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目录1

序1

前言1

第一章　创新设计与系统方案设计1

第一节　创新设计理论基础1

一、创新能力1

二、创新思维3

三、创新原理4

四、创新设计8

一、智力激励技法9

第二节　创新设计技法9

二、分析列举技法11

三、联想类比技法12

四、组合创新技法13

五、设问探求技法14

第三节　系统方案设计17

一、系统运动方案设计17

二、机械功能原理设计18

三、机构选型组合设计20

四、系统运动方案评价20

第四节　创新设计与乐高创意21

一、乐高教育组件在创新思维培养和创新设计中的应用22

二、创新设计理论与技法对乐高创意的理论指导23

三、乐高教育组件对创新设计的实践作用24

习题25

第二章　创新设计的载体——LEGO教育部件26

第一节　乐高组件的种类27

第二节　RCX可编程控制中心27

一、RCX简介27

二、RCX软件架构28

三、RCX基本系统28

四、RCX应用程序29

五、RCX的使用29

一、乐高CAD软件31

第三节　乐高支撑软件31

六、RCX的技术指标31

二、ROBOLAB软件32

三、NQC编程软件32

四、其他高级语言编程软件32

第四节　典型LEGO套装组合33

一、SR9785/86机器人核心套装33

二、SR9793/94机器人挑战套装34

三、SR9780机器人创意套装35

四、SR9725娱乐公园套装36

五、SR9795智能房屋套装37

六、SR9723城市交通套装38

七、SR9701自动控制套装39

九、SR9665机械工程套装40

八、SE9684可再生能源套装40

习题41

第三章　LEGO部件设计与创建基础43

第一节　基于产品设计思维的LEGO模型创建43

一、产品设计与LEGO模型创建43

二、基于产品设计思维的LEGO机器人创建特点48

第二节　LEGO装配部件的基本结构和创建基础49

一、乐高组件49

二、LEGO模型创建几何基础57

一、基本联接方式61

第三节 LEGO部件的创建技巧61

二、部件搭建案例63

三、保证模型传动灵活性措施67

习题68

第四章　LEGO常用机构与创新设计69

第一节　LEGO机电构件69

一、LEGO原动件69

二、LEGO传感器72

第二节　LEGO常用机构与机械传动77

一、齿轮机构77

二、连杆机构81

四、带传动82

三、凸轮机构82

五、链传动83

第三节　LEGO创新机构设计84

一、LEGO创新设计基础84

二、LEGO创新机构设计94

三、LEGO机器创新设计101

习题103

第五章　乐高CAD软件104

第一节　乐高CAD软件概述104

一、乐高CAD软件的基本概念104

二、乐高CAD软件的功能104

三、乐高CAD软件的应用105

第二节　乐高CAD软件入门106

一、常用的乐高CAD软件106

二、LDraw系列软件的下载与安装108

第三节　MLCad软件入门110

一、MLCad的主窗口110

二、菜单栏和工具栏简介111

三、MLCad的零件库116

第四节　MLCad软件应用范例120

一、建立文件并添加第一个零件120

二、添加更多的零件完成标准六足机器人的搭建122

三、保存图像133

一、LPub软件简介134

第五节　LPub软件应用134

二、使用LPub软件生成模型图像135

三、用LPub软件生成模型的搭建步骤图138

四、自动生成模型图片的网页141

习题141

第六章 ROBOLAB基础编程143

第一节　ROBOLAB软件功能及使用说明143

一、ROBOLAB发展143

二、ROBOLAB2.5.4的安装和卸载143

第二节　ROBOLAB基础编程146

一、ROBOLAB入门146

二、管理员按钮147

三、导航者级别149

四、发明家级别菜单149

五、发明家级别命令153

六、程序调试173

七、常见问题与解答175

习题176

第七章　ROBOLAB高级应用178

第一节　ROBOLAB的数据处理178

一、ROBOLAB数据采集基础178

二、数据采集入门179

三、数据采集编程186

四、基于LabView的高级编程188

第二节　摄像头处理技术190

一、机器人的视觉定义190

二、摄像头的原理和特点190

三、在ROBOLAB中控制乐高摄像头191

第三节　RCX通信和网络控制201

一、RCX相互通信201

二、网络控制203

习题204

第八章　Visual Basic开发基础205

第一节　VB程序控制原理205

一、Spirit.ocx控件的安装206

二、Spirit控件的属性207

三、Spirit控件的特点209

四、控制RCX209

第二节　VB控制乐高应用案例213

一、轮椅213

二、运输机215

三、扫描仪216

四、黑线小车217

第三节　数据处理219

一、数据采集和处理方法219

二、数据处理的基本命令219

三、数据采集和处理的实现220

习题223

第九章　高级语言开发与控制224

第一节　NQC基础224

一、NQC概述224

二、NQC集成开发环境的下载与安装224

三、NQC程序的开发226

第二节　NQC的集成化开发环境229

第三节　NQC程序设计语言基础237

一、NQC程序设计语言概述237

二、NQC语法237

三、NQC的API243

一、通信与电动机控制255

第四节　NQC程序设计实例255

二、音乐和液晶显示256

三、数据采集257

四、事件257

习题258

第十章　创新实践训练259

第一节　产品运动方案设计实例分析259

一、方案的形成259

二、实物模拟搭建260

三、程序控制262

二、化学工厂265

一、机器人动物园265

四、未来的改进265

第二节　创新实践训练项目265

三、越障机器人266

四、停留在方框内的机器人266

五、垃圾处理系统267

六、蜡烛雕刻机床267

七、走迷宫267

八、阳光寻觅者268

九、新型风车269

十、聪明的蟑螂269

十二、洞穴探密者270

十一、可爱的小狗270

十三、反应速度测试271

十四、电话游戏272

十五、信号攻击272

十六、你说我做273

十七、互联网远程实验室273

十八、基于视觉的产品分类器274

十九、饮料自动配送机274

二十、三维扫描仪275

二十一、火星登陆者275

参考文献277