The LEGO MINDSTORMS EV3 Idea Book: 181 Simple Machines and Clever Contraptions 978-1-59327-600-3

Citation preview

THE LEGO MINDSTORMS ®

®

EV

IDEA BOOK

YOSHIHITO ISOGAWA

ARCH

181 Simple Machines and Clever Contraptions www.it-ebooks.info

®

®

The LEGO MINDSTORMS EV3 Idea Book

www.it-ebooks.info

www.it-ebooks.info

YOSHIHITO ISOGAWA www.it-ebooks.info

®

®

The LEGO MINDSTORMS EV3 Idea Book. Copyright © 2015 by Yoshihito Isogawa. All rights reserved. No part of this work may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording, or by any information storage or retrieval system, without the prior written permission of the copyright owner and the publisher. Printed in China First Printing 18 17 16 15 14

123456789

ISBN-10: 1-59327-600-1 ISBN-13: 978-1-59327-600-3 Publisher: William Pollock Production Editor: Riley Hoffman Cover Design: Beth Middleworth Photographer: Yoshihito Isogawa Author Photo: Sumiko Hirano Developmental Editor: Tyler Ortman Technical Reviewer: Sumiko Hirano Proofreader: Fleming Editorial Services For information on distribution, translations, or bulk sales, please contact No Starch Press, Inc. directly: No Starch Press, Inc. 245 8th Street, San Francisco, CA 94103 phone: 415.863.9900; [email protected] www.nostarch.com Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Isogawa, Yoshihito, 1962The LEGO Mindstorms EV3 idea book : 181 Simple Machines and Clever Contraptions / Yoshihito Isogawa. pages cm ISBN 978-1-59327-600-3 -- ISBN 1-59327-600-1 1. Machinery--Models. 2. LEGO Mindstorms toys. I. Title. TJ248.I86 2015 621.8022'8--dc23 2014027048 No Starch Press and the No Starch Press logo are registered trademarks of No Starch Press, Inc. Other product and company names mentioned herein may be the trademarks of their respective owners. Rather than use a trademark symbol with every occurrence of a trademarked name, we are using the names only in an editorial fashion and to the beneit of the trademark owner, with no intention of infringement of the trademark. LEGO®, MINDSTORMS®, the brick and knob conigurations, and the miniigure are trademarks of the LEGO Group, which does not sponsor, authorize, or endorse this book. The information in this book is distributed on an “As Is” basis, without warranty. While every precaution has been taken in the preparation of this work, neither the author nor No Starch Press, Inc. shall have any liability to any person or entity with respect to any loss or damage caused or alleged to be caused directly or indirectly by the information contained in it. Production Date: 8/5/14 Plant & Location: Printed by Everbest Printing (Guangzhou, China), Co. Ltd Job / Batch #: 42088-0 / 703189

www.it-ebooks.info

Contents Introduction · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1

PART 1 • Basic Mechanisms Gear ratios · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4

Compound gear systems · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 18

Changing the angle of rotation · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 22

Using worm drives · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 30

Swinging mechanisms · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 36

Reciprocating mechanisms · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 42

Cam mechanisms · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 48

Intermittent motion · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 52

Transmitting rotation with rubber bands · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 56

Transmitting rotation with caterpillar treads · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 60

v www.it-ebooks.info

Transmitting rotation over a long distance · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 62

Off-center axes of rotation · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 64

Changeover mechanisms using rotational direction · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 68

Universal joints · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 74

PART 2 • Vehicles Driving wheels with a motor · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 78

Driving wheels with two motors · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 82

Caster wheels · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 90

Crawlers · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 94

Suspended wheels · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 100

Steering · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 104

vi www.it-ebooks.info

PART 3 • Moving Without Tires Walking machines · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 110

Moving like an inchworm · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 122

Moving through vibration · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 126

PART 4 • Arms, Wings, and Other Movements Flapping wings · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 130

Gripping ingers · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 140

Lifting things · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 152

Shooting things · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 158

Automatic doors · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 168

Raking up or out · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 176

Creating wind · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 180

vii www.it-ebooks.info

Swinging a pendulum · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 184

Using attachments to change motion · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 188

Meshing gears diagonally · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 194

Changing the angle of rotation freely · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 198

PART 5 • Sensors Ideas for using the touch sensor · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 206

Ideas for using the buttons of the Intelligent EV3 Brick · · · · · · · · · · · · · · · · · · 214

Ideas for using the color sensor · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 216

PART 6 • Something Extra Using the Pythagorean theorem · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 220

Try building something handy! · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 222

viii www.it-ebooks.info

Introduction The LEGO MINDSTORMS EV3 set is designed to allow builders of any age to create robots, vehicles, and other contraptions with moving parts. Each model in this book is only a small mechanism, but you can make an ininite variety of larger models by combining these ideas. LEGO bricks aren’t designed to it in just one speciic place or in one particular way. Your imagination is your guide when building with LEGO, and I hope that you will create your own wonderful masterpieces using this book as inspiration.

What About Programs? This book is about exploring the mechanical side of EV3 and robotics, rather than programming. You’ll need only a few simple programs to test out your mechanical creations. Prepare these three simple programs in advance.

This program will rotate the Large EV3 motor, then rest for a period.

To build the models in this book, all you need is the LEGO MINDSTORMS EV3 set (home edition #31313).

Where Are the Words? Other than this brief introduction and the table of contents, this book has almost no words. Instead, you’ll ind a series of photographs of increasingly complex models, each designed to demonstrate a mechanical principle or building technique.

This program will rotate the Medium EV3 motor, then rest for a period.

While the book lists the pieces needed for each model, it does not include step-by-step building instructions. Look at the photographs taken from various angles and try to reproduce the model. Building in this way is something like putting together a puzzle. You’ll get the hang of it after a little practice. This is an idea book; it’s about imagination. Rather than tell you what to see or think when you study the models, I encourage you to interpret them in your own way. Your interpretations will lead you to invent your very own models or use my mechanisms in entirely new ways!

This program will rotate two motors, then rest for a period.

A few of the models in this book require special programs. Take note of these programs, as they are written to avoid damaging parts by overextending a mechanism’s range of motion.

1 www.it-ebooks.info

PART 1

2 www.it-ebooks.info

Basic Mechanisms

4

30

48

60

68

18

36

52

62

74

22

42

56

64

3 www.it-ebooks.info

Gear ratios #1 ×2

4:4 = 1:1

×2

#2 ×2

24:24 = 1:1 ×2

4 www.it-ebooks.info

#3 ×2

36:36 = 1:1 ×2

#4

×2

20:20 = 1:1

×2

×2

5 www.it-ebooks.info

#5 ×2 ×3 ×2

12:12 = 1:1

#6 ×2 ×2

12:12 = 1:1 6 www.it-ebooks.info

×2

×2 ×2

slow down

speed up

power up

power down

#7 12:20 = 3:5 ×2

7 www.it-ebooks.info

#8 ×2

12:24 = 1:2

#9 12:36 = 1:3 ×2

8 www.it-ebooks.info

#10 ×2 ×2

20:36 = 5:9

#11 ×2

20:24 = 5:6

9 www.it-ebooks.info

#12 ×2

24:36 = 2:3

#13 12:20:12 = 3:5:3

×2 ×3

10 www.it-ebooks.info

#14 20:12:20 = 5:3:5 ×2 ×3

11 www.it-ebooks.info

#15 ×2

×4

×2

20:12:36:12:20 = 5:3:9:3:5

#16 5

×2

4:4 = 1:1

12 www.it-ebooks.info

×2

#17 5

×2

×2

×2

24:24 = 1:1

#18 ×2

×2

36:36 = 1:1

13 www.it-ebooks.info

#19 5

×2 ×2 20:20 = 1:1

#20 3

×2

24:24 = 1:1

14 www.it-ebooks.info

×2

#21 6

7

×2 ×4 12:20 = 3:5

#22 ×2

×2

×2

12:36 = 1:3

15 www.it-ebooks.info

#23 3

×3

20:12 = 5:3

#24 12:20:12:36 = 3:5:3:9 3

×3

×2 ×2 16 www.it-ebooks.info

#25 ×2

×2

5

×2

×2

×2

36:12 = 3:1

12:36 = 1:3

17 www.it-ebooks.info

Compound gear systems #26 ×2

12:36 = 1:3

3

×2

×2

12:36 = 1:3 1:3

1:3 1:9

18 www.it-ebooks.info

3:9

1:3

#27 12:20 = 3:5 3

×2

12:36 = 1:3

3:5

1:3 1:5

#28 12:20 = 3:5 ×2 3

×2 ×2

12:20 = 3:5 3:5

3:5

15:25

9:15 9:25 19

www.it-ebooks.info

#29 3 6

×2

×2 ×2

×2

×2

7

×2

12:36 = 1:3

12:36 = 1:3

1:3

1:3 1:9

20 www.it-ebooks.info

3:9

1:3

#30 3

×2 ×2 ×2

×2

×2 5

×2

3:1

36:12 = 3:1

1:1

3:1 4:4 = 1:1

3:1 3:3

9:3

9:1

36:12 = 3:1

21 www.it-ebooks.info

Changing the angle of rotation #31 ×2 5

×2 ×2

12:12 = 1:1

22 www.it-ebooks.info

#32 ×2 ×2 5

×2

7

4:4 = 1:1

#33

3

×2

12:20 = 3:5

23 www.it-ebooks.info

#34

3

5

12:12 = 1:1

#35

3

12:20 = 3:5

5

#36 12:12 = 1:1 ×2 3

×2

24 www.it-ebooks.info

#37 5

7

20:20 = 1:1

#38 5

×2

×2

×2

×2

×4

20:20 = 1:1

25 www.it-ebooks.info

#39 ×2 7

×2

×2

12:12 = 1:1

#40 ×4 ×2

4:4 = 1:1

26 www.it-ebooks.info

5

×2

×2

#41 4:4 = 1:1

×2 1:1

×2 3

×2

20:12:20 = 5:3:5 ×2 5

×3

1:1

6

5:3:5

5:5

5:3:5

×4

27 www.it-ebooks.info

#42 3

×2

×2

5

×3

×2

×2

4:4 = 1:1

#43 3

12:12 = 1:1

28 www.it-ebooks.info

5

×2

#44 ×2 ×2

×2 ×2

×2 12:12 = 1:1 ×2

12:12 = 1:1

29 www.it-ebooks.info

Using worm drives #45

×2

×2 ×2

1:24

6

30 www.it-ebooks.info

#46 3

×4

×2

5

7

×2 ×2

×4

×3

1:24

31 www.it-ebooks.info

#47 3

×2

×2

×4

7

×2

×2

1:20

#48 5

×2

×2

×2

1:20

32 www.it-ebooks.info

×2

6

#49

×2

×2 ×3 1:24

33 www.it-ebooks.info

#50 1:24 ×2 ×2

12:36 = 1:3

1:24

1:3

×2

3:72

1:3

1:72

34 www.it-ebooks.info

×10

×2 ×2

×2

#51 ×2

×2 5 6

×2 ×3 ×2

1:24

×2

35 www.it-ebooks.info

Swinging mechanisms #52

5

×3

36 www.it-ebooks.info

#53 5

×2

#54 5

×3

37 www.it-ebooks.info

#55 ×3

#56 ×3

38 www.it-ebooks.info

#57 3

×2 5

×2

×2

#58 3

7

39 www.it-ebooks.info

#59

#60 3

×2

×2 ×2

40 www.it-ebooks.info

#61 ×2

3

×3 ×2

×2

×2

#62 ×2 ×2

×2

×2

×2 ×4

41 www.it-ebooks.info

Reciprocating mechanisms #63

×2 ×3

×2 ×2

5

7

42 www.it-ebooks.info

#64 3

5

×2

×2 ×2

#65 ×2

×2

5

×2

43 www.it-ebooks.info

#66 ×4 ×2

7

#67 ×4 5

×3

44 www.it-ebooks.info

×2

#68 ×4 ×2 ×2 6

3

×2

×2

45 www.it-ebooks.info

#69 3

5

×2 ×2

×2

#70

5

×2

×2

46 www.it-ebooks.info

×2

×2

#71 7

×2

×2

×2

×2

×2 ×2

×14 ×4

47 www.it-ebooks.info

Cam mechanisms #72

×2

5

48 www.it-ebooks.info

#73 ×2 ×2

#74 3

7

×2

×2 ×2 49 www.it-ebooks.info

#75

×2

3

×2 ×2 ×2 50 www.it-ebooks.info

#76 ×2

×2

×3

×2

×2 3

×2 ×2 ×6 ×2

51 www.it-ebooks.info

Intermittent motion #77

×2

5

×2

×2 ×2

52 www.it-ebooks.info

#78

×2

×2

7

×2 ×8

×2 ×2

53 www.it-ebooks.info

#79

×2

5

×2

54 www.it-ebooks.info

#80

×2

×2

×2

×3 ×2 ×2 ×2

55 www.it-ebooks.info

Transmitting rotation with rubber bands #81

≈1:3.6

56 www.it-ebooks.info

#82

1:1 ×2

#83

×2

57 www.it-ebooks.info

#84 3 5

×2

#85 ×2

×2

5

58 www.it-ebooks.info

×2

×4

×3

#86

×2

3

×2

×2

×6

×4

×2 5

59 www.it-ebooks.info

Transmitting rotation with caterpillar treads #87

×2 ×2

×2

5

×2

×2

×4 ×2 60 www.it-ebooks.info

#88

×2

×3 3

×2

×2 ×4

×6

×3

61 www.it-ebooks.info

Transmitting rotation over a long distance #89

3

×2

×4 ×4

×2 ×2

62 www.it-ebooks.info

#90

×4 ×2

×2

×2

7

3

×2

#91

×4

×2

×2

3

×4

×2

×2 63 www.it-ebooks.info

Off-center axes of rotation #92

64 www.it-ebooks.info

#93

×2 ×3

65 www.it-ebooks.info

#94 3

×2 ×2

66 www.it-ebooks.info

×2

5

×2

#95 ×3

×2

×2

×3

5

3

×2

×5

×2

×2

×2

×2

67 www.it-ebooks.info

Changeover mechanisms using rotational direction #96

×3

3

6

×3

7

×2

68 www.it-ebooks.info

×2

69 www.it-ebooks.info

#97 ×2

3

×2

6

×2

×2

×2

70 www.it-ebooks.info

×2

×2

#98 ×2 ×2

×2 ×2

×2

×2

×2 5

×2 ×2 ×2 ×2 ×4 ×3

71 www.it-ebooks.info

#99 ×2

×4 9

5

×2

×2

×14

×2

×2 ×2

72 www.it-ebooks.info

×2

×2

×4

×4

×2

×2

73 www.it-ebooks.info

Universal joints #100

×2

×2

×2 3

×4 5

×2 6

×2

×2

74 www.it-ebooks.info

#101

×2 ×4 ×6 ×6 ×2 3

×2 ×2 5

×5 ×2

×2

75 www.it-ebooks.info

PART 2

76 www.it-ebooks.info

Vehicles

78

90

100

82

94

104

77 www.it-ebooks.info

Driving wheels with a motor #102

9

×2

×2

×2

78 www.it-ebooks.info

#103 ×4 ×2 ×2 5

6

×2

×2

Gear ratio 12:36 = 1:3

12:20 = 3:5

4:4 = 1:1

79 www.it-ebooks.info

#104

9

×2

×2

×2 ×2 ×3 80 www.it-ebooks.info

#105 3

6

×2 ×2

9

×8 ×3

×2

×2

×2

1:24

81 www.it-ebooks.info

Driving wheels with two motors #106 ×2 ×2

5

×2

×2

82 www.it-ebooks.info

×4

×2 ×4

#107 ×2 ×2

×2

×2 12:20 = 3:5 ×2 ×2

×2

×2

×2

5

3

×2

×3 ×2

×6

×4

83 www.it-ebooks.info

#108 ×4 ×10

×2

×4 ×2

×2

×2

×2

×4

×2

×4

×2 3

×2 7

×2 ×2 84 www.it-ebooks.info

4:4 = 1:1

85 www.it-ebooks.info

#109 ×4 ×4 ×2 ×10

×4

×2

×4

×2

×2

×2

×2

×4 ×2 6

×2 3

×2 86 www.it-ebooks.info

12:20 = 3:5

87 www.it-ebooks.info

#110

×2

×2

×4

×2

×2 ×2 ×2

×2

6

×4 ×2 ×8 ×6 ×2 ×4 88 www.it-ebooks.info

20:36 = 5:9 89 www.it-ebooks.info

Caster wheels #111 ×2 ×3

90 www.it-ebooks.info

#112 ×2

×2

91 www.it-ebooks.info

#113 3

×2

×2

×2

92 www.it-ebooks.info

×2

#114 3

×2

×3

×2

×3

×2

93 www.it-ebooks.info

Crawlers #115 ×2 ×2

7

5

×2

×4

94 www.it-ebooks.info

×2 ×2

×4

×2

#116

×2

×2

×2

×2 6

×2

×2

5

×8

×2

3

×4 20:12:20 = 5:3:5

95 www.it-ebooks.info

#117

×2

×2

×2 7

×2 ×4

×4 ×2

×4

96 www.it-ebooks.info

×2

×4

97 www.it-ebooks.info

#118

×2

×2

×4

×2 ×4 ×4

×2

7

×2

×4 ×12 ×2 ×4 ×8 ×4

98 www.it-ebooks.info

99 www.it-ebooks.info

Suspended wheels #119 ×2 ×2 ×2

×2

7

×2 ×2 ×2

×4

3

×4

×2

100 www.it-ebooks.info

×2

×2

101 www.it-ebooks.info

#120

×2

×2

×3

×2

×4

×2

×2

×2 ×2

×2

×2

×4

102 www.it-ebooks.info

×2

×2

×2 ×4

×10

×2

103 www.it-ebooks.info

Steering #121 ×2 ×5

×2 ×2

×2

×3

3

×5

×2 ×14

5

×5 ×2 104 www.it-ebooks.info

×2

105 www.it-ebooks.info

6

×2 ×2

×2 ×2 ×10

×2

×2

106 www.it-ebooks.info

×2

×2

107 www.it-ebooks.info

PART 3

108 www.it-ebooks.info

Moving Without Tires

110

122

126

109 www.it-ebooks.info

Walking machines #122 ×2 ×2

×2 ×2 ×2 7

×2 ×2

×2

×2

110 www.it-ebooks.info

×6 ×4 ×8

111 www.it-ebooks.info

#123

×4 ×2

×2

×2 ×2

×2

×2

7

×3

×4 ×2

×2

×4

3

×2

×2

112 www.it-ebooks.info

×2

×12

×2

113 www.it-ebooks.info

#124

×4 ×4 ×4 ×4

×2

×2

7

×24

×2

×4

3

×2

×4

×10

114 www.it-ebooks.info

×2

×8

×2

115 www.it-ebooks.info

116 www.it-ebooks.info

117 www.it-ebooks.info

#125

×2 ×2 ×4

×4 3

×2 ×4

118 www.it-ebooks.info

×2

×6 ×4

×2

×2 ×2

×2

×2

×16

119 www.it-ebooks.info

#126

×2 ×2

×4 ×2

×4

×4

×2

×16

×4 ×2

×2

×4

×2

120 www.it-ebooks.info

×2

×2 ×4 ×2

121 www.it-ebooks.info

Moving like an inchworm #127

×3

×3

×2 ×4

×2

×2

×4 ×2

×2

×2 ×2

×2 3

5

×2 7

×2 ×2 ×2

×2 9

×2 122 www.it-ebooks.info

×2 ×4

×6 ×12

×4

×4

123 www.it-ebooks.info

124 www.it-ebooks.info

125 www.it-ebooks.info

Moving through vibration #128 ×2 ×2

×4

×2

×2

×2

×2

×2 ×2 ×3

×2 ×4

×2 3

×14 ×6

×2

×2

5

7

6

×2 126 www.it-ebooks.info

×2

127 www.it-ebooks.info

PART 4

128 www.it-ebooks.info

Arms, Wings, and Other Movements 130

158

180

194

140

168

184

198

152

176

188

129 www.it-ebooks.info

Flapping wings #129 ×2 ×4

130 www.it-ebooks.info

×4

×2

#130 ×2

×2 ×2 ×2 ×2 3

×4 ×4 ×2

131 www.it-ebooks.info

#131

×2

×2

×2 ×2

×4

×4

5

×4

×2

×2

×2

×4

×4

3

×3

×2

132 www.it-ebooks.info

×2

133 www.it-ebooks.info

#132 ×2 ×2

×2

×2

3

×2

×2

×2

×2

134 www.it-ebooks.info

×2

135 www.it-ebooks.info

#133

×2 ×2

×3

×2

×3

×2

×5

5

3

×3

×2

×2

×2

×3

×4

136 www.it-ebooks.info

×4

×5

137 www.it-ebooks.info

#134

×2

×2 ×4

5

×2 ×2

×4 ×2

×2

×2 ×2

×2

×4

×4

7

×4

138 www.it-ebooks.info

×2

139 www.it-ebooks.info

Gripping ingers #135

×2

×2 6

5

×2 7

×2

×2 ×4

140 www.it-ebooks.info

×3

×2

×8

141 www.it-ebooks.info

#136

×4 ×4 ×2 ×3 ×3 ×2

×4 ×2

×4

×2 ×14

×2 3

×2

×2 5

6

×3 ×2

142 www.it-ebooks.info

To avoid overextending the mechanism, use this program instead of the standard one.

143 www.it-ebooks.info

#137

×2 ×4 ×4 ×2

×2 ×10 ×4 ×4 3

×5

5 7

144 www.it-ebooks.info

145 www.it-ebooks.info

#138

×2 ×2 ×2 ×2

3

×2

×2

×4

×2

×2 ×4 ×2 146 www.it-ebooks.info

To avoid overextending the mechanism, use this program instead of the standard one.

147 www.it-ebooks.info

#139

×4 ×2 ×3 ×2

×4 ×2

×4 ×2

×2

×4 3

×10 5

×4 7

×2

×2 ×2

×4 148 www.it-ebooks.info

149 www.it-ebooks.info

150 www.it-ebooks.info

Here’s a program for this arm.

151 www.it-ebooks.info

Lifting things #140

×4

×2

×2 3

7

×2

×2 ×8 ×5 152 www.it-ebooks.info

153 www.it-ebooks.info

#141

×2 ×2

×2

×2 ×2

×2

×2

×4 ×6

×2 7

6

5

3

×7

×2 ×9

154 www.it-ebooks.info

×4

155 www.it-ebooks.info

#142

×2 ×2

×2

×2 ×2 ×2

3

×3 5

×2 9

156 www.it-ebooks.info

157 www.it-ebooks.info

Shooting things #143 ×3

×2 ×2

×2 7 3

×2

158 www.it-ebooks.info

×6

159 www.it-ebooks.info

#144

×2 ×3

×2

×2

×2 ×2

×2

×2

5

×6 7

×2

3

×2

×2

160 www.it-ebooks.info

×2

×4

161 www.it-ebooks.info

#145

×2

×2 ×2 ×2

×2 ×2

×2

3

×2 5

×2

×4

7

162 www.it-ebooks.info

163 www.it-ebooks.info

#146 ×2 ×2 ×2

×2

×2

×2

×2

×2

×4

×2 ×2 ×2 3

×2 5

×5 6

×2 ×2 ×8 ×2 ×2

×2

164 www.it-ebooks.info

165 www.it-ebooks.info

#147

×2

×2

×2

×2

×2

6

×2

3

×2

5

×2

166 www.it-ebooks.info

×2

×2 ×18

167 www.it-ebooks.info

Automatic doors #148

×2 ×2 ×2 ×2 ×2

×4 3

×2

×5

×5 ×2

9

×2 ×8

×4

×2

168 www.it-ebooks.info

169 www.it-ebooks.info

#149

×2 ×2

×4

×2

×2

5

×9 3

×2

×2

170 www.it-ebooks.info

×2

×10

171 www.it-ebooks.info

#150

×2

×4 ×2 ×4 ×5

×4

×3 3

×6

×3

×2 ×3 5

×3

×4 ×15 9

172 www.it-ebooks.info

173 www.it-ebooks.info

174 www.it-ebooks.info

175 www.it-ebooks.info

Raking up or out #151

×2 ×4

×2

3

×4 ×2

×4

×2

×4

5

×3 ×2

176 www.it-ebooks.info

×2

×2

×2 ×2 ×14

177 www.it-ebooks.info

#152 ×2

×4 ×2 3

×2

×4

×2

×4

×2 ×2

178 www.it-ebooks.info

×4 ×8

9

×2

×2

×2

×4

179 www.it-ebooks.info

Creating wind #153 ×2

×2

×2 ×2 ×2 ×2 ×2 ×2

×6 ×2

6

×3

×10

7

180 www.it-ebooks.info

181 www.it-ebooks.info

#154

×2

×2 ×2

×2

×3 ×2 ×12 3

×2 5

×3 7

182 www.it-ebooks.info

183 www.it-ebooks.info

Swinging a pendulum #155

×3 ×2 ×2 ×4 ×2

×2 3

×2 ×2 5

×20

184 www.it-ebooks.info

185 www.it-ebooks.info

#156

×2

×2

×2 ×3 3

×2

6 7 9

×12 ×2

×2

186 www.it-ebooks.info

187 www.it-ebooks.info

Using attachments to change motion #157

188 www.it-ebooks.info

189 www.it-ebooks.info

×4

×3 ×2

×2

×2

×2 3

×3 7

×4 ×8 ×2

190 www.it-ebooks.info

×3

6

191 www.it-ebooks.info

9

×2

×2

3

×2

192 www.it-ebooks.info

×3

×2

×4

×4 ×2

×3 ×4

×2 ×2

5

×4

6

7

×6 ×2 193 www.it-ebooks.info

Meshing gears diagonally #158 ×2

×2

×6

6

×2

3

×4

×2

×2

×6

×2 ×4

194 www.it-ebooks.info

×4

×4

5

×3

×2

195 www.it-ebooks.info

#159

×4

×4

×4

×2 ×2

×4 ×4 3

×4 5

×2 6

×2

196 www.it-ebooks.info

×6

×2

#160

×2 ×2 ×2 ×2

×2 3

×2 ×2 ×2

×2 ×6

197 www.it-ebooks.info

Changing the angle of rotation freely #161 ×4 ×2

×2

×2 ×2 ×2

×2

×4 ×2

×2 3

×2 5

×2 198 www.it-ebooks.info

×2

9

199 www.it-ebooks.info

#162 ×4

×2

×2 ×2 ×4 ×2

3

5

×3 9

200 www.it-ebooks.info

×2

×8

×6

×4

201 www.it-ebooks.info

#163

×2

×3 ×2 ×2 ×8 ×3 3

×2

×4 ×2 ×3

5

6

7

202 www.it-ebooks.info

×2

×2

×2

203 www.it-ebooks.info

PART 5

204 www.it-ebooks.info

Sensors

206

214

216

205 www.it-ebooks.info

Ideas for using the touch sensor #164 ×4 ×2 ×2

206 www.it-ebooks.info

3

#165

×2

7 3

×4

207 www.it-ebooks.info

#166 5

×3

×2 ×3

208 www.it-ebooks.info

9

×3 ×4

#167 ×2 ×2 ×2

×2

×2

6

5

×2 OFF

×2 ×2

×4

ON

209 www.it-ebooks.info

#168 ×5 ×2

×2 OFF

×2 ON

210 www.it-ebooks.info

#169 ×2 ×2 ×2 OFF

×2

×2

3

×2 ×4

ON

211 www.it-ebooks.info

#170 ×4

×2 ×2 OFF

×8 ON

212 www.it-ebooks.info

#171 ×2 ×2 ×2

3

×2

×4

×2

×8 OFF

×2

ON

213 www.it-ebooks.info

Ideas for using the buttons of the Intelligent EV3 Brick #172

×2

×3 ×2

×2

214 www.it-ebooks.info

×8

×4

#173 ×2 ×2 ×2

×2 3

×3

×2

×4

×8

215 www.it-ebooks.info

Ideas for using the color sensor #174 ×2 ×2 ×2

5

3

×2

216 www.it-ebooks.info

9

#175 ×3 ×2

3 7

×2

×2

×2

×6

217 www.it-ebooks.info

PART 6

218 www.it-ebooks.info

Something Extra

220

222

219 www.it-ebooks.info

Using the Pythagorean theorem #176 5 * 5 = (3 * 3) + (4 * 4)

5 4

3

#177 5 * 5 = (3 * 3) + (4 * 4) 5 3

4 220 www.it-ebooks.info

#178 13 * 13 = (12 * 12) + (5 * 5)

13 12

5

#179

#180

7 * 7 ≈ (5 * 5) + (5 * 5)

17 * 17 ≈ (12 * 12) + (12 * 12)

17

7

12

5

12

5

221 www.it-ebooks.info

Try building something handy! #181 ×2

×2

×2 ×2 3

×4

×2

5

×2

222 www.it-ebooks.info

×6

×2

×8

223 www.it-ebooks.info

Updates Visit http://www.nostarch.com/ev3ideabook/ for updates, errata, and other information.

More no-nonsense books from

no starch press

The LEGO Technic Idea Book: Simple Machines

The LEGO MINDSTORMS EV3 Laboratory

by YOSHIHITO ISOGAWA 2010, 168 PP., $19.95 ISBN 978-1-59327-277-7 full color

Build, Program, and Experiment with Five Wicked Cool Robots! by DANIELE BENEDETTELLI OCTOBER 2013, 432 PP., $34.95 ISBN 978-1-59327-533-4

The Art of LEGO MINDSTORMS EV3 Programming

Incredible LEGO Technic

The Art of LEGO Design

Cars, Trucks, Robots & More! by PAWEŁ “SARIEL” KMIEC´ FALL 2014, 280 PP., $29.95 ISBN 978-1-59327-587-7 full color

Creative Ways to Build Amazing Models by JORDAN SCHWARTZ JUNE 2014, 288 PP., $24.95 ISBN 978-1-59327-553-2 full color

®

OCTOBER

®

®

by TERRY GRIFFIN 2014, 250 PP., $34.95 ISBN 978-1-59327-568-6 full color

SEPTEMBER

®

®

®

The LEGO MINDSTORMS EV3 Discovery Book ®

A Beginner’s Guide to Building and Programming Robots by LAURENS VALK JUNE 2014, 396 PP., $34.95 ISBN 978-1-59327-532-7 full color

®

800.420.7240 or 415.863.9900 | [email protected] | www.nostarch.com

www.it-ebooks.info

®

Imagine. Create. Invent. Now, What Will You Build? The LEGO ® MINDSTORMS ® EV3 Idea Book explores dozens of creative ways to build amazing mechanisms with the LEGO MINDSTORMS EV3 set. Each model includes a list of the required parts, minimal text, and colorful photographs from multiple angles so you can re-create it without the need for step-by-step instructions. You’ll learn to build cars with real suspension, steerable crawlers, ball-shooters, grasping robotic arms, and other creative marvels. Each model demonstrates simple mechanical principles that you can use as building blocks for your own creations. Best of all, every part you need to build these machines comes in one LEGO set (#31313)!

ABOUT THE AUTHOR Yoshihito Isogawa is a LEGO luminary with 46 years of building experience. He is the author of the LEGO Technic Idea

Book series (No Starch Press) as well as many Japanese-language LEGO books.

SHELVE IN: HOBBIES/LEGO THE FINEST IN GEEK ENTERTAINMENT™ www.nostarch.com NO STARCH PRESS

THIS BOOK IS NOT AUTHORIZED OR ENDORSED BY THE LEGO GROUP.

www.it-ebooks.info

$24.95 ($25.95 CDN)