LEGO Mindstorms Masterpieces

LEGO Mindstorms Masterpieces pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Syngress
作者:Mario Ferrari
出品人:
页数:600
译者:
出版时间:2003-02
价格:USD 62.95
装帧:Paperback
isbn号码:9781931836753
丛书系列:
图书标签:
  • 交互设计
  • LEGO
  • Mindstorms
  • 机器人
  • 编程
  • 教育
  • STEM
  • 创意
  • 搭建
  • 机械
  • 学习
  • 动手实践
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

In LEGO Mindstorm Masterpieces, some of the world's leading LEGO Mindstorms inventors share their knowledge and development secrets. The unique style of this book will allow it to cover an incredibly broad range of topics in unparalleled detail. Chapters within the book will include detailed discussions of the mechanics that drive the robot - and also provide step-by-step construction diagrams for each of the robots. This is perfect book for LEGO hobbyists looking to take their skills to the next level whether they build world-class competitive robots or just like to mess around for the fun of it.

For experienced users of LEGO Mindstorms, LEGO Mindstorms Masterpiece is composed of three fundamental sections:

· Part One: A review of the advanced robot building concepts and theories.

· Part Two: Step-by-step building instructions for a series of complex models. The companion programming code is included, along with in-depth explanations of concepts needed for the specific models. Robots include Line Followers, Bipeds, Stair and Wall Climbers, a Joystick Controlled Cannon, a Robotic Game Player, Plant Waterer, and a Drink Mixer.

· Part Three: Ideas for modifying the building instructions by expanding the pieces and kits.

Topics covered:

1. Behavior: This section includes robots designed to interact with the environment, or with other robots. Behavior is the key word as the robots are designed to behave in some specific way, and all the technical details and implementations are secondary to this main goal.

2. Motion: The projects in this category are aimed at solving some specific motion problem. The focus of these robots is on the mechanical techniques rather than on software.

3. Interaction: These projects allow the reader to build robots for the purpose of interacting with the user by playing games or responding to user commands in real time.

4. Automation: Opposite of the previous category, this one hosts robots designed to perform totally automated operations. These projects will build robots able to complete tasks without human intervention.

5. Calculus: The most abstract of the sections contain robots with minimum knowledge of the external world. Pneumatic ALUs, and Turning machines are fully explained.

Ø Advanced users need inspiration too! Advanced projects with suggestions for enhancements and improvements make the explanations of the theories and physics of the robots as well as the complete building instructions, make this book extremely useful to readers long after the building of the robots has been completed.

Ø Written by the "DaVincis of LEGO" and other highly regarded LEGO personalities. This experienced authoring team is assembled of highly respected and visible superstars in the LEGO community.

Ø Proven success in the LEGO MINDSTORMS market. Syngress has already had a hit with the bestselling book, Building Robots with LEGO MINDSTORMS

机械奇思与编程艺术:探寻电子积木的无限可能 本书并非聚焦于乐高 Mindstorms 系列的既有教程或特定模型的搭建指南,而是深入探究通用电子积木系统在工程设计、复杂系统构建以及跨学科教育应用中的核心原理、创新思维与未来趋势。它旨在为所有对自动化、机器人学基础、模块化设计理论以及创意电子原型制作感兴趣的读者提供一个广阔的视野和坚实的理论基石。 全书结构围绕三大核心板块展开:“积木之基:模块化设计的哲学与实践”、“机械之魂:运动学、传动系统与传感器融合”、“智能之脑:算法思维与状态机构建”。 --- 第一部分:积木之基——模块化设计的哲学与实践 本部分从最基础的理念出发,探讨为什么“积木”这种形式成为现代工程原型设计和快速迭代的理想工具。我们摒弃对特定品牌或现有套件的依赖,转而深入研究互操作性、标准化接口、几何约束在构建大型、稳定结构中的作用。 第一章:超越玩具的结构思维 本章将分析结构设计中的基本力学概念,如何利用简单的几何形状(如梁、柱、桁架)构建具有高承载能力和抗扭转性能的框架。讨论内容包括:静力平衡分析的简化模型、应力集中点的识别与规避、以及如何通过冗余连接增强系统的鲁棒性。我们将探讨不同连接件(如销钉、齿轮轴、支撑架)在承受静态荷载和动态冲击时的性能差异,并介绍如何通过调整材料特性(假设我们拥有多种材料的原型块)来优化结构效率。 第二章:接口与协议:构建统一的语言 在任何复杂的系统中,连接点的设计至关重要。本章侧重于物理接口的标准化与信号的抽象化。我们讨论了如何设计多用途的连接端口,使其不仅能传递机械力,还能承载数据和电力。关键议题包括:引脚布局的最佳实践、如何避免电气短路与机械干涉、以及构建自识别连接件的理论框架。读者将学习到,优秀的原型系统,其“即插即用”的体验来自于对物理连接协议的深刻理解。 第三章:迭代与重构:从草图到实体模型的流程管理 现代工程强调快速迭代。本章着重介绍如何将抽象的设计概念转化为可验证的原型。我们引入了“最小可行系统”(MVS)的概念,并指导读者如何在设计初期就预留出升级和更换子系统的接口。讨论内容还涵盖设计文档的轻量化记录方法,确保每一次迭代后的结构和功能变化都能被清晰追踪,这对于长期项目的维护至关重要。 --- 第二部分:机械之魂——运动学、传动系统与传感器融合 本部分将视角转向系统的动态行为。构建一个能动的机器,需要精妙的运动控制和对物理世界的精确感知。 第四章:动力传输的艺术:齿轮、凸轮与非线性运动 本章深入探讨各种传动机制的数学原理。我们详细分析了齿轮比的计算及其对扭矩和速度的影响,并引入了行星齿轮组的优势与复杂性。此外,本章花了大量篇幅研究凸轮系统在产生复杂、周期性非均匀运动中的应用,例如如何设计一个遵循特定时间曲线(如正弦或梯形加速)的机械臂动作。我们将探讨摩擦力在传动效率中的作用,并介绍如何利用润滑和材料选择来最小化能量损失。 第五章:运动学的基石:自由度与逆运动学概述 对于多关节机器人系统,理解其运动自由度(DOF)是设计的第一步。本章讲解坐标系变换的基本概念,并以一个简化的两连杆机械臂为例,介绍正向运动学(已知关节角度求末端位置)和逆向运动学(已知末端位置求所需关节角度)的求解思路。尽管不涉及复杂的线性代数解法,但会侧重于理解逆运动学在路径规划中的核心挑战——例如奇异点的规避。 第六章:感知世界的接口:传感器数据的校准与噪声处理 一个智能系统必须能准确地“看见”和“感觉”周围的环境。本章专注于通用型传感器(如光电、距离测距、角度编码器)的物理原理和数据特性。重点内容包括:传感器漂移的识别、环境因素(如光照、温度)对读数的影响、以及如何应用简单的数字滤波技术(如滑动平均、一阶低通滤波)来净化原始数据,从而为上层的决策逻辑提供可靠的输入。 --- 第三部分:智能之脑——算法思维与状态机构建 电子积木系统的真正价值在于其可编程性。本部分将重点放在如何将物理结构转化为具有决策能力的实体。 第七章:从开关到逻辑:布尔代数在嵌入式控制中的应用 本章回顾数字逻辑的基础,并将其直接映射到机器人的控制流程上。我们讲解如何使用布尔运算(AND, OR, NOT, XOR)来组合多个传感器信号,以触发特定的动作。例如,如何设计一个组合逻辑来判断“如果前轮遇到障碍物且速度高于阈值”时,系统应立即启动紧急制动。 第八章:机器人的心跳:有限状态机的设计与实现 对于大多数自主或半自主系统,有限状态机(FSM)是最清晰、最可靠的控制架构。本章详尽阐述了如何使用状态图来可视化一个机器人的完整生命周期——从“待机”到“巡航”再到“故障恢复”。我们将分析如何定义清晰的状态转移条件,并强调如何设计一个“安全退出”状态,以确保系统在遇到预期外的输入时不会陷入无限循环或危险动作。 第九章:行为导向的编程范式:任务分解与模块化代码结构 成功的复杂项目源于良好的代码架构。本章指导读者如何将一个宏大的目标(如“完成一个迷宫”)分解成一系列可独立测试和验证的微任务(如“跟随墙壁”、“转角修正”)。我们将探讨函数抽象的重要性,鼓励读者将底层驱动(如电机控制)与上层决策逻辑分离,从而建立一个易于维护和扩展的软件框架。 --- 结语:原型设计与工程伦理 本书最后一部分将超越技术细节,探讨原型设计在创新过程中的角色,以及作为系统设计者所应具备的责任感。讨论内容涉及:如何平衡性能需求与资源限制、如何通过原型设计来发现隐藏的系统漏洞,以及对所构建系统可能产生的伦理影响进行初步的思考。 本书旨在培养的是一种系统工程思维,而非特定的产品使用技能。它将引导读者超越说明书的限制,去探索电子积木系统作为一种强大、灵活的思想实验平台的无限潜力。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

说实话,市面上的乐高周边书籍很多,但大多流于表面,无非是展示一些漂亮的成品照片。然而,这本书——《乐高机械大师》(假设的书名)——却展现出一种罕见的深度和对细节的执着。它的内容组织逻辑非常严密,仿佛是一部系统的工程学教科书,但语言风格却极其平易近人。我是一个偏爱细节控制的创作者,最看重的是模块化设计。这本书中对“可替换部件设计”的讲解,简直是教科书级别的范例。它教你如何设计出既能完美融入主体结构,又能方便拆卸和升级的子系统。这对于希望长期维护和迭代自己作品的玩家来说,简直太重要了。此外,书中对不同类型乐高零件的“隐藏功能”挖掘也令人印象深刻,很多我以为只是装饰性的零件,在作者的巧手下,竟然变成了关键的受力支撑点或传动枢纽。这本书不仅仅是教你“怎么搭”,更是教你“为什么要这样搭”,其背后的设计哲学值得反复研读。

评分

初看这本书的封面和内页设计,可能会让人误以为这是一本面向成年工程师的书籍,但深入阅读后,我发现它的核心理念非常强调“迭代与实验精神”。它没有给出一个固定的“最优解”,而是展示了多种解决同一机械问题的思路,并分析了每种思路的优缺点,这极大地拓宽了我的思路。我特别欣赏作者对待失败工程的态度——书中甚至专门开辟了一小块篇幅来讨论“如何分析模型崩溃的原因”,这非常真实和鼓舞人心。它告诉读者,每一次结构失败都是一次宝贵的学习机会。书中对于“动力源的集成与隐藏”的技巧尤其精妙,如何将电机、电池盒等功能性部件,巧妙地融入到美观的机械外壳之中,而不显得突兀,作者给出了许多富有创意的解决方案。这本书不是让你成为一个模仿者,而是激发你成为一个拥有自己独特机械美学和工程判断力的独立创造者。它是一本引导性的工具书,能让你的下一个乐高作品,在功能性和观赏性上都实现质的飞跃。

评分

这本名为《乐高机械大师》的指南简直是为那些渴望将乐高积木提升到艺术品境界的创作者准备的。我记得我拿到这本书时,首先被它精美的印刷质量和丰富的彩色插图所吸引。它不是那种堆砌枯燥理论的说明书,而是充满了启发性的视觉盛宴。书中对机械原理的阐述非常直观,即便是像我这样,一开始对齿轮传动和复杂的连杆系统只有模糊概念的人,也能通过清晰的步骤图和实物照片,一步步理解如何构建出那些令人惊叹的动态模型。作者似乎有一种神奇的能力,能够将最晦涩的工程概念,转化为普通玩家可以轻松上手的挑战。我最欣赏的一点是,它强调“创造性解决问题”,而不是简单地复制。每当遇到一个看似无解的结构难题时,翻开这本书,总能找到一个巧妙的替代方案或设计思路,让我茅塞顿开。对于那些已经厌倦了搭建官方套装,想要挑战自我,设计出真正具有互动性和复杂机械美感的作品的玩家来说,这本书绝对是不可多得的宝藏,它为你打开了一扇通往乐高工程学殿堂的大门。

评分

读完这本关于乐高搭建艺术的专著,我最大的感受是,它彻底颠覆了我对“积木”这个词的固有认知。这本书的叙事方式非常独特,它不像传统的教程那样按部就班,而是更像一位经验丰富的大师在向你娓娓道来他的创作心路历程。它的结构安排非常巧妙,从基础的力学单元搭建开始,逐步过渡到复杂的运动机构,每一步的逻辑衔接都处理得天衣无缝。我特别喜欢其中关于“结构稳定性与美学平衡”的章节,作者不仅仅关注模型能不能动起来,更关注它“动起来是否优雅”。书中展示的那些精密的传动系统,其外观本身就构成了一种工业美感,仿佛是微缩的蒸汽朋克艺术品。我尝试按照书中的思路搭建了一个复杂的曲柄摇杆机构,虽然第一次失败了,但书中的提示和对潜在失效点的分析,让我迅速定位并修正了错误。这本书的价值在于,它培养的是一种“设计师的思维”,让你在拿起积木块之前,就能够在脑海中预演结构的运作方式,极大地提升了我的动手实践能力和空间想象力。

评分

这本书带给我的震撼,在于它如何将“趣味性”和“高难度技术”完美融合。我刚开始接触搭建时,经常遇到一个瓶颈:搭建的结构要么太简单缺乏挑战,要么因为复杂而轻易垮塌。这本书就像一座桥梁,成功地将我引向了更精密的创造领域。它对“摩擦力管理”和“负载分散”的探讨,是我在其他任何资源中都未曾见过的详尽和实用。例如,书中详细分析了在搭建一个需要长时间稳定运行的自动分拣系统时,如何选择合适的塑料轴承,以及如何调整零件的松紧度以达到最佳的平稳输出。阅读过程中,我时不时需要停下来,在我的积木堆里翻找合适的零件,并对照书中的图示进行试验。这种沉浸式的学习体验,比单纯地阅读文字描述要高效得多。这本书的作者无疑是一位在乐高领域深耕多年的实践者,他的每一个建议都带着实战的温度,避免了理论上的空泛。对于那些渴望突破搭建天花板的资深爱好者而言,这是一次不容错过的技术升级。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有