樂高機器人 App Inventor 程式設計寶典 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林俊傑

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好的，這是一份關於一本名為《樂高機器人 App Inventor 編程實踐指南》的書籍的詳細簡介。本書專注於利用 MIT App Inventor 平颱，引導讀者構建與樂高機器人係統（如 Mindstorms EV3 或 SPIKE Prime）交互的移動應用程序。 --- 樂高機器人 App Inventor 編程實踐指南：構建智能交互體驗 本書概述 隨著教育技術和機器人技術的日益融閤，如何將強大的樂高機器人硬件與直觀、易用的軟件界麵相結閤，成為瞭創客和教育工作者關注的焦點。《樂高機器人 App Inventor 編程實踐指南》正是為滿足這一需求而精心編寫的。本書並非傳統的硬件操作手冊，也不是專注於特定編程語言（如 Java 或 Python）的深入教程，而是將焦點完全集中於使用 MIT App Inventor 這一基於積木塊的、麵嚮安卓平颱的應用開發環境，來實現對樂高機器人的遠程控製、數據可視化和交互式編程。 本書旨在為讀者提供一個完整的知識體係，使他們能夠跨越傳統編程的門檻，快速地將自己的創意轉化為可操作的移動應用，從而賦予樂高機器人新的“大腦”和“眼睛”。 目標讀者 STEM 教育工作者和教師： 尋求將樂高機器人項目與移動應用開發相結閤，提升課堂互動性和學生參與度的教育者。 創客和機器人愛好者： 已經掌握樂高機器人基礎操作，希望通過開發自定義界麵來增強機器人功能的實踐者。 對移動應用開發感興趣的初學者： 希望在一個可視化、低代碼的環境中學習應用設計邏輯，並將其應用於具體硬件控製的用戶。 需要快速原型設計解決方案的團隊： 想要在短時間內搭建齣機器人控製界麵的項目開發者。 本書核心內容與結構 本書結構清晰，從基礎概念入手，逐步深入到復雜的係統集成與項目實踐。 第一部分：基礎奠基——App Inventor 與樂高機器人的初識 本部分將為讀者打下堅實的基礎，確保他們能夠順利搭建起軟硬件的初步連接。 第 1 章：移動應用開發與樂高機器人的交匯點 探討 App Inventor 的核心優勢（拖放式編程、跨平颱潛力）以及為何它成為連接樂高硬件的理想工具。介紹 MIT App Inventor 的界麵布局、組件庫概覽以及其在教育領域的重要性。 第 2 章：樂高機器人硬件準備與基礎連接 簡要迴顧所使用的樂高機器人平颱（如 EV3 或 SPIKE Prime）的硬件組成，重點介紹藍牙或 Wi-Fi 連接的設置方法。確保讀者理解硬件端需要開放的通信端口和必要的固件要求。 第 3 章：App Inventor 基礎構建模塊 深入講解 App Inventor 的兩個核心視圖：設計視圖（Designer View）和塊視圖（Blocks View）。詳細解析用戶界麵（UI）組件（按鈕、滑塊、文本框、圖像）的拖放與屬性設置。介紹事件驅動編程的基本邏輯——“當發生某事時，執行某動作”。 第二部分：通信協議與數據橋梁的搭建 連接應用與機器人是實現交互的核心挑戰。本部分將專注於建立穩定、可靠的通信鏈路。 第 4 章：探索藍牙通信機製 詳細闡述在安卓環境中實現藍牙配對和連接的步驟。介紹 App Inventor 中用於藍牙通信的特定組件（如 `BluetoothClient` 或 `BluetoothServerSocket`）。講解數據包的格式化和發送機製，確保指令能夠被樂高 Hub 正確解析。 第 5 章：構建實時數據流——傳感器反饋係統 機器人不僅需要接收指令，更需要反饋環境信息。本章指導讀者如何從樂高傳感器（如顔色傳感器、超聲波傳感器、陀螺儀）讀取數據，並將這些原始數據轉化為 App Inventor 可以處理的數值。重點學習如何使用定時器組件（Timer）來實現傳感器數據的周期性刷新。 第 6 章：指令封裝與動作庫的建立 為瞭簡化後續的編程，本章教授如何將復雜的機器人動作（如“前進 2 秒”、“精確轉動 90 度”）封裝成自定義的函數塊（Procedures）。創建一套模塊化的動作庫，使得界麵設計可以專注於用戶體驗，而非底層代碼的重復編寫。 第三部分：高級界麵設計與交互增強 一個優秀的控製界麵能夠極大地提升用戶體驗和控製精度。 第 7 章：設計富有錶現力的控製麵闆 超越簡單的按鈕布局。本章介紹高級 UI 組件，例如使用 `Canvas` 組件實現虛擬搖杆（Joystick）控製；利用 `ListPicker` 實現預設模式的選擇；以及使用 `WebView` 集成外部反饋信息。強調界麵布局的響應式設計，使其在不同尺寸的手機和平闆上均有良好錶現。 第 8 章：可視化反饋與數據圖形化 讀者將學習如何利用 App Inventor 內置的圖錶組件，實時繪製機器人的運動軌跡、電池電量或傳感器讀數。通過圖形化展示，用戶可以更直觀地理解機器人的狀態和性能。探討如何使用顔色編碼（Color Coding）來指示機器人的不同狀態。 第 9 章：狀態管理與應用邏輯 講解如何管理應用的“狀態”——例如，機器人當前是處於“停止”、“巡邏”還是“等待指令”狀態。通過使用全局變量和條件邏輯，確保應用的行為是健壯的，避免發送衝突的指令，例如在正在執行 A 動作時接收到 B 動作的指令。 第四部分：綜閤項目實踐 本部分通過幾個貼近實際的案例，鞏固前三部分所學的知識，展示 App Inventor 與樂高機器人的強大集成能力。 項目一：智能巡綫車伴侶應用 開發一個移動應用，用於精確校準和監控機器人的巡綫算法。應用界麵提供實時查看傳感器陣列的數值，並允許用戶通過滑塊動態調整巡綫算法中的“閾值”參數，實現“熱插拔”式的參數調整，無需重新上傳程序到機器人。 項目二：遠程多軸機械臂控製係統 針對具有多個自由度的樂高機械臂，設計一個多維度控製界麵。使用三個獨立的滑塊分彆控製肩部、肘部和手腕的關節角度。應用需處理多路數據流，確保關節運動的平滑性和同步性。 項目三：基於位置的交互式任務調度器 利用設備的 GPS 功能（如果硬件平颱支持）或內部裏程計數據，設計一個任務調度界麵。用戶在應用上點擊地圖上的預定點，機器人App自動計算路徑，並將分步指令通過藍牙發送給機器人執行，並在應用界麵上實時標記已完成的任務點。 結語 本書的最終目標是解放創作者的雙手和思想。通過《樂高機器人 App Inventor 編程實踐指南》，讀者將掌握一套強大的工具鏈，能夠快速迭代機器人控製邏輯，設計齣既美觀又功能強大的移動控製界麵，真正實現“指尖上的機器人控製”。 ---