玩轉(zhuǎn)樂高EV3:搭建和編程AI機(jī)器人
定 價(jià):69 元
- 作者:[美]凱爾·馬克蘭(Kyle Markland)
- 出版時(shí)間:2019/1/1
- ISBN:9787111615842
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP242.6
- 頁碼:
- 紙張:銅版紙
- 版次:
- 開本:20開
人工智能(AI)是未來的大勢(shì)所趨,對(duì)于青少年AI教育、STEAM教育來說,樂高EV3機(jī)器人是一個(gè)對(duì)青少年和成年人都充滿強(qiáng)烈吸引力,并且有趣、好玩又培養(yǎng)創(chuàng)造力和動(dòng)手能力的高效教育手段。玩轉(zhuǎn)樂高EV3:搭建和編程AI機(jī)器人通過從初級(jí)到高級(jí)的6個(gè)EV3項(xiàng)目,講解智能機(jī)器人的搭建和編程知識(shí),并以實(shí)際生活中的AI機(jī)器人應(yīng)用與之相對(duì)應(yīng)。幫助讀者全面深入掌握EV3技能與了解AI應(yīng)用,開發(fā)制作出自己的智能機(jī)器人。學(xué)習(xí)創(chuàng)造是一種樂趣,玩轉(zhuǎn)樂高EV3:搭建和編程AI機(jī)器人適合任何對(duì)機(jī)器人感興趣、想學(xué)習(xí)搭建和編程的讀者,無論你是青少年還是成年人,都可以獲得創(chuàng)造的樂趣。
樂高官方頭腦風(fēng)暴社區(qū)合作伙伴傾力創(chuàng)作,樂高頭腦風(fēng)暴社區(qū)重點(diǎn)推薦。青少年人工智能(AI)入門的好方法。6個(gè)從初級(jí)到高級(jí)的EV3項(xiàng)目學(xué)習(xí)掌握搭建AI機(jī)器人(防衛(wèi)坦克、歐姆尼陸地車、蒂米頓鯊魚、格蘭特魔獸、獵鷹遙控賽車、GPS自主導(dǎo)航車),配有完整搭建過程和程序圖。
人工智能(AI)是未來的大勢(shì)所趨,對(duì)于青少年AI教育、STEAM教育來說,樂高EV3機(jī)器人是一個(gè)對(duì)青少年和成年人都充滿強(qiáng)烈吸引力,并且有趣、好玩又培養(yǎng)創(chuàng)造力和動(dòng)手能力的高效教育手段。玩轉(zhuǎn)樂高EV3:搭建和編程AI機(jī)器人通過從初級(jí)到高級(jí)的6個(gè)EV3項(xiàng)目,講解智能機(jī)器人的搭建和編程知識(shí),并以實(shí)際生活中的AI機(jī)器人應(yīng)用與之相對(duì)應(yīng)。幫助讀者全面深入掌握EV3技能與了解AI應(yīng)用,開發(fā)制作出自己的智能機(jī)器人。
原書前言本書展示了從初級(jí)到高級(jí)共6個(gè)EV3項(xiàng)目,每一章用示例講解一個(gè)項(xiàng)目的搭建和編程概念,并以實(shí)際生活中的智能機(jī)器人應(yīng)用與之相對(duì)應(yīng)。每章的內(nèi)容都以前一章的知識(shí)為基礎(chǔ), 讓你逐步掌握EV3的相關(guān)知識(shí),并在最后一章完成最難的項(xiàng)目。當(dāng)你讀完本書時(shí),將完全掌握EV3的技能,能開發(fā)制作出你自己的智能機(jī)器人了。樂高頭腦風(fēng)暴EV3是一款適合各年齡段和各層次技能水平愛好者的機(jī)器人平臺(tái),自RCX 以來,樂高頭腦風(fēng)暴機(jī)器人成為整整一代人的機(jī)器人,EV3是第三代頭腦風(fēng)暴產(chǎn)品,許多年輕的愛好者用它開始了機(jī)器人的學(xué)習(xí)之旅,用樂高科技系列零件搭建機(jī)器人結(jié)構(gòu),使用傳感器讓機(jī)器人能夠響應(yīng)環(huán)境,最后在計(jì)算機(jī)上用獨(dú)特的圖形化軟件編寫程序并下載到EV3程序塊上,讓機(jī)器人煥發(fā)活力。EV3已經(jīng)成為學(xué)校、家庭以及FLL機(jī)器人比賽中的主角,全球的教育工作者都充分認(rèn)識(shí)到了它的教育價(jià)值,它不僅是良好的學(xué)習(xí)工具,同時(shí)也為你帶來了樂高的樂趣。本書適合對(duì)象本書適合任何對(duì)機(jī)器人感興趣、想學(xué)習(xí)搭建和編程的讀者,閱讀本書之前,應(yīng)先熟悉有關(guān)EV3圖形化編程和樂高科技系列搭建的基本知識(shí)。本書涵蓋內(nèi)容第1章,智能機(jī)器人簡介。解釋了機(jī)器人必須具備哪些素質(zhì)才會(huì)被認(rèn)為是智能的,討論了現(xiàn)實(shí)世界中兩個(gè)智能機(jī)器人的例子。本章還介紹了樂高頭腦風(fēng)暴機(jī)器人平臺(tái)和本書中包含的6個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目。第2章,防衛(wèi)坦克目標(biāo)追蹤機(jī)器人。介紹坦克式驅(qū)動(dòng)的工作原理,以及傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)臺(tái)、凸輪、EV3紅外傳感器等概念和組件,探討了在智能機(jī)器人中使用比例邏輯的優(yōu)勢(shì),并簡要介紹了應(yīng)用比例邏輯的信標(biāo)跟隨程序。第3章,歐姆尼陸地車超級(jí)全地形車。再次使用坦克履帶,搭建能適應(yīng)崎嶇地形的越野車輛,介紹了蝸輪、齒輪齒條和離合器等高級(jí)結(jié)構(gòu),講解里如何為坦克式機(jī)器人編寫遙控程序,并解釋了如何使用接近傳感器編寫自動(dòng)防撞程序。第4章,蒂米頓鯊魚交互式機(jī)器人。結(jié)構(gòu)緊湊,創(chuàng)新的自定義GUI(圖形用戶界面)將多個(gè)程序合并為一體。使用了顏色傳感器,大量程序功能讓這條鯊魚 擁有了生命。第5章,格蘭特魔獸古怪的雙足機(jī)器人。這是一個(gè)用EV3構(gòu)建的簡單步行機(jī)器人,本章展示了如何用機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)展示其個(gè)性,描述了嵌套切換模塊如何使機(jī)器人做出決策,并列出了如何用程序功能為獸人提供豐富交互特性。第6章,獵鷹遙控賽車。本章解釋了如何構(gòu)建現(xiàn)實(shí)世界中的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng),演示了如何用編程的方式讓汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動(dòng)回中,介紹了汽車式機(jī)器人的遙控程序,并講解了我的模塊基礎(chǔ)知識(shí)。第7章,GPS車自主EV3導(dǎo)航。本章介紹了兩種導(dǎo)航傳感器(GPS 傳感器和指南針傳感器),并講解了它們的基礎(chǔ)知識(shí)。描述了如何在獵鷹的基礎(chǔ)上添加這些傳感器,講解了如何編寫程序讓機(jī)器人使用傳感器自主導(dǎo)航到用戶定義的GPS坐標(biāo)處。如何充分利用這本書● 在你計(jì)算機(jī)上安裝EV3家庭版軟件(版本1.22或更高)! 花些時(shí)間熟悉EV3。它是圖形化編程軟件,將代碼模塊連接在一起的方式編寫程序。你應(yīng)該知道模塊的名稱,以及可以在哪個(gè)選項(xiàng)卡中找到它。你還應(yīng)該熟悉如何拖拽模塊,把它放入程序中,知道如何更改模塊的模式,并基本了解各個(gè)模塊的功能! 熟悉EV3程序塊并了解使用它的基礎(chǔ)知識(shí)。了解如何打開和關(guān)閉電源、通過USB線纜從計(jì)算機(jī)下載程序、瀏覽菜單以選擇要運(yùn)行的程序,并在必要時(shí)更換電池。● 你應(yīng)該擁有使用樂高科技零件進(jìn)行搭建的經(jīng)驗(yàn)。本書中的所有機(jī)器人都是使用科技零件制作的! 你可以選擇在計(jì)算機(jī)上安裝LDD。是一個(gè)樂高CAD程序,可以用來構(gòu)建和查看樂高數(shù)字模型,它還能為數(shù)字模型生成搭建說明書。LDD 軟件會(huì)為你學(xué)習(xí)本書中的項(xiàng)目提供指導(dǎo),你可以從中文樂高論壇上的本書專版中下載每個(gè)項(xiàng)目的LDD 文件,并使用LDD軟件打開它們! 除了EV3家庭版套裝(31313)之外,你還需要為本書中包含的項(xiàng)目準(zhǔn)備額外的樂高科技零件(唯一的例外是蒂米頓鯊魚項(xiàng)目,其只用EV3家庭版套裝中的零件即可完成)。你可以使用LDD生成零件清單,這能幫助你了解需要多少其他科技零件。在第7章 GPS車自主EV3導(dǎo)航中,你還需要準(zhǔn)備Dexter Industries和HiTechnic的第三方傳感器! 在開始編程之前,請(qǐng)將EV3程序塊上的固件更新為1.09H或更新版本。下載本書中項(xiàng)目的內(nèi)容在中文樂高論壇為本書設(shè)立了專版,你可以在此下載本書各個(gè)項(xiàng)目的搭建說明(LDD文件)、程序(.EV3)和運(yùn)行視頻。你還可以在此發(fā)表本書的學(xué)習(xí)和使用心得、提出問題或留下評(píng)論。與閱讀本書的讀者共同分享。
關(guān)于作者Kyle Markland是一位年輕的機(jī)器人愛好者和有抱負(fù)的工程師,一直致力于幫助他人學(xué)習(xí)技術(shù)。他首次介紹機(jī)器人是在他加入FLL團(tuán)隊(duì)的時(shí)候,2015年起,他每周在自己的YouTube頻道Builderdude35上推出一期機(jī)器人課程,向大家講授有關(guān)工程和編程的概念,如PID巡線、齒形離合器和氣動(dòng)裝置等。為了表彰他在機(jī)器人教育方面的努力,樂高公司于2017年8月授予Kyle Markland頭腦風(fēng)暴社區(qū)合作伙伴(MINDSTORMS Community Partner, MCP)稱號(hào)。
關(guān)于審稿人Marc-André Bazergui已經(jīng)在IBM工作了20多年,他目前是Power Systems團(tuán)隊(duì)的技術(shù)方案經(jīng)理。他的業(yè)余時(shí)間用于創(chuàng)建樂高機(jī)器人,并與全世界分享他對(duì)頭腦風(fēng)暴的熱情。自2009年以來,他一直是頭腦風(fēng)暴社區(qū)合作伙伴(MCP)計(jì)劃的成員,2011年參與過EV3的開發(fā)工作,設(shè)計(jì)了EV3家庭版套裝的12個(gè)官方例子之一KRAZ3機(jī)器人。你可以在網(wǎng)上搜索他的昵稱bazmarc,來了解更多他的作品。
原書序原書前言第1章 智能機(jī)器人簡介什么使機(jī)器人變得智能現(xiàn)實(shí)世界智能機(jī)器人的例子掃地機(jī)器人自動(dòng)駕駛汽車EV3與智能機(jī)器人本書內(nèi)容總結(jié)
第2章 防衛(wèi)坦克目標(biāo)追蹤機(jī)器人技術(shù)要求機(jī)械設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)炮塔尖刺滾筒傳感器編寫程序程序設(shè)置信標(biāo)檢查信標(biāo)跟隨炮塔瞄準(zhǔn)開火讓信標(biāo)留在坦克的視野范圍內(nèi)完成程序總結(jié)
第3 章 歐姆尼陸地車超級(jí)全地形車技術(shù)要求機(jī)械設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)再次使用履帶攀爬機(jī)構(gòu)接近傳感器編寫程序遙控程序自主模式完成程序總結(jié)
第4 章 蒂米頓鯊魚交互式機(jī)器人技術(shù)要求機(jī)械設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)外觀裝飾下顎和尾部的動(dòng)作傳感器編寫程序GUI操作模式完成程序總結(jié)
第5 章 格蘭特魔獸的雙足機(jī)器人技術(shù)要求機(jī)械設(shè)計(jì)步行機(jī)構(gòu)外觀設(shè)計(jì)動(dòng)作功能傳感器編寫程序設(shè)置一個(gè)簡單的AI為各操作模式編寫代碼完成程序總結(jié)
第6 章 獵鷹遙控賽車技術(shù)要求機(jī)械設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)傳感器編寫程序控制方案我的模塊組合程序完成程序總結(jié)
第7 章 GPS車自主EV3導(dǎo)航技術(shù)要求硬件Dexter Industries dGPS傳感器HiTechnic指南針傳感器修改獵鷹遙控車軟件模塊導(dǎo)入GPS測(cè)試程序自主導(dǎo)航總結(jié)