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机器人

乐高抓取机器人

参考 LEGO Education 的 Super Cleanup 课程搭建一个抓取机器人,并测试它抓取不同物体的效果。

中等 · 2-3小时 · SPIKE Prime 套装 #45678

乐高抓取机器人

本指南基于 LEGO Education 的官方 Super Cleanup 课程。 官方搭建手册包含精确的拼装顺序,请配合这些步骤使用。

Avanza STEM 与 LEGO 集团无任何关联、不受其赞助或认可。LEGO、SPIKE Prime 和 LEGO Education 是 LEGO 集团的商标,LEGO 集团未审核或赞助本指南。

简介

这不只是普通机器人。你要搭建的是一台受真实 LEGO Education 课程启发的抓取清理机器人。

这让它更酷,因为你不是随便猜机器人该长什么样,而是在跟随一个经过验证的设计,并理解每个部件为什么存在。

原理说明

抓取机器人把机械结构和编程结合在一起。底盘要保持平衡,电机要把运动传到夹爪,代码还要告诉机器人什么时候前进、抓取和释放。

分步说明

  1. 1

    开始前先打开官方 Super Cleanup 课程和搭建手册。

  2. 2

    把主控、电机、传感器、轮子、梁、销和轴分类摆好。

  3. 3

    先搭建宽底盘,让机器人更稳定。

  4. 4

    加上前方立柱和夹爪支架。

  5. 5

    安装电机、传感器和前夹爪,让机器人能够抓住物体。

  6. 6

    加载一个简单的清理程序,让机器人执行抓取、移动和释放。

  7. 7

    用不同物体做公平测试,并比较哪种效果最好。

为什么这样设计

三个工程概念解释了机器人每个部分的设计原因。

为什么宽底座很重要
当抓手向前伸时,机器人的重量也会向前移动。低而宽的底座能让重心保持在轮子上方,避免机器人翻倒。
电机如何变成抓手
电机会旋转,但梁和销把圆周运动转化为打开和闭合的爪子。起重机、工厂夹具和门也使用类似原理。
为什么函数让代码更容易修复
官方 Python 课程不是写一个巨大脚本,而是把任务分成 grab()、drive()、release() 等小工作。如果抓取不好,只需要修复对应函数。

常见问题

LEGO SPIKE Prime的Super Cleanup机器人是什么?
Super Cleanup是LEGO Education SPIKE Prime的一个活动项目,学生在其中搭建并编程一个夹爪式机器人,让它能够抓取、移动和释放物品。
这是适合新手的机器人项目吗?
是的。如果学生先搭建好底盘,在加上夹爪之前先测试电机和传感器,再把任务拆分成一个个小的编程步骤,这个项目就非常适合新手。
搭建完机器人后,学生应该测试什么?
学生应该尝试抓取不同的物体,测试不同的夹爪形状、电机速度和释放位置,然后记录哪些设计选择能让清洁机器人工作得更稳定可靠。
我一定需要官方的LEGO SPIKE Prime套装吗?
这份指南是基于LEGO Education SPIKE Prime套装#45678编写的,也可以使用配有主控、电机、轮子、梁、销和简单夹爪机构的类似LEGO机器人套装。