班级：
学号：
姓名：
武汉科技大学机械自动化学院机械基础实验示范中心
2004.10
乐高机器人创新设计实验指导书
一、实验目的
1、培养学生用创造性思维方法，设计、搭建新型的机构或装置；
2、引导学生运用乐高机器人套件，设计、制作智能机器人，提高学生的观察分析、动手、创造能力，培养学生的参与、竞争、实践与协作意识；
3、加强学生对机电一体化的实践认识，培养学生的创新意识及综合设计能力。

二、实验原理
乐高机器人由机械结构件、控制器、电机、传感器等多个模块组成，采用搭积木方式搭建，硬件――就是积木，软件――采用图形化编程语言，不涉及单片机汇编语言与机器码编程。

这就使系统理论教学摆脱了单片机语言、电路结构、微机接口等分支学科的束缚，可以直接根据系统要求，组态并展示系统功能。

让学生主动体现设计思想，理解系统设计原理，更好地关注于创新机构设计以及机电一体化系统集成。

三、实验仪器与设备
1. 乐高机器人模型组合包；
主要部件说明：
（1）支承元件
（2）传动元件
（3）动力元件
（4）传感器
触动传感器 光电传感器 角度传感器
（5）RCX 微型电脑与IR 红外发射仪
（6）连接导线、轴套类零件与其它辅助元件
2. 乐高机器人专用电源；
3. 安装MindStorms Robolab软件的电脑；
4. 乐高专用智能接口板；
5. 连接电线，摄子、螺丝刀等常用工具。

四、实验前的准备工作
1. 按模型组合包设备清单清点模型零件，并按类型分类置放于装料盘中；
2. 认真阅读模型组合包操作手册；
3. 按组装指导图搭接模型，掌握组合模型的拼接方法；
4. 熟悉动力元器件的装配、连接方法；
包括：电动机、传感器、变压器、气动元件、各种开关等；
5. 熟悉组合包配备的软件Robolab及接口。

五、实验内容与步骤
1. 乐高机器人套件认知、观察，了解其种类、作用等相关信息。

主要部件包括：①拼插套件（电路积木）②RCX（微电脑芯片，可接收并存储通过红外发射仪传出的电脑程序，从而支配机器人完成指令）③软件编程ROBOLAB平台④结合展示的展品介绍各种输入输出设备（光电传感器、触动传感器、马达、导线等）。

2. 选题，确定设计目标，制定设计方案，进行任务分工。

3. 运用乐高机器人套件，组装智能机器人，并编写程序进行控制。

4. 写出实验报告：说明模型的工作原理，画出机构结构简图，说明程序的设计思路，并论述设计的创新性与实用性。

六、实验报告
1. 实验目的；
2. 实验内容；
3. 实验结果，包括所建模型的工作原理，机构简图，所编写的控制程序，设计体会等。

七、思考题
1. 将转动变为移动有几种方法？各用多少种构件？如何实现？
2. 控制物体转动到一定角度后停止有几种方法？用什么构件? 如何实现？
3. 控制物体移动一定距离后停止有几种方法？用什么构件? 如何实现？
4. 如何实现机构的协同工作？
5. 如何实现用光控制小车停止、运动，用什么构件?
附：
评分标准：
创新性30分
工作原理30分
外观造型10分
动作控制20分
回答问题10分
乐高机器人创新设计实验报告。