乐高机器人设计技巧 动力结构设计与搭建实例指导 9787115465337 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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码高机器人教育 著

图书标签:

• 乐高机器人
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• 青少年科技
• 乐高
• 动手实践
• 工程学

店铺： 一鸿盛世图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115465337

商品编码：30085079487

包装：平装-胶订

出版时间：2017-10-01

基本信息

书名：乐高机器人设计技巧 动力结构设计与搭建实例指导

定价：59.00元

作者：码高机器人教育

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2017-10-01

ISBN：9787115465337

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：128开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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作者团队是知名乐高培训机构——码高机器人，总结了多年机器人教学经验，内容更更接地气； 全是炫彩的图片并加以结构解释旁白，还有编程的详解旁白，扫码即可观看演示视频与搭建步骤，将图书与互联网结合在一起，让爱好者们更加方便学习与观摩，机器人兴趣爱好者与学校后者机构都可用来作为参考。重要的是一套硬件器材零件能够完成一个作品，避免了硬件的限制。

内容提要

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内容提要本书包含20例实用有趣的乐高机器人动力结构作品，采用高清全彩的多角度图片，并辅以搭建过程中的要点、技巧和注意事项，每一个实例还附有精心制作的视频二维码，扫码即可观看搭建步骤和演示视频，让读者们更加方便地学习和观摩，无论是乐高机器人爱好者、机器人培训机构、学校科技课程的老师和学生都可用来作为重要参考。

目录

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1.方程式赛车

2.越野车

3.翻斗车

4.导弹发射车

5.沙滩车

6.收割机

7.人猿金刚

8.蝎子

9.鲨鱼

10.树懒

11.企鹅

12.三角龙

13.直升机

14.战斗机

15.运输机

16.达芬奇投石机

17.豌豆射手

18.小车也疯狂

19.黄金矿工

20.磁炮坦克

作者介绍

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码高机器人教育 码高机器人致力于通过提供一站式的机器人教育解决方案，培养孩子的创造力和系统化解决问题能力。码高机器人提供覆盖6到18岁的机器人教育解决方案，一个机器人爱好者，在码高可以完成的机器人教育知识学习，熟练掌握机器人的设计、搭建和编程操控，全面提高自身的科学素养，为未来成为工程师和科学家打下坚实的基础。 作为一家具备一站式服务能力的机器人教育机构，我们已经打造了常规课程产品线和集训课程产品线。常规课程主要通过让孩子进行系统化的结合实践的理论学习，掌握扎实的机器人设计、搭建和操控知识，让学生成为一个机器人操控者。集训产品线则涵盖了国际比赛系列、国际认证系列、比赛系列、冬夏令营、主题集训等多种产品，通过集中性、团队化、国际化、高难度的训练，让学生从一个操控者变成杰出的机器人驾驭者，能够自己根据一个特定的主题规则，设计、搭建和操控自己的机器人，并进行的任务挑战，与国际和的机器人高手同场竞技，实现创造力和系统化解决问题能力的全面提升。

文摘

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序言

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《乐高机器人设计技巧：动力结构设计与搭建实例指导》 是一本为乐高爱好者、科技教育者以及任何对机械结构和机器人设计感兴趣的读者量身打造的深度指南。本书并非一本简单的模型搭建手册，而是着重于揭示乐高积木在实现复杂动力功能和结构稳定性方面的潜力，并通过一系列精心设计的实例，引导读者掌握从基础概念到高级应用的完整设计思路与实践技巧。 本书的独特之处在于，它将乐高积木视为一种严谨的工程工具，而非仅仅是儿童的玩具。作者深入剖析了乐高零件的物理特性，如齿轮的传动比、轴的承重能力、梁的抗弯强度、连接件的稳固性等，并将其与实际的机械设计原理相结合。每一项技术技巧的讲解都辅以清晰的图示和直观的解释，力求让读者在理解机械原理的同时，也能快速掌握在乐高平台上实现这些原理的方法。 核心内容导航： 第一部分：乐高动力传动基础与工程原理 在搭建任何复杂的机器人之前，理解动力是如何产生、传递和转化的至关重要。本部分将带领读者深入探索乐高世界中的各种传动组件，并将其与工程学中的核心概念相联系： 齿轮系统： 基本齿轮类型与功能： 介绍平行齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮等乐高提供的基础齿轮，详细讲解它们在改变转速、转矩和改变传动方向方面的作用。 齿轮比的计算与应用： 通过实例演示如何计算不同齿轮组合产生的齿轮比，以及如何根据需求（如提高扭矩、增加速度、实现精确控制）来选择和组合齿轮。例如，演示如何通过增大齿轮比来实现乐高机械臂的慢速、有力提升，或是通过减小齿轮比来实现车辆的快速行驶。 差速器原理与构建： 深入剖析差速器的构造和工作原理，解释其在车辆转向时的重要性。本书将提供多种乐高差速器的搭建方法，从基础的双差速器到更复杂的带有锁定或可调功能的差速器，并解释它们在不同类型机器人（如四轮驱动、六轮驱动）中的应用场景。 行星齿轮组： 介绍行星齿轮组的独特结构和优势，包括其紧凑的尺寸、高传动比以及能够实现多种传动模式的能力。提供具体的行星齿轮组搭建实例，并说明其在需要高减速比或精确角度控制的场合的应用，如精密的机械臂关节或高精度传动系统。 传动轴与连接件： 各种轴的特性与选型： 讲解乐高系列中不同长度、直径和材质的轴（如光滑轴、带挡位轴、万向轴）的承重能力、抗弯曲性及连接方式，指导读者如何根据受力情况选择合适的轴。 万向节的妙用： 详细介绍乐高万向节（U-joint）的结构和在传递动力时的作用，尤其是在角度变化较大的传动场景下，如何保证动力顺畅传递，避免卡顿。提供汽车悬挂系统或多轴机械臂等实例。 离合器与限扭器： 探讨乐高积木如何模拟离合器和限扭器的功能，讲解它们在防止传动系统过载、保护电机或实现特定控制逻辑时的作用。通过搭建一个简单的离合器模型，演示如何手动或自动断开动力连接。 电机与驱动： 乐高电机类型解析： 介绍乐高各种电机（如标准马达、大马达、智能集线器附带的伺服电机）的性能参数，包括转速、扭矩、功率等。 电机驱动策略： 讲解如何通过齿轮、皮带或连杆等方式将电机动力有效地传递给执行机构。本书将重点介绍如何优化电机与传动系统的匹配，以达到最佳的效率和性能。 动力效率提升技巧： 探讨如何减少传动过程中的摩擦和能量损耗，例如使用润滑剂（如果适用）、优化齿轮啮合、减少不必要的转动部件等。 第二部分：乐高结构设计与稳定性强化 强大的动力需要稳固的结构来支撑。本部分将聚焦于乐高结构的力学原理和设计技巧，帮助读者构建能够承受强大应力、保持稳定性的机器人。 梁与连接件的力学分析： 梁的受力模式： 讲解乐高梁在受压、受拉、受弯时的受力特性，以及不同梁的形状（如直梁、斜梁、弓形梁）对结构强度的影响。 连接件的承重与抗扭： 分析不同类型连接件（如插销、轴、铰链）的连接强度和稳定性，以及如何通过多点连接、交叉连接来增强整体结构的牢固性。 三角形结构的优势： 深入阐述三角形在结构工程中的稳固作用，并展示如何在乐高模型中广泛运用三角形来构建坚固的框架，如桁架结构、桥梁结构等。 应力分散与结构优化： 负荷分布策略： 讲解如何将外部负荷均匀地分布到整个结构上，避免局部应力过大导致损坏。通过实例演示如何设计受力均匀的底盘、支架等。 加强筋与支撑： 介绍如何在结构的关键部位增加加强筋、斜撑或支撑梁，以提高结构的抗弯、抗扭能力。 模块化设计理念： 提出模块化设计的概念，将复杂的机器人分解为多个独立的、可维护和可升级的功能模块，并讨论如何设计各模块之间的接口，以保证整体结构的协同工作和易于组装。 重量管理与平衡： 重心控制： 讲解如何计算和控制机器人的重心位置，以提高其稳定性，防止倾覆。提供如何通过调整配重、优化结构布局来达到重心平衡的技巧。 轻量化设计： 在保证强度的前提下，探讨如何通过选择合适的零件、优化结构布局来减轻机器人整体重量，从而提高其运动性能和能源效率。 第三部分：高级搭建实例与应用拓展 在掌握了基础的动力传动和结构设计原理后，本书将通过一系列由易到难的实例，带领读者将理论付诸实践。这些实例不仅是模型搭建的示范，更是对前面所学知识的综合运用和拓展： 动力传输的经典应用： 多级减速装置： 搭建一个能够实现极高减速比的多级齿轮传动装置，用于模拟精密仪器（如天文望远镜的转动）或需要微弱而精确动作的应用。 液压/气压模拟系统： 利用乐高液压和气压组件，搭建可以模拟真实世界液压臂、升降平台等设备。讲解如何设计油管布局、活塞行程以及控制阀门。 复杂转向机构： 设计并搭建能够实现多种转向模式（如四轮独立转向、蟹行转向）的车辆底盘，深入理解不同转向机构的机械原理和优缺点。 结构设计的挑战与突破： 巨型结构稳定性： 挑战搭建一个规模宏大、结构复杂的乐高模型，例如一座大型机械臂、一台可以工作的起重机或一栋高层建筑模型，重点在于如何解决大型结构在自重和外部载荷下的稳定性问题。 动态负载下的结构： 搭建一个能够承受快速运动和冲击的结构，例如能够进行高强度抓取或碰撞测试的机械臂。分析动态负载对结构的要求，并进行相应的优化设计。 仿生结构设计： 模仿自然界中的生物结构（如昆虫的腿、鸟类的翅膀），尝试用乐高积木还原其功能和力学特性，探索乐高在仿生工程领域的潜力。 传感器与智能控制的整合（基础探讨）： 虽然本书主要聚焦于机械结构和动力，但部分实例会触及如何将简单的传感器（如触碰传感器、颜色传感器）与机械结构相结合，实现基础的自动化功能。例如，搭建一个能够根据障碍物改变方向的机器人，或一个能够自动识别颜色进行分类的装置。这将为读者进一步探索乐高编程和机器人智能化打下基础。 本书的目标读者： 乐高资深玩家： 想要突破模型搭建瓶颈，掌握更复杂的机械原理和结构设计。 科技爱好者： 对机械工程、机器人技术、工程设计感兴趣，希望通过乐高来学习和实践。 STEM教育者： 寻找用于课堂教学、课外活动、机器人竞赛的优质教学资源，能够引导学生深入理解工程概念。 模型制作者： 希望提升模型作品的机械性和功能性，使其更加生动和具有观赏性。 《乐高机器人设计技巧：动力结构设计与搭建实例指导》 将不仅仅是一本书，更是一扇通往机械工程奇妙世界的大门，它鼓励读者发挥无限的创造力，将乐高积木的无限可能转化为现实的工程解决方案。通过本书的学习，读者将不仅能够搭建出令人惊叹的乐高模型，更能深刻理解机械设计的精髓，为未来的工程探索打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到这本《乐高机器人设计技巧：动力结构设计与搭建实例指导》真是太惊喜了！一直以来，我都是乐高机器人的忠实粉丝，但总觉得在设计动力结构方面有些瓶颈。这本书的封面设计就充满了力量感，金属质感的乐高积木和精密的齿轮组图，立刻就吸引了我。我尤其期待书中能够深入讲解各种传动方式，比如如何利用齿轮组实现减速增力，如何设计出高效的差速器来控制转向，还有那种能够实现复杂运动的连杆机构。我想知道，书里会不会有详细的图解，一步一步地展示如何选择合适的积木零件，如何进行精确的连接，才能搭建出稳固且性能优越的动力系统。比如，在设计一个需要强大推力的机械臂时，究竟应该如何组合齿轮，才能让它在承受一定重量的同时，还能保持平稳的运动？或者，当我想让我的机器人完成一个精细的抓取动作时，如何设计一个既能精确控制力度，又能保证抓取物不滑落的爪子机构？这些都是我一直以来想要攻克的难题，这本书的名字听起来就很有针对性，希望能给我带来突破性的启发。我非常好奇书中是否会涉及到一些关于“力学原理”的讲解，用最直观的方式解释清楚为什么某种结构设计会更有效率，或者为什么某种连接方式会更牢固。毕竟，懂原理才能更好地创新，不是吗？

评分☆☆☆☆☆

收到《乐高机器人设计技巧：动力结构设计与搭建实例指导》这本大作，真的让我眼前一亮！我一直梦想着能设计出更具想象力、更复杂的乐高机器人，但每次到了动力系统这块，就感觉力不从心。我特别关注书中关于“动力结构设计”的部分，希望它能详细讲解如何巧妙地运用乐高积木中的各种连接件和传动件，来构建出稳定、可靠且高效的动力输出。比如，书中会不会深入分析不同类型马达的特性，以及如何根据机器人设计的需求，选择最合适的马达？我希望看到关于如何设计多马达协同工作的案例，让机器人能够同时完成多种复杂动作，比如一边前进一边操作机械臂。另外，对于那些需要精确控制角度和位置的机器人，比如可以绘画的机器人，或者进行精密组装的机器人，如何设计出精密的传动机构来保证其准确性，这一定也是书中的重点。我非常期待书中能提供一些“设计理念”和“故障排除”方面的指导，让我不仅仅是学会如何搭建，更能理解背后的逻辑，并在遇到问题时能够快速找到解决方法。这本书是不是还会包含一些关于“负载能力”的计算和优化建议？毕竟，很多时候我们设计出的机器人，虽然看起来很酷，但实际的承载能力却不尽如人意。

评分☆☆☆☆☆

《乐高机器人设计技巧：动力结构设计与搭建实例指导》这本书，拿到手的第一感觉就是实用！我一直对乐高机器人中的动力传输和结构设计充满兴趣，但缺乏一个系统的学习途径。我特别希望书中能够详细介绍各种乐高动力元件的特性和用法，例如各种马达、齿轮、轴承、连杆等，以及它们之间如何进行组合和搭配，才能实现最优化的动力输出。我想要学习如何根据机器人的功能需求，来选择最合适的动力组件，并进行合理的配置。书中会不会提供一些关于如何设计“可调节”动力系统的技巧？比如，如何让机器人的速度和力量在不同的工作模式下可以进行切换，以适应更广泛的应用场景。我也非常期待书中能够有关于“空间利用率”的讲解，如何在有限的空间内，巧妙地布置动力结构，使其既紧凑又高效。此外，对于那些需要进行复杂交互的机器人，比如需要与外部环境进行互动的机器人，如何设计出既强大又灵活的动力系统，一定是书中的亮点。这本书是否还会包含一些“故障排除”和“维护保养”方面的建议，帮助我更好地使用和维护我的乐高机器人作品？

评分☆☆☆☆☆

拿到《乐高机器人设计技巧：动力结构设计与搭建实例指导》这本书，我内心充满了学习的渴望。我是一名乐高爱好者，平日里喜欢自己构思和搭建各种模型，但总觉得在动力和结构的精密度上还有很大的提升空间。我非常期待书中能够提供一些关于如何构建具有创新性的动力传动系统的思路，比如如何利用巧妙的齿轮组合来模拟自然界中的一些运动方式，或者如何设计出能够实现多自由度运动的机械装置。我希望书中不仅仅是给出一些具体的搭建步骤，更能够教会我“设计的方法论”，让我能够举一反三，自己创造出更多独特的动力结构。比如，当我想让机器人能够“行走”时，如何设计出仿生学的腿部结构，并赋予它流畅的运动能力？或者，当我想制作一个可以“飞行”的乐高模型时，如何设计出轻巧且高效的螺旋桨驱动系统？书中是否会涉及到一些关于“材料强度”和“结构稳定性”的考量？毕竟，一个强大的动力系统，也需要一个坚固的骨架来支撑。我非常好奇，书中是否会提供一些“进阶”的搭建实例，这些实例是否能够挑战我的想象力，让我学到一些我之前从未接触过的设计技巧。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《乐高机器人设计技巧：动力结构设计与搭建实例指导》这本书，第一感觉就是它的厚重感和专业的排版。书页纸质很好，印刷清晰，而且打开的时候就闻到一股淡淡的油墨香，这让我对它充满了期待。我平时接触乐高机器人，主要是在一些基础的组装和简单的编程上，对于如何让机器人拥有更强大的“内在动力”一直缺乏系统性的认识。我迫切希望书中能有一部分专门讲解各种齿轮的类型和它们之间的配合关系，比如直齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等等，各自的特点和适合的应用场景。我想要学习如何计算齿轮比，以便根据不同的需求来调整机器人的速度和扭矩。另外，对于动力传输的效率也非常关键，我希望书中能提供一些关于如何减少摩擦力、优化动力损耗的方法，让机器人跑得更快、更有劲。书名里的“搭建实例指导”尤其吸引我，我希望能看到一些实际的搭建案例，不仅仅是简单的机器人模型，而是那些真正体现了高级动力结构设计的作品。例如，如何设计一个能爬坡的履带式底盘，或者一个可以进行高难度平衡的机器人。书中会不会提供一些“通用模块”的设计思路，这样我就可以把学到的知识融会贯通，应用到自己各种各样的创作中去。