本书作者是一位有着18年机器人教学和竞赛经验的中学高级教师，书中内容均经过一线机器人教 学论证。 从学龄前儿童到大学生都可以学习乐高EV3机器人。对于学生动手制作能力和编程技术的培养，乐 高机器人是一个非常好的学习平台。本书所使用的机器人是乐高EV3机器人，它是乐高推出的**智能 机器人套装。本书使用积木进行搭建，简单易学，并且能够搭建出复杂而有意思的机械结构。本书使用 麻省理工大学开发的乐高图形化语言进行编程，该语言功能强大，对于机器人初学者来说是一个非常好 的学习平台。 本书以授课的形式，通过大量的机器人实例和搭建配图讲解机器人机械结构搭建。详细讲解了齿轮、 杠杆、连杆等机器人基本结构的原理和搭建技巧，并且鼓励学生去想象、思考，从而建构出自己的机器 人结构。书中用生动形象的机器人实例讲授EV3程序，便于学生充分掌握乐高机器人的编程方法。 本书是机器人初学者的学习用书，也可以作为机器人辅导教师授课的参考用书。

本书作者是一位有着16年机器人教学和竞赛经验的中学高级教师，每一节课程内容都是经过一线机器人教学论证的教学课程。

本书作者高山于2013年出版了《乐高EV3机器人初级教程》，深受广大读者喜爱，本
书是第二版，本版在第一版的基础上增加了更多的乐高传感器，如红外传感器、陀螺仪
等，搭建案例全部使用乐高EV3的零件库，每张搭建图都配有零件明细和步骤图，让读者
可以方便地使用EV3乐高零件搭建本书案例。作者根据18年机器人教学经验为读者精心设
计了14 节机器人课程，由浅入深，为读者奉献一盘机器人饕餮大餐。

学习乐高机器人可以锻炼学生的动手能力与编程能力，也能够培养学生的科学精
神、技术能力以及数学能力。本书以生活中的实例，并配以大量的乐高机器人搭建图，
生动地讲解乐高机器人的搭建与程序设计，便于学生快速掌握机器人的制作方法。

本书所使用的机器人是乐高EV3机器人，它是乐高最新推出的智能机器人套装，它使
用积木进行搭建，简单易学，用它能够搭建出复杂的机械结构。而且，乐高机器人使用
图形化的编程方式，对于机器人初学者来说是一个非常好的学习平台。

本书内容以授课的形式展开，鼓励学生想象和思考，从而建构出自己的机器人，并
且告知学生机器人的制作不是一蹴而就的，需要不断优化与实践。因此，在书中特别设
立了优化与改进一项，使得在每一课中制作的机器人都通过逐步改进并最终达到理
想的状况。在书中每一课都有问题的讨论与作业的设置，让学生主动学习、主动探究是
本书的教学理念。

本书对于中小学学生或者机器人初学者来说，在学习完本书的课程后，能够基本掌
握乐高机器人的搭建技巧以及程序编写的方法，可以自主地搭建属于自己的机器人。

对于学校机器人辅导教师来说，它是一本很好的机器人教学参考书，教师可以参考
本书进行学校的机器人课程授课或者研究性学习活动，每一个课程可以用2~3个课时去
讲授。

编著

2022年3月

高山 北京市第二中学 信息技术高级教师
北京市东城区信息技术学科带头人
北京市科技创新大赛十佳科技教师
北京市青少年机器人竞赛十佳教练员
2014年获全国信息技术优质课展评一等奖
2015年获第三届全国机器人教学展评课一等奖
2014年高山老师出版的《乐高EV3机器人初级教程》受到广大读者的喜欢，销量进入京东前500。
2017年高山老师出版《Arduino&乐高创意机器人制作教程》
2017年指导学生荣获全国青少年机器人竞赛创意项目一等奖
2017年指导学生荣获全国青少年创新大赛工程类一等奖，北京市市长奖

目录

CONTENTS

第一部分

第1课 初识机器人神秘的机器人 3

一、机器人的定义 3

二、机器人与人 3

三、机器人创新作品 7

四、机器人三定律 8

五、作业 9

第2课 创意搭建我的椅子 10

一、提出问题 10

二、联想 10

三、要求 10

四、构建 11

五、优化与改进 11

六、实践与讨论 14

七、拓展 14

八、作业　 15

第3课 结构搭建上锁的门 16

一、提出问题 16

二、联想 16

三、要求 16

四、构建 17

五、优化与改进 18

六、实践与讨论 20

七、拓展 20

八、作业 21

乐高EV3机器人初级教程（第二版）

IV

第4课 齿轮传动快速的风扇 22

一、提出问题 22

二、联想 22

三、要求 22

四、构建 23

五、优化与改进 26

六、实践与讨论 27

七、拓展 27

八、作业 29

第5课 橡皮筋传动回力小车 30

一、提出问题 30

二、联想 30

三、要求 30

四、构建 31

五、优化与改进 33

六、实践与讨论 34

七、拓展 35

八、作业 35

第6课 蜗轮传动机械夹子 36

一、提出问题 36

二、联想 36

三、要求 36

四、构建 37

五、优化与改进 38

六、实践与讨论 40

七、拓展 40

八、作业 41

第7课 连杆原理马儿快跑 42

一、提出问题 42

二、联想 42

三、要求 42

四、构建 42

五、优化与改进 46

六、实践与讨论 48

七、拓展 48

八、作业 50

第8课 程序设计机器人大脑和初步编程 51

一、提出问题 51

二、联想 51

三、要求 53

四、构建 53

五、算法与程序 55

六、优化与改进 57

七、实践与讨论 58

八、拓展 58

九、作业 59

目录

V

第9课 触动传感器智能风扇 60

一、提出问题 60

二、联想 60

三、要求 60

四、构建 61

五、算法与程序 62

六、优化与改进 63

七、实践与讨论 64

八、拓展 64

九、作业 66

第10课 陀螺仪传感器自制指南针 67

一、提出问题 67

二、联想 67

三、要求 68

四、构建 68

五、算法与程序 72

六、优化与改进 74

七、实践与讨论 76

八、拓展 76

九、作业 77

第11课 超声波传感器智能手杖 78

一、提出问题 78

二、联想 78

三、要求 78

四、构建 79

五、算法与程序 83

六、优化与改进 86

七、实践与讨论 86

八、拓展 86

九、作业 87

第12课 颜色传感器机器人大力士 89

一、提出问题 89

二、联想 89

三、要求 89

四、构建 90

五、算法与程序 90

六、优化与改进 93

七、实践与讨论 95

八、拓展 95

九、作业 96

第13课 蓝牙通信机器人接力赛 97

一、提出问题 97

二、联想 97

三、要求 97

四、构建 98

乐高EV3机器人初级教程（第二版）

五、算法与程序 99

六、优化与改进 103

七、实践与讨论 105

八、拓展 105

九、作业 108

第14课 红外传感器听话的机器狗 110

一、提出问题 110

二、联想 110

三、要求 110

四、构建 111

五、算法与程序 113

六、优化与改进 114

七、实践与讨论 115

八、拓展　 115

九、作业 116

第二部分

附录1 参考答案 118

附录2 机器人搭建图 122

附录3 综合搭建人形机器人 284

参考文献 293