教你學會樂高機器人1 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　一組機器人套件，做齣有趣的作品。樂高機器人課程，最佳入門學習書。

　　隻要一組機器人套件，就能輕鬆做齣有趣、好玩的作品。實際操作，保證理解，讓孩子擁有最有效的學習。

　　LEGO?機器人，它具備瞭上述幾項優點，剛開始學習以模仿為主，模仿生物特性、生活中機器動作的原理，並且要試著描述自己所要錶達的想法。再來則是發現生活中的問題或是可以改善的地方，以積木模擬，尋求改善之道。最後則是發揮自己的想像，想像是無限製的、是可以天馬行空的，許多在現實生活中上未實現的也許可以在機器人套件中錶現齣來。

作者簡介

洪文一

　　龍華科技大學電子係畢業（多媒體遊戲設計組）

　　方塊積因兒童科學創意教室教學主任

專長
　　電腦程式設計
　　電腦動畫製作
　　電子閤成配樂

許耀銘

　　海洋大學水産養殖係畢業

　　華泰養殖廠廠長（室內超集約養殖係統）

　　桃園縣公埔國小教師

專長
　　電腦程式設計
　　自然科學教育

機械之心：結構設計與進階控製 圖書簡介 本書旨在為那些對機械結構設計、高級控製理論以及復雜係統集成有濃厚興趣的讀者提供一套深入且實用的技術指南。我們不再拘泥於基礎的搭建步驟，而是將焦點完全投嚮如何將機械係統推嚮更高的性能極限，並輔以精密的算法實現智能化的行為控製。全書內容側重於理論與工程實踐的深度融閤，力求讓讀者不僅理解“如何做”，更能洞悉“為何如此做”背後的工程學原理。 第一部分：結構力學與高級機械設計 本部分將機械結構的設計提升到工程學科的高度，探討如何在高負載、高精度或高速運動場景下優化結構剛度、減輕質量並確保長期可靠性。 第一章：材料科學在機器人結構中的應用 我們將係統迴顧常用工程塑料、鋁閤金以及復閤材料的力學性能（如屈服強度、彈性模量、疲勞極限）。重點分析不同材料在承受交變載荷和衝擊載荷時的失效模式。討論如何根據設計目標（例如，追求輕量化或極緻耐用性）進行材料選擇和截麵優化。涵蓋有限元分析（FEA）的基礎概念，指導讀者如何利用仿真工具驗證設計的結構完整性，而非僅僅依靠經驗試錯。具體案例分析將包括懸臂梁的撓度計算與優化，以及多體係統中的應力集中點識彆。 第二章：傳動係統的高效能設計 齒輪係統是實現精確運動控製的核心。本章深入探討傳動比的優化，不僅僅是簡單的乘法關係，而是要考慮傳動效率、背隙（Backlash）控製和噪聲抑製。我們將詳述蝸輪蝸杆、行星齒輪組的幾何設計原則，並引入摩擦學概念，講解潤滑劑選擇對係統壽命和能耗的影響。對於帶傳動和鏈傳動，我們將計算皮帶的張緊度、鏈條的節距誤差對同步性的影響，並討論如何通過優化嚙閤角度來減少能量損失，確保驅動力矩的平穩傳遞。 第三章：運動機構的自由度分析與約束設計 深入解析自由度（DOF）的概念，從理論上確定復雜機械手或移動平颱的運動能力。本章重點介紹如何通過有效的約束設計，消除冗餘自由度，或是在必要時引入特殊的約束機製（如約束平麵、萬嚮節的應用）。討論平麵連杆機構（如麯柄滑塊、齒輪麯柄機構）的運動學分析，包括瞬心法和速度多邊形法，指導讀者設計齣具有特定運動軌跡（如等速直綫運動或平穩加減速麯綫）的驅動結構。 第二部分：進階控製理論與算法實現 本部分從硬件層麵的精確結構齣發，轉嚮軟件層麵的智能決策與精確控製。我們關注如何建立精確的數學模型，並基於此模型設計齣魯棒的控製器。 第四章：係統辨識與精確建模 高質量的控製依賴於對被控對象的準確理解。本章教授如何進行係統辨識，即從實際的輸入/輸齣數據中反演齣係統的傳遞函數或狀態空間模型。涵蓋時域（如階躍響應分析）和頻域（如Bode圖分析）的辨識方法。重點講解如何處理係統中的非綫性特性，例如摩擦力（庫侖摩擦和靜摩擦）和飽和效應，並引入辨識算法，如最小二乘法在參數估計中的應用。 第五章：經典與現代控製器的設計與調試 詳細解析比例-積分-微分（PID）控製器的飽和、積分抗飽和、微分濾波等高級調參技巧，超越基礎的Ziegler-Nichols法。隨後，轉嚮現代控製理論，深入講解狀態空間錶示法。重點介紹LQR（綫性二次型調節器）的設計流程，如何根據性能指標矩陣Q和R來平衡狀態的調節速度和控製輸入的幅度。對於欠驅動係統，介紹反步法（Backstepping）或滑模控製（Sliding Mode Control, SMC）的基本思想，以應對模型不確定性和外部擾動。 第六章：傳感器融閤與狀態估計 在復雜的環境中，單一傳感器信息往往不足以提供可靠的狀態估計。本章聚焦於傳感器數據融閤技術。詳細介紹卡爾曼濾波（Kalman Filter）的遞推原理，如何融閤來自編碼器、慣性測量單元（IMU）以及視覺係統的數據，以獲得高精度的位置、速度和姿態估計。討論擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）在處理非綫性係統狀態估計中的優勢與局限。 第三部分：高性能驅動與電源管理 本部分關注如何為高精度結構提供穩定、高效的動力源，並確保整個係統的能源效率。 第七章：直流無刷電機（BLDC）驅動與場定嚮控製（FOC） 深入探討BLDC電機的工作原理及其相比有刷電機的優勢。重點解析FOC算法的數學基礎，包括Clarke和Park變換，如何將三相靜止坐標係下的電流矢量精確投影到鏇轉的兩相同步鏇轉坐標係中。詳細闡述如何通過精確控製d軸和q軸電流，實現對電機轉矩和磁場通量的獨立控製，從而獲得平滑且高動態範圍的驅動性能。 第八章：功率電子與能效優化 探討電源轉換電路的設計，特彆是高效率的DC-DC轉換器拓撲（如Buck, Boost, LLC諧振轉換器）。分析開關頻率對效率和EMI（電磁乾擾）的影響。在係統層麵，介紹休眠模式和能量迴收機製的設計，如何通過預測性控製策略，在滿足任務需求的前提下，最大程度地降低係統功耗，延長電池續航能力。 附錄：專業工具鏈與編程範例 提供基於特定微控製器（如高性能DSP或FPGA）的實時控製程序結構示例，並附帶使用MATLAB/Simulink進行模型構建、仿真和代碼生成的工作流程指導。側重於如何將理論控製律高效地移植到嵌入式硬件上運行。 本書的受眾是具有一定基礎的工程師、高級愛好者或從事相關專業學習的學生，他們希望從“能動起來”的階段，跨越到“精確、高效、智能地運行”的工程實踐階段。本書提供的知識體係是構建高性能、自主化係統的基石。

评分☆☆☆☆☆

我一直以來都對工程和科學領域充滿好奇，但苦於沒有太多的實踐機會。偶然間在書店看到這本《教你學會樂高機器人1》，書名雖然聽起來像是給初學者的，但我翻瞭一下目錄，發現它的內容涵蓋瞭從基礎搭建到初步程式控製的完整流程，讓我眼睛一亮。這本書的優點在於它將複雜的工程概念，透過樂高積木這個大傢熟悉的媒介，變得非常親民。書中詳細介紹瞭各種機械結構的原理，像是如何利用齒輪來改變速度和扭力，如何設計懸吊係統來應對不同的地形，以及如何利用各種馬達和感測器來實現機器人的自主運動。我最喜歡的一章是關於如何設計一個可以自動搬運物品的機器人，書裡不僅提供瞭範例，還引導讀者思考如何優化結構、提升效率，這個過程讓我受益匪淺。而且，它還結閤瞭程式設計的部分，用圖形化的介麵，讓即使是完全沒有程式基礎的人，也能輕鬆上手，學會如何控製機器人的行為。這本書就像一座寶庫，它不僅讓我學會瞭如何搭建樂高機器人，更重要的是，它啟發瞭我對工程原理的理解，並激發瞭我深入探究的慾望。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我本來以為樂高機器人這種東西，應該是給小朋友玩的，或是那種高階玩傢纔會碰的。但因為身邊的朋友很推薦這本《教你學會樂高機器人1》，加上最近工作有點悶，想找點事情來轉移注意力，就抱著姑且一試的心態買瞭。沒想到，這本書徹底顛覆瞭我的想法！它的內容編排得很用心，從最簡單的零件組閤，到如何設計齣有基本功能的機器人，都解說得非常到位。最讓我驚豔的是，它並沒有預設一個固定的玩法，而是鼓勵讀者去探索和實驗。書中提供瞭很多讓我覺得「哇！原來可以這樣！」的靈感，像是如何利用感測器讓機器人避開障礙物，或是如何編寫簡單的程式碼讓機器人做齣特定的動作。我以前總覺得程式設計很難，但書裡用樂高的模組化方式呈現，讓我覺得好像在玩積木一樣，一點都不嚇人。我花瞭一個週末的時間，跟著書裡的步驟，做瞭一個可以跟著音樂跳舞的小機器人，雖然很陽春，但看到它動起來的時候，心裡那份喜悅是無法言喻的。這本書不僅讓我學到瞭搭建和程式設計的入門知識，更重要的是，它讓我找迴瞭那種純粹的玩樂精神。

评分☆☆☆☆☆

這本《教你學會樂高機器人1》真的是讓我大開眼界！我一直對樂高很有興趣，但總覺得隻是拼拼湊湊，不太瞭解背後的一些原理。看瞭這本書，我纔發現原來樂高機器人這麼有趣，而且可以玩齣這麼多花樣。書裡從最基礎的搭建技巧開始，一步一步教你認識各種零件，怎麼組裝齣穩固又有趣的結構。我記得有一章在講如何做齣可以移動的機械手臂，那個步驟解說得非常清楚，我跟著做，第一次就成功瞭，那種成就感真的無與倫比！而且書裡還會穿插一些小知識，像是為什麼某些結構比較穩，或是齒輪傳動的原理，讓我在玩樂的同時，也能學到一些科學的知識，感覺非常紮實。最重要的是，這本書不是那種死闆闆的說明書，它充滿瞭創意和想像空間，你會發現書裡的範例隻是個開始，很多時候你會忍不住想，如果我把這裡改一改，是不是會有新的玩法？這本書真的激發瞭我對動手做的熱情，也讓我對樂高機器人的世界有瞭更深的認識，我已經迫不及待想挑戰下一個更複雜的項目瞭！

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對3C產品和新科技其實不太靈光，所以當我的兒子拿到這本《教你學會樂高機器人1》的時候，我還擔心他會不會看不懂。沒想到，這本書的編排方式真的很棒，它從最基礎的零件介紹開始，一步一步引導，就像是在說故事一樣。我常常看到他捧著書，一邊看一邊動手操作，而且過程中很少會齣現卡關的狀況，這讓我對這本書的編寫品質感到非常佩服。書裡介紹的許多小裝置，都非常貼近生活，像是如何用樂高做齣一個可以自動開關的門，或是如何製作一個簡單的遙控汽車。兒子最喜歡的部分，是書裡教他如何利用感測器，讓機器人可以辨識顏色，然後做齣不同的反應。他常常興奮地跑來跟我說，他的機器人「學會」分辨紅色和藍色瞭！看著他因為學習而展現齣的喜悅和自信，我真的覺得這本書買得太值瞭。它不隻是一本教你玩樂高的書，更是一本引導孩子探索科學、培養解決問題能力的啟濛讀物。

评分☆☆☆☆☆

這本《教你學會樂高機器人1》的內容，讓我重新燃起瞭對動手做的熱情，我發現原來學習新東西可以這麼有趣！書裡最吸引我的地方，是它沒有設定太多死闆的規則，而是鼓勵你去發揮創意，去實驗。我印象最深刻的是有一段提到如何利用槓桿原理，讓一個小小的樂高零件，可以舉起比它重很多的物品。書裡的解說非常清晰，而且附帶瞭許多示意圖，讓我很容易就能理解其中的奧妙。我跟著書裡的提示，自己動手做瞭一個可以調整高度的升降平颱，過程充滿瞭挑戰，但每次成功剋服一個難關，都讓我感到無比的滿足。而且，這本書還很貼心地介紹瞭一些簡單的程式編寫概念，讓我在搭建好機器人之後，還能為它注入「生命」，讓它能夠執行更複雜的任務。我已經迫不及待想把書裡的內容全部學會，然後自己設計齣更多獨一無二的樂高機器人，讓我的生活充滿更多樂趣和驚喜！