns1neiEoAX-0-f9c1a379e0dae965057a80bbb7d4f013)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-13.jpg?sign=1739334575-hahCbVG41XQwamAtjof0LscVxqqC94gz-0-9a5b67459e184fd4f790a5faa4c36336)
11单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-14.jpg?sign=1739334575-vRTKSWN9jS9hg6xu4MZNSIfZalykC5Am-0-d99c832abe06ae95a839c2f730dc8982)
13单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-15.jpg?sign=1739334575-1jZQFg1edc125tkNv3ePkdvUYmfSWWaV-0-33a2e2698da1a1f91b032677de7e52eb)
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=1739334575-9DjLmOzwWkH5zO75aCR1yvvCMEZkO5Fv-0-c341b1fa1a4b1db603c051606a970f7a)
3×5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/6-17.jpg?sign=1739334575-5TMiMvVSO7Aez3h2CopOBwzIvQK1SlRR-0-4ebe857453341bc5625ba5442c099cb9)
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=1739334575-NezDtUXC4weVpNq3cGHkf4akqw26DXEK-0-b27108080567b8c154d02768dcb1ff4d)
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=1739334575-LRJAGIE0CbZhUMEsHNtjXIJizYG98TwT-0-deec2e194a58778b5e2fe25cb917ff3d)
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=1739334575-nkdRZD0d7xKNBtpKaR8lDHCwyF7w2ubl-0-919bd0e772111696963c2521d9c0e7e7)
5×7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-5.jpg?sign=1739334575-hMGIp5ykTwnevaVJEXtkqTf1EIUhM914-0-b112fa644f1a71f2c4100e8e3d9cead4)
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=1739334575-CTLzVkNMSL3ZjK2KZbL4H2sT1UIqZXv3-0-343d670224abd049666e3d68bd1b21a1)
2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-7.jpg?sign=1739334575-mO0OK179ovPT5FX1rxNfp1k93nWTMcQv-0-0d0f2a77fc1ff7ff5bda090e43683603)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-8.jpg?sign=1739334575-BwLjF8FxHmt1LM08IUHdT2FgZkY6fZu4-0-d41ae9538cc0aa81e7216224c4e342f9)
4单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-9.jpg?sign=1739334575-DeOXpxVzTy7dFRA2yDg92bcL8H5CdlLV-0-8b0389d7efd3e2590114030dc075d414)
5单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-10.jpg?sign=1739334575-k7wi60Ngmmimn5F6OjDfKGTIwjsiKaGD-0-bc0008ef70f9c2cc1e230e0912e7bca4)
6单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-11.jpg?sign=1739334575-rrJPkcT0qE4r5WPKXV4do47dpRGZCdCw-0-a7b392f9bc858a8fff6f9ba2a50a594c)
7单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-12.jpg?sign=1739334575-5imI6Ev9tZHP2KGiXGfJOD9004daLwQa-0-d47f66c7083d63d454dfca3e605e3009)
8单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-13.jpg?sign=1739334575-fzOW5LOuTdDEkQkB644muiV5r86D66xR-0-8bb17e148a193ca91e44b59a1b5c5f85)
9单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-14.jpg?sign=1739334575-11uuv0cCGxaAdy9RxHCG3TkXyJu3f3Sd-0-151ce085abb55b8df733fdf6e7af3d4e)
10单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-15.jpg?sign=1739334575-8fOpV2MCIFrUBhBPtobFSbA81j4Aj61q-0-b55382d3718db779019344932ff60d0e)
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=1739334575-v5BRnTqshlKEx2P28lDSWLA3kp5F9SL7-0-b1e6c63748937769d8d4b3b60b60a4f3)
8齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-17.jpg?sign=1739334575-qGX8V9TSJAsddJjZ9diBzkOIWRliRbZu-0-77817abab68ba4540dddd609041849ee)
12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-18.jpg?sign=1739334575-TNv0NxsilZFzJsS8iXx930BCo5vMUaCk-0-bf68d8b7ef071b79765554022d380c5b)
16齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-19.jpg?sign=1739334575-Syu7nAmZB8izK4psM22razrNC3SPE2Sl-0-a8ac25b03c7522d0e88f6c58b8450f09)
24齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-20.jpg?sign=1739334575-gBchYE9EK80pnGtahspDX6TLZDbOAmzR-0-fe4a5564fb8b8d6c83eb4111a12997df)
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=1739334575-SkYFDTZMNIdp36Ldzp2aL2uZ15c4uPlo-0-d9c46bb92131aea38adf2d94f3600f05)
12齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-22.jpg?sign=1739334575-sBja6kBVP6upQJYWwxKCisxGNhy17QMD-0-f6116ec2251de12c79a61b844d39f218)
20齿
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/7-23.jpg?sign=1739334575-l37U8aaiQrtNk1MRS2oQqX6DKkZgS7my-0-48f62b23b38f935b10f6074d6949bb43)
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=1739334575-9GLchorkEv8nlSBoFKQ0FsTpxRY0HWgP-0-ad04366b01e3f3c5f481f8dfd611acf4)
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=1739334575-2Fg8XUXgcNDMs28BqMy4n33Zp4TUu1e2-0-b13f93cfdb39692f2bc73305a0f9a7e5)
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=1739334575-aoQmHQbfgeeGalzPUVXt4EsInsAwzR5A-0-781874c1674cb7efb0634d029a3e28cf)
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=1739334575-m5gVHf5W1SderQG1xRsnMtZBLfpNW1lS-0-5398e9b53b77e4397dafe2d5d5e508a6)
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=1739334575-1tKD490SZyAjDQdm1gcNQEKJM5JWCYa3-0-1b9bbd0441d9020c45305691427e9f1f)
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=1739334575-nJg6HQzkR8mOzLa0YzcyGVzflmQWc6DH-0-2292a9c6c07ba364cd56742d97dea546)
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=1739334575-ojyJz8qw8Wp8bgVZRVG2lWlq3rg8BYU3-0-5b785ac2bbfc4808bdf0909248d56ec1)
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=1739334575-RskJ77ANt3Mo8SktF2M16vtoHxscD6sm-0-11c015b2d6f39170a2100ecb11fc8c9e)
钢球
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-9.jpg?sign=1739334575-Ri0p70EuWSapkxwp9TmAuoioxuC4VQxD-0-bee4f4d2910d27acf4a3f56a5965f979)
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=1739334575-rGO7NNPYHiKYk3qsWwcLMAR17JSLvS5e-0-f2588786e4af85590cc79994a5cf58ee)
1/2单位轮轴轴套管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11B.jpg?sign=1739334575-yBVL2XpAzqNeuxxGEolWej7JDohrpGf5-0-cb98e8a82de29dc9c555fab25aed684b)
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=1739334575-YL5NVtvUvSK60SlrJ4iJrWzfXQKx1nHw-0-afc87e248a4f7b4075ea936d3275eb13)
黑色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-11.jpg?sign=1739334575-bZpgqevTBPe3DySj44KPyw19IgAvNfjF-0-4670d5105001ca04492be337d97f0253)
灰色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-12.jpg?sign=1739334575-HDKgGJ5BDHFtBFYkFyIV7OlHuGfus3RL-0-34b87bb18c7bcaa85a5a34a93b4d339b)
蓝色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-13.jpg?sign=1739334575-Zf0xoKQC71P93xPlTgiV3JweiWwdVma9-0-2962ebd07699a761edd6e0ce90a0a65f)
黄色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-14.jpg?sign=1739334575-MbbMEfILoCbPPoE8ybsss2JBs018yY8z-0-7a09b4f12728b4fec1ba0f7af5cbe388)
红色连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-15.jpg?sign=1739334575-y9KOv7fdcefu8mbVxPX71NF4vBBpC9RV-0-527e544c7f4a23d715fbbb1f86ee082c)
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=1739334575-vfxDvHYRQvtiGhJGoD5AvxQJJAaiL1kl-0-415c70cc60960356fba0736d0f0591dc)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-17.jpg?sign=1739334575-bnv67xCAihsbGy5VTnsKBnHtGNMp8wyu-0-c1358d35f2c2d8e4d1049d0e0501a833)
双连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-18.jpg?sign=1739334575-xuy6HaW9QHiIwjsqIZpGbsrgzTyzjkaf-0-9c332981f3d542e184035162e6787bee)
直角连接销
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-19.jpg?sign=1739334575-Bf6mpKGtIdge7EDF5joZW6k2Kh6KOy5r-0-85bfc64ed88a65e0f28383eabe04bf87)
单连接销
(2)销连接管
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/8-16.jpg?sign=1739334575-6qRjuTkerCyJhq1kCTUEP8FLt7Ltdq3W-0-df9871e5b422e803e1879c209248c4b4)
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=1739334575-jZ5dw3Dff1ElW4DED6Ua3sqdTXkZrvRl-0-5dc01caf4e1007caa8d6d9b7058de4aa)
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=1739334575-bpzwDBsqJznOHQZQrX5rzCM8kDhjvc0S-0-73d98b20b8a57b79203bc0b94b27e718)
1单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-2.jpg?sign=1739334575-fBNKNJj7TeBqDwWEF9C0CGprNFhJfm8L-0-04b9240b918e4885cc9338cd931e141a)
2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-4.jpg?sign=1739334575-YotyE5M9LG3NDtvnzwJBnffVmwssv0Mx-0-0e310f48e80d26dac18f4a15cc9dbaf9)
3单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-6.jpg?sign=1739334575-Iu8k7yWvFch2yAztBsR2625Wty1ALpjj-0-5d7f3da01516d1e6631d0d898795f68d)
2×2单位
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-5.jpg?sign=1739334575-XxvNIyxWLWpD8KrdiZvKuqywvZh1mveq-0-5a87d10ca99c67833ab773f960f60625)
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=1739334575-y0PGLRNQzQyjJQIDrTAqBgfgYtGKmJzH-0-cca7e3c7cd95d11e54c0238885369ef4)
2单位轮轴连接管(套管)
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-8.jpg?sign=1739334575-4s9r1aXJREPHnuKxPuLsp634An4E4oFk-0-f3d6c5f02f20ba747468f140b83aa7ea)
180°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-9.jpg?sign=1739334575-jT0f3EAUTeeanHLHzGCetpUmR2Drq67T-0-23acf89e5a66e7f59645864f9fdbf1b0)
90°角块
![](https://epubservercos.yuewen.com/24AB70/18372757408384106/epubprivate/OEBPS/Images/9-10.jpg?sign=1739334575-iswit43h879JL0jj4vIv8uzAoozemRZA-0-112f9ad963861f3fb50d41c2d835d5dd)
0°角块
功能:连接两个轴。