你的武器
丰富的模块库
模块库
O整个模块库如图所示，
它可以分为等待类模块、
动作类模块两组。
等待
模块
O所有的模块只有一项参
数可以设置。例如马达
模块，你只能设置它的
转动方向，而速度和连
接端口要按照默认值进
行。
动作
模块
O这简化了你的编程操作，
但也有很多限制。
动作类模块
OEV3的动作类模块主要是完成机器人
的移动、显示、播音、闪灯等动作。
O动作类模块一共有六个，分别是：移
动模块、大马达模块、中马达模块、
显示模块、声音模块、状态灯模块。
移动模块
O
你可以使用移动模块来控制一对大马达，比如你
的轮式机器人。
O
机器人在转弯时不像汽车一样有转向机制，而是
利用两个马达的速度差异是方向发生变化。比如
左马达慢右马达快，机器人就会向左前方行走。
这种转弯方式叫做差速转向，我们平时见到的履
带挖掘机或者坦克都是这样。
O
通常的机器人即使你让他直线行走他也会发生偏
斜，因为左右马达总会有些许差别。而EV3的主
机则能通过马达内置的传感器控制两个马达使其
始终保持同一速度。
O
即便如此，机器人在行进时你也会发现它会有所
偏斜。因为场地的摩擦力、平整度不同，机器人
的重心偏斜，或者轮毂、轮胎的差异都会造成影
响。
O
移动模块的参数是修改机器人运动的方向，明确的箭头指示可以让你一眼看
出机器人的运动状态。
O
需要特别注意的是，链接马达时左马达要连接B端口，右马达要连接C端口。
如果接错机器人的运动方向就会相反。
马达控制模块
O大马达控制模块用于控制大马达。
O大马达必须接在D端口上。
O参数设置可以调整速度的值，位于中
间“0”时为停止，向上移动滑块马达正
转，向下移动则为反转。滑块偏移中
心越多速度越大。
O中马达模块用于控制中马达，它连接
端口A，参数设置则与大马达模块一样。
O特别提醒大家的是，你也可以用大马
达模块控制接在D上的中马达，用中
马达模块控制接在A上的大马达。或者
干脆A、D都接大马达或中马达。这都
是可以的。
显示模块、声音模块与状态灯模块
O该模块可以控制EV3主机的屏幕显示，包括
12个图案和清屏命令。
O参数设置12个数字代表不同的图案，同学
们快去试一试他们都代表什么吧！
O声音模块则提供了12种不同的声音，可以
通过参数设置让机器人演奏出来。
O需要特别注意的是如果声音模块位于程序
结尾，你可能听不到他发出声音。因为你
没给它发声的时间程序就结束了。这时只
要添加一个等待模块在后边就可以了。
O状态灯模块用来控制主机按键周围的指示
灯发出什么颜色（红色、橙色、绿色），
以及他们是点亮、闪烁还是关闭。
等待类模块
O等待类模块用于暂停程序，使机器人保持某一个状态直到设置的条件
满足位置。
O设置的条件可以是到达某个时间，或者按钮被按下，或者传感器感受
到某种状态，甚至是马达转到某种角度。
O这里所说的程序暂停只是暂时不向后继续进行，而不是机器人不工作。
机器人会保持在等待模块前的一个状态，可能是移动中也可能是停止。
O你可能在等待类模块库里发现很多你没有的传感器，例如温度传感器、
陀螺仪等，没关系，如果需要你可以单独补充它们。
等待触动传感器、等待按钮
O等带触动传感器模块用于等
待连接在1号端口的触动传
感器被按下、弹起或者触动
（按下并弹起）。你可以通
过参数设置等待何种状态。
O等待按钮模块可以通过参数
设置，等待主机上某个按钮
被按下。
等待光电（灰度）传感器
O等待3号端口所连接的光电
传感器达到某个设定状态。
O光电传感器会发出红光，照
射到被测量物体表面，然后
通过反光强弱来判断物体颜
色的明暗。
O光电传感器使用时要尽量与
被测量物体垂直。
O测量时传感器不要距离被测
物体过远或过近。10mm是
最佳距离。
等待颜色传感器
O该模块用于等待连接在3号端
口的颜色传感器达到某一状态。
O颜色传感器可以连续不断的发
出三色光，并通过反射光来判
断被测物体便面颜色。
O与光电传感器相同的是，使用
时尽量保持垂直且距离在5-
10mm左右不变。
O该模块参数由0-7八个数字构
成，依次代表没有检测对象、
检测到黑色、蓝色、绿色、黄
色、红色、白色、棕色。
等待时间与等待马达角度
O等待时间模块用于等待多少秒，这里可
设置的参数是八个固定的值。不过没有
关系，你可以使用多的等待模块组合起
来，比如先等待0.5秒，再等待0.25秒，
实际等于等待0.75秒。
O等待马达角度模块用于等待A端口的马
达转动某一角度。
O设置参数时首先要明确马达转动的方向
是顺时针还是逆时针。
O与等待时间同样，等待马达也可以叠加
使用来保证其转到某一特定值。
O这里的转动角度是马达转动的角度，如
果你的机器人链接了齿轮，请不要以齿
轮转动角度为准。
等待红外传感器、等待红外遥感
O等待红外传感器模块用于连接在4号端口的红
外传感器，参数可以设置为小于或大于某值。
O需要注意的是这里的数值并不是实际距离。
与超声波传感器不同，由于红外传感器受物
体颜色影响，所以即使在同样距离面对不同
颜色物体，所得到的距离值也会不同。
O经过测试当红外传感器面对一个白色物体时，
2厘米距离的数值约是1，40厘米约为50，,9
厘米以上约为100.
O等待红外遥感可以让4号端口的红外传感器等
待遥感命令。EV3的遥感发射机可以选择1~4
四个通道，以便使同一房间的最多四台机器
人互不干扰。这里只能等待1通道的遥感信号，
参数设置为按下遥感发射机的不同按钮。
循环模块
O循环模块不在模块库中，它
默认被提前安放在程序里，
你不能增加、移动或者删除
它。
O你可以设置参数来改变循环
的次数，分别是1次、2次、
3次、4次、5次、10次、永
远。
挑战一
O尝试做一个交通灯程序。提示：使用
主机的状态灯来指示，改变颜色从绿
色到黄色到红色；使用等待时间块来
保持灯的点亮时间。
挑战二
O还记得我们前边课程学习搭建的防撞清洁车吗？它安装有一个带有
触碰传感器的保险杠。尝试从这节课的程序基础上修改，使清洁车
遇到障碍物时能自动转向。提示：只需将等待红外传感器模块更换
为等触摸传感器，并设置适当的参数。
小结
O在本节课中，你学习了机器人程序的
基础知识。特别令人兴奋的是，你发
现了EV3允许你不使用计算机来编程。
我们详细描述了模块库中包含的所有
模块。在下一章，你将学习更多的编
程技巧和窍门以及如何使小车沿着线
和墙行走！《EV3编程，抛开电脑也可以！》微课设计
录制时间：2015
年
9月
20日下
午
微课时间：10分钟以内
系列名称
《乐高EV3机器人教程》
本微课名称
《EV3编程，抛开电脑也可以！》
知识点描述
1、如何不使用计算机对EV3机器人进行简单的编程技巧。2、前端避障传感器小车躲避障碍物的编程策略。
知识点来源
□学科：
年级：
教材：
章节：
页码：
√不是教学教材知识，自定义：
育文中学机器人校本课程教材
基础知识
听本微课之前需了解的知识：乐高EV3机器人的搭建方法。乐高EV3机器人主机的简单操作。
教学类型
讲授型
、演示型
、
探究学习型
适用对象
学生：乐高EV3机器人初学者
配套素材
机器人模型搭建指南。模块库使用说明。
设计思路
很多同学在使用EV3机器人是遇到了电脑故障，或者想使用EV3机器人设计某个结构却苦于身边没有电脑。本课程教授同学们如何不利用电脑，直接对EV3主机进行简单的编程。使机器人摆脱电脑的束缚，成为可以随时随地进行设计、建模的工具。
教学过程
内
容
画面
时间
片头
教材版本、学段学科、年级学期、课名、教师姓名和所在单位等。
第
1
张PPT（字幕）
5秒
二、情境引入
1、学生情景剧：一位同学调试机器人的过程中电脑出现问题。引出机器人编程依赖于电脑的话题，向老师求援。教师分析此问题的普遍性，提出解决方案——直接使用主机编程。教师分析任务案例，提出机器人小车搭建要求
第
2
张PPT（视频）第
3
张PPT（视频、字幕）
60秒70秒
三、正文讲解
第一节内容：教师分析程序流程图。
第
4
张PPT（字幕、图示）
30
秒
内容：完成编程的七个步骤：开机进入编程状态。设置一个移动模块。设置等待超声波传感器模块。设置第二个移动模块。设置等待时间模块。设置循环模块测试程序。
第
5
至
11
张PPT（视频、图示）
360
秒
四、结尾
教师演示程序。以红外传感器为例回顾编程步骤。激发同学们使用这个方法更多的去使用机器人进行建模设计。鼓励积极的分享与交流。给出更多的学习素材。
第
12
张PPT（视频、文字）
60秒
教学反思（自我评价）搭建一台机器人小车
我们将要组
建的结构。
基础轮式小车
巡线小车
巡墙小车
前端避障小车
碰碰车
清扫车
基础结构
首先我们要搭建出小车的基础结构。
1:1
DG
轴旁边带圆圈的数字标明了轴的
长度，轴的长度是用与它等长的
梁的孔数来确定的。你也可以通
过上面
1:1的图片来比对你找到
的轴是否符合要求。
箭头标明零件该如何
移动组装。
框图里显示了你所需要的
零件以及它的数量。重要
的步骤会放大图示。
大型电机内部有着复杂的减速齿轮
箱，并且安装了角度传感器。他的
转速在
160-170rpm时扭矩为
20N.
厘米，最大时速扭矩
40N.厘米。
O型框架将马达连接在
一起，我们称为支撑。
2
chapter
2
当看到这个符号时，请将
手中的模型旋转到跟图片
一样的角度。
R
B
R
每个小组件都会有详细方
法以及安装位置。
使用一个带轴套的长销和
一个轴销可以组合成为一
个
4M的长销。
BuildinG
roV3r
3
使用一个
9M的梁也可以
7
将两个马达固定在一起。
这是另一种支撑方法。
9
1:1
9
7
双角梁弯折了两
个
45度，所以他
的首尾正好成
90
度。
BuildinG
roV3r
21
恭喜你！基本结
构完成啦！
我们使用
3M带轴套的长销来固定，因为
它既能方便地固定，又能轻易的拔除。
22
chapter
2
轮式小车
Y
G
这些万向轮就像购物车
上面小轮子，他们没有
动力不推动机器人，只
是起到支撑机器人的作
用。当机器人转向时，
他们会旋转，遵循机器
人运动方向。
BuildinG
roV3r
23
EV3主机有四个输出接口，
分别标记
ABCD。我们使用
短连线将马达接到这些端口
上，默认左马达
B右马达
C。
轮式小车就完成了。
你可以为他添加不同
功能的模块，或者尝
试做一台履带小车。
24
chapter
2
触动传感器保险杠
R
R
触动传感器实际就是一个开关，
平时是位于弹起的状态。一旦按
下去返回值为
1，弹起来返回值为
0.
1:1
BuildinG
roV3r
25
R
一个带触动传感器的保险
杠完成了。
1:1
26
chapter
2
碰碰车
你可以将带触动传感
器的保险杠安装在你
的轮式小车，或者履
带小车上。
主机内置的系统可以让你不
是用电脑就为你的机器人编
程。但这样的话你必须把马
达和传感器连接到默认端
口，触动传感器的默认端口
是
1.机器人主机会自动识别
你所连接的传感器类型，如
果你把马达不小心接到了传
感器端口，主机会提示你的
你的碰碰车这样就
错误。
完成啦。
BuildinG
roV3r
27
巡线模块
R
使用轴销代替其中的一
个定位销，可以使构件
更容易连接和分离。
巡线小车
你可以将做好
的巡线模块这
样与你的小车
安装在一起。
颜色传感器里面有内置的
RGB
LED光源，可以发出红、绿、蓝
三种光。工作时，它会循环不断
发出三色光，并且读取被测量物
体表面的反射光，从而判断出物
体的颜色。在后面的课程中你也
会学习到如何使用颜色传感器，
让机器人沿着一条线行进。
28
chapter
2
颜色传感器的默认端口是
3号.
巡线小车完成了。
当使用主机进行编程时，马达和传感
器必须接到默认端口上。主机会以额
定功率控制连接到
B、C两端口的马
达，同时也允许您可以调节链接
A、
D两端口的马达功率。在后面的学习
中这将派上用场。
BuildinG
roV3r
29
前前置置避避障障模传块感器
前置避避障障传模感器块完完
成成了了。。
红外传感器可以发射红外光，红外光遇到障碍物被反射回来，红外
传感器借此判断与障碍物之间的距离。（当然你也可以使用超声波
传感器实现此功能。）红外传感器可用于三种模式：
接近模式：通过反射红外光的量判断障碍物距离，返回值在
0-
前置1避00障之模间，块但无法给出具体距离单位。
信标模式：从红色频道选择器中远程红外信标四个频道里选择一
个频道。红外传感器会检测与程序里指定的频道相匹配的信标信
号，在其面对的方向最远距离可达约
200厘米。一旦检测到，传感
器就可以估计大致方向（标头）及与信标的距离（近程）。据此，
1:1
您可以对机器人编程来玩捉迷藏，使用远程红外信标作为搜索目
标。标头值在-25到
25之间，0表示信标在红外传感器正前方。近
程值在
0到
100之间。
远程模式：接受远程红外发射器的遥控信号。
7
30
chapter
2
前置避障小车
你可以将做好的前置避
障模块通过连线安装到
你的机器人小车上。
红外避障传感器的默认
接口是
4号。
你的避障小车就完成了。
BuildinG
roV3r
31
巡墙模块
为了便于拆卸，我在这里
选用了一个轴销和
2M的轴
来组装传感器。如果要求
更加坚固你也可以选择使
用定位销。
巡墙小车
你可以这样加
他装到机器人
小车上。
32
chapter
2
接好连线，巡墙
小车就完成了。
特别方案：同时具备巡
线与巡墙功能的小车。
你可以为你的小车同时加上红
外传感器与颜色传感器。这样
如果你在地面有不同颜色区域
标示的话，小车就更加能从房
间中判断出自己的位置。比如
说让机器人从迷宫的起点走向
终点，你可以将起点地面涂成
红色，终点为绿色。
BuildinG
roV3r
33
清洁工具
34
chapter
2
在框架的周围用一个静电清洁
布包裹。这可以让你在不使用
机械部件的的情况下去捡灰
尘。这种布通常用化学物质处
理，给他们一个负电核，移动
的机器人就可以在房间里吸引
灰尘。
R
用两个
11M的梁将静
电布压紧。
清洁工具完成了。
1:1
BuildinG
roV3r
35
一辆清洁车
你可以这样将你的
清洁工具安装上
去。
36
chapter
2
你一定已经熟练地完
成了。
BuildinG
roV3r
37
特别方案一：防撞清洁车
38
chapter
2
特别方案二：巡墙清洁车
通过这样的改装，你的清洁
车会更加的智能。你还能让
它变得更聪明一点吗？给家
里来个大扫除吧。
BuildinG
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39
履带小车
DG
履带小车的基础搭建部
分与前边一样，这里不
再赘述。
前边设计的所有结构组
Y
件也都可以装配到履带
小车上。
1:1
40
chapter
2
BuildinG
roV3r
41
1:1
可能需要将轮轴稍微掰
弯一点，才能比较容易
的装好履带。
42
chapter
2
履带小车完成了。
BuildinG
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43
秘密任务：
抓取模块
这个模块使用一个小马
达，可以让机器人抓取物
体。
想了解它的制作方法吗？
不如自己先尝试一下。
结
论
在这节课中，你搭建了一台
机器人小车，并为它配备了各种
传感器和工具。你一定学会了很
多基本的搭建技巧，下节课你将
学习如何为你的小车编程。
44
chapter
2
