[普及貼] 作為科技迷，你必須要了解的樂高機器人常識！手工電子DIY教程

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主要材料：

所需工具：

製作步驟：

第1步：

從今天起，給大家盤點一下主流的機器人開發套件。談及機器人套件，樂高是迴避不掉的，既然這樣，那我們索性從樂高機器人套件開始説起。

第2步：

樂高，這家位於丹麥的公司，至今已有80餘年歷史，其進入機器人領域亦有十餘年。

旗下的機器人產品統稱為Mindstorms，名字來源於1980年Seymour Papert的著作《Mindstorms：孩子，電腦和超級創意》。Mindstorms套裝包括可編程的樂高積木、馬達、傳感器、LegoTechnic部分（齒輪、輪軸、橫樑、插銷的統稱）。

Mindstorms發展至今，已經衍生出三代產品，按時間順序分別為RCX、NXT、EV3。下面我們一一給大家道來。

第3步：

第一代：RCX

RCX是一塊可編程積木，由8位CPU和32k RAM構成（容量只能儲存5個普通的編譯程序），在用樂高積木、馬達、傳感器等搭建的機器人中充當控制系統。

RCX支持的輸入設備（傳感器）有：“接觸傳感器”、“光感傳感器”、“角度傳感器”、“温度傳感器”以及“火焰傳感器”，但是它只有3個輸入口用於連接傳感器，還有3個輸出口連接馬達等輸出設備（只能接LEGO專用馬達）。RCX使可由6節5號電池或者9~12伏的外接直流電供電，當RCX沒電時，其內部儲存的所有數據都會消失。

MIT研究人員給它開發了一套視覺化程序編輯工具，叫做RCX Code，編程過程就像是堆積木，只要把各種代表不同程序邏輯的「積木」在屏幕上堆起來，就能完成RCX的編程。

程序撰寫完畢後，通過過套件提供的紅外線裝置，即可把程序傳入RCX，過程非常簡單，適合無編程經驗的人。

第4步：

第二代： NXT

二代機器人NXT基於ARM7（32位）微處理器，RAM為256K，相比RCX，性能更強大，同時，NXT比RCX多了一個輸入端口，還增加了聲音、顏色、超聲波（大多用於感應障礙物）等傳感器，可以出現組合而實現更多可能性。

NXT內置有USB和藍牙模塊，使用者可以通過藍牙控制NXT。除了控制系統大幅增強外，NXT的馬達使用伺服控制，程序執行起來更加精準。

此外，NXT可以使用微軟推出MicrosoftRobotics Studio進行編程與開發，MSRS是一個一個可視化編程環境,，能模擬機器人仿真運行，只要熟悉了這個軟件，很容易就能控制NXT機器人了。

第5步：

第三代：EV3

三代機器人EV3將處理器從ARM7升級到ARM9，內置16MB的ROM和64MB的RAM，性能進一步增強，更厲害的是運行Linux系統。它擁有四個輸入接口和四個輸出接口，像第二代有的SD擴展、USB接口，它都有。

除此之外，EV3增強了與智能設備的互動，添加了WIFi模塊，可以和iOS、Android設備連接，通過App進行控制。通過改進的麥克和揚聲器設備，可以支持簡單的人機交流。

與前代相比，新增加了陀螺儀傳感器（製作自平衡機器人是個不錯的方向）。

EV3最大的特點是無需在電腦上編程，使用分辨率178*128的屏幕可以直接圖形化編程，能還能查看詳細圖形和傳感器數據。

第6步：

樂高機器人套件最吸引人之處就是玩家可以自由發揮創意，組裝各種形狀機器人。最大的缺點就是價格，EV3 市價5000左右、NXT市價3000左右，如此高昂的價格也將很多玩家阻擋在大門之外。

説了這麼多樂高機器人套件，下面簡單介紹下樂高機器人所用的編程環境，大體上有這六種。

第7步：

Lab

Robolab是樂高公司與美國國家儀器公司（NI）、美國塔夫斯大學（TUFTS）共同合作，在LabVIEW™基礎上開發的機器人控制軟件，是一種圖形化程序編輯環境，編寫程序就像設計流程圖一樣，簡單易學，很快就可以上手。Robolab 2.5.4版本可對RCX進行編程，Robolab 2.9以上的版本可對NXT進行編程。但這個軟件在2.9.4版本以後就不再更新了。

第8步：

-G

NXT-G樂高公司和NI合作用LabVIEW為樂高機器人開發的圖形化編程軟件，簡稱G語言。它也是以圖形化編程來編寫程序，通過邏輯的框圖來展示程序。NXT-G編程語言面向的是無開發經驗的小學生，他們可以通過簡單地拖放功能模塊，編寫出控制機器人控制程序。

第9步：

osoft Robotics Studio (MSRS)

微軟開發的可在不同機器人上編程的軟件平台。其中可以實現對NXT和RCX2.0的編程與開發。MSRS包括一個可視化編程環境, 能模擬機器人仿真運行。熟悉這個軟件的人可以很快學會控制樂高機器人。

第10步：

tC

卡內基梅隆大學開發的一款基於C語言的編程環境，支持對NXT，RCX的編程。界面簡單，易於操作，適用於熟悉C語言編程的機器人愛好者。

第11步：

x Command Center （BricxCC）

個人開發的開發環境（IDE）。通過使用NQC，NBC和NXC語言可以對NXT和RCX進行編程，因為該軟件是免費開源的，是目前使用c語言的樂高愛好者最為常用的編程軟件。

第12步：

S

由LeJOS Forums成員開發，是專為樂高機器人設計的JAVA程序語言，完全開源、免費。熟悉JAVA的使用者能快速上手。