Makeblock是一款不错的机构搭建工具，它使得我们对于机构的理解和创新不再只局限于草纸上的理论推算或者是三维软件的仿真之中。

Makeblock是一款不错的机构搭建工具，它使得我们对于机构的理解和创新不再只局限于草纸上的理论推算或者是三维软件的仿真之中。但无论是使用机构仿真软件亦或Makeblock这样优秀的百搭平台，建立基本观念避免了盲目的探索，对快速搭建出实用的机构大有帮助。

百搭平台中最常见的两种运动副：

在使用Makeblock搭建的过程中，我们很容易发现有些零件连接在一起后就不会再有相对的运动，成为一个整体，而有些则不是，正因为如此，才有了丰富多彩的运动和动力传递形式。否则就只能是一个好看的静态模型。

为简单起见，我们就以最简单的两种相对运动，绕某一轴转动和沿某一直线平动为起点，开始学习搭建中的技巧。

转动副（Turningpairs）

平动副（Slidingpairs）

这两种运动副最显浅易懂，而且还可以相互转化，后面我们将会看到。

不过，在搭建一个相对复杂的机构，然后给某个转动副环节加上电机企图使其运动的过程中，是否会遇到这样的问题，要么整个机构卡住了，要么机构加了电机似乎整个机构还能自由运动，于是补上一个连接想来约束，结果却又矫枉过正让机构完全无法运动。

要彻底解决这个问题，首先，我们需要先谈谈自由度的问题。

如上图所述，三个两两垂直的坐标轴构成笛卡尔坐标系XYZ。那么一个完全自由的物体，在空间中的运动可以用六个分量来描述，分别是沿X，Y，Z三个轴的平动和转动。

嗯，这还是太复杂了，为了避免引入复杂的数学，我们再一次缩小研究范围到平面XOY，那么就没有六个自由度，而是下图所示的三个

平面的3个自由度：X方向的平动，Y方向的平动，绕Z轴的转动

转动副约束了XY两个方向的平动，保留了Z轴的转动，因此转动副减少了机构的两个自由度

同样平动副约束了X或Y一个方向的平动，还有Z轴的转动，因此平动副业减少了机构的两个自由度

Makeblock介绍

Makeblock是一款铝积木式的结构模块和电子模块的组合，包括基本结构部件，传动部件，电机，传感器，控制器等等。主要零部件是铝合金材质，以Arduino作为控制器。利用此平台，你可以在很短的时间里实现自己的各种创意想法。动手制作机器人或者自动化装置的原型需要制作者同时拥有机械、电子、软件编程三个方面的专业技能，这就使得DIY这类产品的门槛很高。Makeblock主要宗旨是让制作变得很简单，让初学者易于登堂入室，人人都可以动手做一些东西，并体会其中的乐趣，让大人和孩子们共同学习。

年，乐高（Lego）推出了它的第一款Mindstorms机器人套件，乐高的形象也由单纯的玩具制造商变成向大众提供创意原型平台而深得人心，至今该产品仍然被广泛的使用，从教育到科研、从学习到娱乐。而现在，一家在深圳的创业公司也在做着和乐高机器人看似相同当却有着更加远大理想的工作————构建开源易用的机械电子百搭平台，产品叫做“Makeblock”。

和许多初学者一样，我在大学的时候经常看到别人网上发布的DIY的机器人倍感鼓舞，准备大展身手，可等到自己真正动起手来的时候却发现问题很多，让本来很好的创意荒废。不过电子方面的问题还算比较好解决的，至少可以找到一些电子爱好者咨询帮助，慢慢也还能上手。而如果你要搭建机器人这类产品，机械零件不可或缺却又困难重重。单个零件的制造不仅成本高昂，来回迭代的设计变更会严重拖延进度，你在实现想法的同时还要消耗大量不必要的精力去寻找愿意接受你制造需求的零件供应者或者代加工者。验证创意的头脑风暴阶段，除了运用软件仿真，我们更加需要简单易用的百搭平台来验证、初步实现我们的想法，然后展现给大家分享或者进行下一步的商业化。更重要的是构建这样一个电子机械兼有的百搭平台，在教育领域激发孩子们的创造力和想象力的助益更是巨大的。

要动手制作智能机器人一般需要做三个领域的工作：搭建机械结构、拼接电子硬件和编写软件程序。在以Arduino为代表的趣味电子制作和开源软硬件运动浪潮席卷国外后，动手制作一些自己感兴趣的项目已经不再是少数技术极客们的专利。随后又出现了各类易学易用的图形化编程工具，大大降低了大众进入这个领域的门槛。如今，经过多批零件的生产，Makeblock的各主要零部件的质量终于有大幅的提高，外观也采用了和苹果手机一样的铝合金氧化工艺，闪闪发亮的金色和蓝色零件对消费者也越发有吸引力。

Makeblock的特色

螺纹槽——极高灵活度的搭建

Makeblock的最主要零件就是两种主梁———双孔梁和U型梁，他们都有我们独创的专利———螺纹槽。螺纹槽的好处不言而喻，你可以在槽任何地方安装螺丝，这样，就可以搭建出任意角度或者间距的梁或者其它零件，这使得整个零件系统搭建的灵活度大大提高。

铝合金——强度和重量的完美平衡

Makeblock绝大部分零件采用铝合金制作，铝合金是典型重量轻而强度相对高的材料。采用Makeblock搭建的小车不仅不会像塑料零件那样容易松动，而且甚至整个结构承受一个人的重量都不会变形或者损坏。

多种规格多种方式——灵活配置你需要的

你可能在某些场合只需要提供很小的扭转动力，也可能需要较大的扭转动力以便于承受更重的负载。我们提供至少3种不同规格的直流电机，供你不同的需求来选择。又或者你并不需要很大的动力，但是需要精确控制运动的位置，这时候你可以选用我们的步进电机，它还配有非常容易控制的电控模块。还有可能你需要电机在某个位置输出一定的力，不会受干扰的偏移原来预定的位置，譬如航模中的摆舵，这时候就可以选用我们提供的大扭力伺服电机（舵机）。

Makeblock平台的灵活性不仅体现在零件选择上有大中小的规格，更体现在自由搭配的数量上。履带就是一个很好的例子，履带是由类似手表带一样的方式，通过中间轴和橡胶的配合一起完成的，使用者可以通过使用不同数量的履带单元，自由调节这种履带的长度以适应不同场合的需求。

多种传动结构——让运动变换更有趣

你可以通过同步皮带轮将电机运动的速度降低，扭矩提高，以达到传动的目的。也可以使用我们提供的直线运动部件让电机的旋转运动变成来回的直线运动。

采用我们的多功能滑轮装上履带或者橡皮车轮，你也可以把电机的运动转换成履带和地面的摩擦运动，这一个零件同时实现了三种不同可能性的功能。

如果你系统的学习过机械原理，知道什么叫连杆机构，说不定可以试试拼个六足蜘蛛来玩玩。这种机器人实现了机械专业学生渴望机构变换搭建的需求，可以作为实验课的配套教具。

不懂接口不想连线——积木式电子接线

机械零件的安装和搭建是容易了，那电子模块呢？也许你曾经看过一些电子模块的接线混乱如麻，不仅连接不可靠，用户更要花费大量时间在对接口找编号上面。Makeblock向用户提供统一的四芯水晶头接口，不仅插拔的用户体验大幅提升，而且连接更可靠，从此再也无需为接线而烦恼。

此外，Makeblock提供的电子模块也是有着和机械结构件一样的通孔大小和间距。用户只需要轻轻摁动可拆卸的塑胶铆钉，便可轻松固定各种电子模块和主控制板Arduino。

我是乐高控——选择Makeblock也继续用乐高

Makeblock是完全开放的平台，我们兼容乐高。乐高零件的标准是直径4mm间距8mm的通孔。而Makeblock也一样，部分零件也采用16mm的间距规格，这丝毫没有妨碍到乐高的用户过渡到Makeblock这个平台上来。不仅如此，你曾经用过的乐高零件还可以作为Makeblock丰富扩展的一部分。

此外，我们还提供从Arduino到乐高零部件的转接板，这样，你完全可以继续使用Arduino来控制乐高的电子零配件，丝毫没有问题，这也许又是一条能让用户感到惊喜的好消息吧？

Makeblock的受众

Makeblock对于喜欢自己动手制作机器人、数控机床、互动玩具产品的创客们显然是极佳的选择。

Makeblock官方网站：

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