VEX IQ機器人從新手到高手：搭建、編程與競賽

第1章 基礎知識 1
1.1 什麼是VEX IQ 1
1.2 認識VEX IQ基礎元件 2
1.2.1 結構件 2
1.2.2 傳動件 3
1.2.3 控制器 8
1.2.4 遙控器 9
1.2.5 無線模組 10
1.2.6 電機 10
1.2.7 電池充電插座 11
1.2.8 連接線 13
1.3 感測器 14
1.3.1 陀螺儀感測器 14
1.3.2 距離感測器 15
1.3.3 顏色感測器 16
1.3.4 觸屏感測器 17
1.3.5 觸碰感測器 18

第2章 基本結構搭建 19
2.1 辦公傢俱 19
2.2　橋樑 21
2.3　電視塔 22
2.4　蹺蹺板 23
2.5　飛機 24
2.6　摩天輪 26
2.7　小木屋 27

第3章 運動結構搭建 28
3.1 齒輪傳動 28
3.2　鏈傳動 31
3.3　帶傳動 32
3.4　杆傳動 32
3.5　複雜結構 35

第4章 VEX IQ機器人程式設計基礎 43
4.1　VEX IQ機器人語言 43
4.1.1　ROBOTC概述 43
4.1.2　ROBOTC的優勢 44
4.1.3　採用C語言開發的編輯器 45
4.1.4　ROBOTC for VEX Robotics軟體程式設計環境 45
4.1.5　ROBOTC for VEX Robotics菜單46
4.2　VEX IQ機器人固件更新 55
4.2.1　VEXos Utility安裝 55
4.2.2　VEX IQ 固件更新 56
4.3　VEX IQ機器人控制程式流程 57
4.3.1　機器人與電腦連接 57
4.3.2 電機與感測器的設置 58
4.3.3　實體機器人程式設計 61

第5章 ROBOTC程式設計語言簡介 63
5.1　ROBOTC程式的格式 63
5.2　變數 65
5.3　運算子 65
5.4　函數 66
5.5　ROBOTC常用關鍵字 68
5.6　ROBOTC程式控制結構 69

第6章 VEX IQ機器人程式設計 74
6.1　基本運動程式設計 74
6.2　前進、後退、左轉、右轉程式設計 76
6.3　電機命令程式設計 84

第7章 VEX IQ感測器 87
7.1　觸碰感測器 87
7.1.1　觸碰感測器工作原理 87
7.1.2　電機與感測器設置 89
7.1.3　觸碰感測器功能 90
7.1.4　實例 91
7.2　顏色感測器 99
7.2.1　顏色感測器工作原理 100
7.2.2　電機與感測器設置 103
7.2.3　顏色感測器功能 103
7.2.4　實例 108
7.3　超聲波感測器 117
7.3.1　超聲波感測器工作原理 118
7.3.2　電機與感測器設置 118
7.3.3　超聲波感測器功能 119
7.3.4　實例 120
7.4　陀螺儀感測器 125
7.4.1　陀螺儀感測器工作原理 125
7.4.2　電機與感測器設置 128
7.4.3　陀螺儀感測器功能 128
7.4.4　實例 129

第8章 VEX IQ遠程遙控 133
8.1　遙控器工作原理 133
8.2　遙控程式設計 135
8.3　實例 138

第9章 常量、變數與顯示 145
9.1　常量與變數 146
9.2　顯示 146

第10章 VEX IQ競賽機器人搭建 150
10.1　VEX IQ機器人競賽 150
10.1.1　VEX 機器人世界錦標賽 150
10.1.2　VEX IQ機器人 151
10.1.3　VEX/VEX IQ比賽 152
10.2　2018-2019 VEX IQ“更上層樓”競賽機器人搭建 152
10.2.1　“更上層樓”競賽基本任務 152
10.2.2　“更上層樓”競賽機器人搭建 154
10.3　2017—2018 VEX IQ“環環相扣”競賽機器人搭建 161
10.3.1　“環環相扣”比賽基本任務 162
10.3.2 2017—2018“環環相扣”競賽機器人搭建165
10.3.3　其他“環環相扣”競賽機器人 168
10.4　2016—2017“極速過渡”競賽機器人搭建 172
10.4.1　“極速過渡”比賽基本任務 172
10.4.2　“極速過渡”競賽機器人搭建 173

附錄 175
附錄1 基礎小車 175
附錄2 蹺蹺板 178
附錄3 平移小車 180
附錄4 簡單小車 182
附錄5 帶機械手機器人 183
附錄6 機器人 190
附錄7 “環環相扣”競賽機器人 208
附錄8 “極速過渡”競賽機器人 227

參考文獻 237

VEX機器人大賽又稱VEX機器人世界錦標賽，在中國的選拔賽級別有區域賽（華北賽區、華南賽區、北京賽區、西安賽區等）、中國賽、亞洲錦標賽和世界錦標賽。

VEX機器人世界錦標賽于2007年在美國創辦，每年吸引著全球30多個國家、上百萬青少年參與選拔，角逐參加總決賽的榮譽席位。這是一項旨在通過推廣教育型機器人，拓展小學生、中學生和大學生對科學、技術、工程和數學領域興趣，提高並促進青少年的團隊合作精神、領導才能和解決問題能力的世界級大賽。VEX機器人世界錦標賽針對不同組別有不同等級的競賽專案，每年獲得大賽認可、取得獎項的學生，在申請出國留學時佔據更多優勢。大量的國家支援、雄厚的企業贊助，使該賽事更具規模性和全球範圍的認可度。通過大賽的實踐，能夠使學生在基本生活技能、合作和思維能力、專案管理和交流等各方面更為成熟，進一步拓寬視野，激發潛能。

2017—2018VEX機器人世界錦標賽共吸引全世界46個國家的25000名學生、教育者及家長來到美國肯塔基州路易維爾市。從一開始的20000多支賽隊，經過1700多場賽事的激烈角逐，最終有1648支賽隊贏得VEX機器人世錦賽的比賽資格。閉幕式上，吉尼斯世界紀錄認證官公佈，2017-2018VEX機器人世錦賽憑藉1648支賽隊再次刷新世界紀錄!

本書根據編者多年機器人教學和指導比賽的經驗，以實例方式系統介紹了VEX IQ機器人套件的零件種類、規格以及特性，列舉了簡單靜態結構搭建實例，講解了機械傳動的基本原理和搭建技巧，VEX IQ各種感測器的基本原理和應用，典型VEX IQ機器人搭建與程式設計，以及VEX機器人競賽介紹和競賽機器人的搭建步驟。本書的程式設計平臺採用ROBOTC forVEX Robotics軟體，這是美國卡耐基梅隆大學專門為中小學開發的一種簡易機器人程式設計軟體。

本書可以作為VEX機器人初學者用書，也可以作為教師參考用書，以及學校開展機器人教學的教材、創客教育的認證教材等。

本書由王雪雁、賀敬良、郝南海編著。邱景宏、楊冬梅也為本書編寫提供了很多幫助，在此表示感謝。

由於編者水準有限，書中難免存在疏漏和問題，懇請廣大讀者批評指正。

編　者　 　
2019年3月於北京