机器人课程

远播教育网课程推广用课程体系介绍

一、课程名称：科技兴趣（3大主题、每主题15次课）

适用对象：3-4岁的幼儿

教学目标：

1、认识基本的零件，掌握零件的外形特征及基本拼接方法；

2、了解家居、社区、城市中常见构造物的特点和功能；

3、掌握主题作品的基本搭建方法；

4、培养孩子的搭建和创意兴趣；

5、初步锻炼观察力、语言表达能力和空间想象力等。

课程介绍：

该阶段以家居、社区、城市为主题，通过系列主题作品搭建和互动交流，让孩子认知周围世界，强化情感认知，训练孩子小肌肉群的发展和脑力的开发，锻炼孩子的动手能力，培养孩子的耐心和语言表达，同时，在对器材熟悉的基础上建立空间的概念，并发展孩子的想象力。

课程主题：甜蜜的家、欢乐社区、美好城市

课程优势;

1、旨在促进儿童“认知、社会化/情绪、身体动作和语言”四大领域的发展；

2、充分尊重孩子个性；

3、引导式教学方法。

使用教材：森孚科技兴趣套装

二、科技启蒙（3大主题、每主题15次课）

适用对象：4-6岁的幼儿

教学目标：

1、认识较为复杂的零件，掌握零件的形状、拼接规律及六面拼接法；

2、学会动物、交通工具、建筑物主题作品的搭建；

3、初步探索动物体型、生活习性与环境之间的关系；

4、简单了解运动与结构之间的关系；

5、初步掌握常见建筑构造物的建造方式、基本结构、特点和用途；

6、培养认知与探索的兴趣，在一定程度上发展想象力和创造性。

课程介绍：

该阶段以动物、交通工具、建造结构为搭建主题，通过设问方式，激发孩子的好奇心，引导孩子进行思考和探究，认知自然界的奥秘；在搭建的过程中，让孩子寻找规律、掌握零件动态连接方法，同时鼓励

孩子主动发现搭建中遇到的问题，主动解决，并在此基础上发展孩子的空间结构感和简单创新能力。

课程主题：动物与环境、运动与结构、建造小达人

使用教材：森孚科技启蒙套装

课程优势;

1、旨在促进儿童“认知、探索与发现、空间结构感、简单创新”能力的发展；

2、从搭建活动中获得有关动物、运动、结构等方面初级知识；

3、启发式教学方法。

三、机器人入门（3大主题、每主题15次课）

适用对象：6-7岁的幼儿

教学目标：

1、掌握三类不同的零件，掌握各自的拼接方法与技巧；

2、运用不同零件，熟练搭建各国标志性建筑、科技发明等主题作品；

3、了解初步的机械结构与物理应用；

4、掌握不同国家简单的地理人文知识和科技发展小知识；

5、进一步培养空间结构感、创新能力、主动解决问题的能力；

6、培养沟通、探讨、交流、协作等能力。

课程介绍：

该阶段以各国标志性建筑、重大科技发明、初级机械为主题，在主题搭建活动中，学习建筑和科技人文知识，了解各类不同建筑的结构和功能，了解科技给生活带来的影响，初步掌握简单机械结构在人类生活中重要的应用，引导孩子用探究的方法解决问题，能进行假设和猜想，喜欢合作和交流。

课程主题：科技博览会建筑大世界初级机械

使用教材：森孚机器人入门套装

课程优势;

1、旨在促进儿童“知识学习、假设和猜想、中长期制作、合作与交流”能力的发展；

2、从搭建活动中学习到建筑、科技人文、机械结构知识；

3、启发加探究式的教学方法。

四、机器人基础（4大主题、每主题15次课）

适用对象：7-9岁的少儿

教学目标：

1、掌握教具的拼插、连接、教具元件的接口衔接和方位的恰当对接；

2、在搭建物理、机械、能源、电子等科技模型的过程中，让孩子感受到其中蕴含的物理学原理、空

间结构、机械传动、能量转化、电与磁等相关信息；

3、通过教具的动态连接，培养孩子的认真、耐心和细致，促进儿童情绪稳定化和发展沉静、投入、

专注的性格；

4、通过搭建和制作各种作品，锻炼孩子的分析和构思能力，给孩子以智力的促进和IQ的提高；

5、通过一起配合实现课堂预设的任务时，培养孩子的团队意识，锻炼沟通协作技巧，增加与他人的

情感交流。

课程介绍：

本阶段集机器人学科体系中力学、机械、电子、能源等知识于一体，通过系列模型制作、原理讲解、现象演示、生活例举、拓展探究等，让孩子充分了解和掌握与机器人有关的基础知识。这些知识与中学教育体系中的物理、数学、生化等学科知识高度融合，为孩子后期学习提供早期铺垫。同时，在学习探究活动中初步培养孩子的思维方式、学习习惯、分析问题、解决问题的能力，形成耐心、细致、专注的性格，以及提升孩子的沟通能力、协作能力等。

课程主题：趣味力学、机械模拟、能源解密、电子探究

使用教材：森孚机器人基础系列套装

课程优势：

1、多样化的各类科技模型，较高难度的拼接搭建，既能拓展知识结构，又能锻炼动手动脑能力，并发

展细心专注的性格；

2、以实验和探究方式，让难于理解的知识变得容易和生动；

3、实验加探讨的教学方法。

五、机器人进阶（一阶段专业级机器人，45次课；二阶段工程级机器人，45*2次课）

适用对象：10-16岁的青少儿

教学目标：

1、掌握机器人工作原理；

2、熟悉机器人元件，包括执行机构、驱动装置、检测装置、控制系统等；

3、能设计和组装适合完成某项特定任务的机器人，并添加传感器；

4、能编写机器人控制程序，运行并调试程序；

5、能分析和解决机器人执行任务过程出现的问题；

6、发展创造性思维、逻辑思维、坚韧专注的性格、抗挫折能力和团队协作能力。

课程介绍：

本阶段分为两个部分，第一部分：学习机器人的工作原理，认识机器人的执行机构、驱动装置、检测装置、控制系统等，以某一主题任务为导向，设计和组装出某一特定机器人，通过图形化编程技术，编写机器人运行程序，让机器人具有思想，通过添加各种传感器（如红外传感器、光敏传感器、声音传感器等）和编写传感器控制程序，使机器人和周围环境互动，在机器人执行机构和驱动装置协同工作下，完成特定任务。第二部分：在掌握机器人工作原理、设计组装、编程、运行调试的基础上，以机器人完成某项复杂的工程任务为导向，自行创意、设计、组装能完成该项任务的工程机器人，运用C语言等编写机器人运行控制程序，添加各类传感器，在机器人运行和反复调试过程中，不断改进结构设计、改变动力装置、优化控制程序，分析出现的各类问题，提出合理有效的解决方案，最终让机器人圆满完成工程挑战任务。

使用教材：森孚机器人进阶系列套装

课程优势：

1、选取教学功能侧重点各异的机器人专业套装，从设计、组装、编程、综合运用等多维度锻炼孩子能

力和素养；

2、专业的课程设计，充分考虑课程间逻辑衔接和难易梯度；

3、合作加探究的教学方法。

六、机器人竞赛（综合赛事班，10次课；工程赛事班，45次课）

适用对象：10-16岁的青少儿

教学目标：

1、通过赛前训练，达到竞技所需专业水准；

2、培养独立设计、组装、编程、调试机器的能力；

3、掌握赛事策略、技巧；

4、锻炼抗挫折、抗压能力；

5、培养分析问题、解决问题的能力。

课程介绍：

本阶段分为综合赛事班和工程赛事班两个类别，综合赛事班主要是针对机器人基础班和进阶之专业级机器人班学员。通过比赛，检验孩子设计、组装、运行、调试机器人的能力；通过获奖，让孩子获得成就感，进一步激发对人工智能的兴趣，赛事荣誉又将助力孩子的升学和择校。机器人工程赛事班主要是针对工程级机器人学员和具备较高机器人专业知识的机器人爱好者，通过赛事，发展参赛者系统设计、调试、改装机器人的能力，以及提出赛事独特解决方案的能力，为将来发展成为专业型、创新型人才铺垫基础；

比赛过程中的合作，能培养参赛者之间的合作技巧和团队精神，获奖荣誉将为升学和留学海外高校提供有力帮助。

使用教材：赛事指定器材

课程优势：

1、具备参加高级别机器人赛事的技术和能力；

2、拥有丰富的赛事经验和比赛策略；

3、实战教学法。

机器人教育课程

机器人教育课程 机器人在新冠疫情的战斗中发挥了重要的作用。通过媒体，我们看到有无人机喊话督促市民出门佩戴口罩，雷神山医院的医疗机器人可以轻松完成病区消毒和配送医疗物资的任务，尽可能的减少交叉感染。这仅仅是机器人在医疗领域的应用发挥出来的作用，通过科学技术的有利把控，机器人可以在生活的方方面面给予我们极大帮助。 很多人认为机器人教育课程的学习就是搭建出简单的或复杂的机器人，其实机器人学习对自身能力的培养是多方面的。机器人课程是以机器人教具为依托，将机器人相关理工科知识融入到机器人教学中，孩子在机器人搭建和编程中逐步培养观察能力、动手能力和社交能力，锻炼自己的逻辑思维能力。 机器人课程最大的特点是“做中学"，也就是在完成任务的过程中动手实践，这样可以用更积极的心态掌握书本上或课外的知识。在挑战过程中充分调动自己的动手能力、观察能力和思考能力，在搭建机器人的过程中学习到更多的知识；在“玩”的过程中学以致用，在愉快的氛围中学习物理，数学，计算机，信息技术等综合知识。 在制作机器人的过程中理解物理学齿轮、杠杆等机械工作原理来改善机器人结构的设计；掌握传感器的使用方法为机械增添智能；学会模块编程语言和数据处理方法，通过编程控制培养逻辑思维，为学习多学科的知识打下基础。完成机器人的搭建和编程只是完成任务的第一步，接下来的调试是很重要的一个环节。影响机器人成功完成一个任务的因素很多，任务应对、结构设计、制作过程、材料使用、程序参数设置甚至机器人摆放位置的偏差等各方面的疏忽都会导致任务失败。在调试过程中需要系统看待问题，根据任务完成情况结合场地环境进行综合考虑，迅速找出调试失败的原因，完成整改方案。 机器人的搭建必须运用到各种知识，包括数学、物理、科学以及自然等课本理论知识，只有熟悉掌握了这些，才可以运用到机器人的制作上。同时，任务的完成又不能仅仅依靠我们书本学到的知识，机器人设计的灵感更多的时候还是来源于生活中的有趣现象以及常识的运用，阅历的积累和知识的积累一样重要。

机器人课程学习心得体会

机器人课程学习心得体会 机器人是102中的1项必修课程，几近没有想过自己有朝1日会学习如何拼装，操控机器人。但是在学习了1个学年以后，我也学会了1些技能，同时也发现机器人是很成心思的1门学科。 第1节课令我印象很深，老师让我们做1个陀螺。 我记得我做了恨多，我和同学们相互比试看谁转的时间较长。也在这次欢乐又简单的课当中逐步学会了零件的拼接与利用。这就是初步。 机器人制作的难易程度增加的很快。 我们逐步学到了制作简易的小车，使应用更加熟练。 随着课时的增加，我们的制作由易转难，终究到程序的编辑及设计。 我们班固然不缺善于机器人的能人，他们总能以最快的速度制作出1个个灵敏小巧的机器人。而我的机器人制作1直不突出。也不是最快的，也不是最好的。也就算能完成任务。 每次制作机器人时，我们都会在小组中分好工，仔细视察老师的机器人模型，再自己制作。编程时，我们会仔细参考机器人书上的教程，再编好。 学习机器人是1件很费脑力的事情，做每一个机器人之前要勾画出大概的结构，在毛病时还要做调剂。程序也需经过量次的调试，终究才能到达最完善的状态。 有时在做机器人不到位，输入程序后也不能很好地完成任务，所以就要1次又1次重试。有时编程序编错了，就要仔细对比书上的，或问问老师，1遍又1遍的修改完善。虽然进程很辛苦，但看到自己小组做出唯一无2的机器人时，就会有很大成绩感。

机器人课带给我们的不但是搭建机器人时的快乐，还有取得知识的那份快乐！上个学期，学校展开了机器人必修课，我们在课堂上动手实践，了解了1个机器人的基本构造：在课上，我们应用各种零件进行组合，搭建出不同构造的机器人，使它们具有不同的功能。然后根据不同的功能给机器人设计最为适合的机型，使其功能发挥最大作用。这使我们在物理方面有了最基础的了解，也对机器人的设计和制作进程有了1个大概的了解。 这个学期，主要以机器人的编程为主，了解了声感、光感、触感和超声波传感器的利用：在课上，我们主要学习了编程的基本要领，知道了如何使机器人依照自己想要的线路运行，学会了基本的程序设置，和各种传感器的使用方法。 在机器人的课程学习中，我们进行团队合作的方式，完成了1个又1个老师安排的任务，让我从中体会到团队合作的重要性，也了解到许多关于机器人的知识，这将对我以后的生活学习起到重要作用！ 如果说，今后还有机器人课程的学习，我将更加认真的完成，争取更深入地了解机器人的构造，编写更加优化的机器人程序！ 1月26日，我们1行人在清华大学为期5天的培训结束了。在这次培训中我们分享过欢声笑语，共度过曲折困难；旅游了清华校园，领略了机械魅力。我还记得初到北京的心绪难平，我还记得踏入清华的激动不已，我还记得凝听讲座的惊奇欣喜，我还记得解决问题的眉头紧锁。惋惜的是，5天的时间转眼即逝，我们就要告别首都，告别这片有着深厚历史积淀的校园，回首5天以来的经历，逐日充满着新鲜感的学习生活片断还记忆犹心。简而言之，时间短暂，收获颇丰。

机器人校本课程教材(排版完成)

欢迎阅读 前言 通过机器人课程的学习主要培养学生的兴趣爱好、提升空间、逻辑思维能力，并从中获得自我提升的价值取向。 2.过程和方法：

通过课程的教学，让学生从初步识别一些积木零件名称，到拼装动手组装机器，再到学习编程，再远程遥控机器人操作。 3.知识和技能： 通过课堂教学，让学生学会机器人的基础理论知识并能 多动脑、促进学生的心智健康发展。 5.学习机器人为学校和特色教育添砖加瓦。 目录 第一课认识机器人 第二课机器人的种类及其发展

第三课舞蹈教学常用术语与基本功练习 第四章EV3软件系统 第五章机器人传动结构 第六章机器人受控移动 第七课使用传感器转向 们可称之为动作器官。 2.获取外界信息:动物可以用耳朵听见声音，蜗牛的触须碰到硬物就会收缩，我们可称之为感应器官。

3.规划作业:从家里到学校通常都有几条路可以到达，同学们却通过大脑及其思维能力找到最近的一条路，我们可称之为思维器官及其思想。 二、机器人构成的基本条件 人类是地球上最高级、最聪明的动物，基本条件是因为 智能机器甲虫的触须是一种感应器官 在制作机器人的时候，我们不仅可以使用课堂上提供的拼装套件，还可以选取身边随手可得的各种材料作为机器人的加工原料。例如：木板、金属板、塑料 螺帽那样的各种各样的五金紧固件。 只要我们在日常生活中留心观察身边的各种机械设备的动作，例如缝纫机、变速自行车、起重机、挖土机等等，相信一定能受到良好的启发，从而设计出能满足我们自己功能需求的机械结构。

条件二——感应和动作电子部件 一个真正拥有智能的机器人通 常都需要具备一定的感知能力，具有 感知能力的电子器件我们通常又称 之为传感器，顾名思义，这类器件具 RCU(robotcontrolunit),RCU 就好象一台微型的家用电脑， 它可以执行程序指令，并向具 体动作器官发出相应的动作信 息。

机器人技术基础知识总结

坐标系ouvw 除绕坐标系oxyz的坐标轴旋转外， 还可以绕它本身的坐标轴旋转。如果坐标系ouvw 绕坐标系oxyz 的坐标轴旋转， 则可对旋转矩阵左乘相应的基本旋转 矩阵； 如果ouvw 绕本身的坐标轴旋转，则可对旋转矩阵右乘相应 的基本旋转矩阵。 2目前机器人的运动学和动力学研究主要向下面所述的几个方 面深人发展： 1.机器人的轨迹规划。 2.切实可行的设计和评价机器人的动力学方法。 3.适应机器人的实时计算，减少计算时间，提高 计算效率。 4.解决控制系统的反馈、稳定等方面的问题。 5.随着机器人以高速、高精度发展，考虑构件弹性及振动影响的动力学研究。 6.改进和完善动力学建模方法。 3国内主要采用open GL软件实现机器人仿真 4运动学和动力学模型简化条件 (1) 假设机器人各杆件是刚性的；忽略各杆件的变形，都当作 刚性构件来处理； (2) 各构件的摩擦忽略不计； 目前，已经能够对一般结构的六自由度串联机器人进行逆运动 学求解，但是要获得显式解，只有满足下列两个充分条件之一： a．3 个相邻关节轴交于一点。 b．3 个相邻关节轴平行。 5假定坐标系oxyz 是三维空间中的固定坐标系(在机器人运动学中为总体坐标系)，坐标系ouvw 固定在机器人杆件上并随杆件一起运动(此坐标系为附体坐标系) 6齐次坐标是用n+1 维坐标来描述n 维空间的位置 7在机器人杆件关节上建立坐标系有两种方法：一是把杆件坐标 系建立在每个杆件的下关节处；二是把杆件坐标系建立在每个杆件 的上关节处。 8 i 杆件的坐标系设置在i+1 号关节上，并固定i 关节， 坐标系{i}与杆件i 无相对运动 这种传递矩阵是把i 杆件的坐标系设置在i 号关节上，并固定i关节， 坐标系{i}与杆件i 无相对运动

如何在中小学开展机器人教育课程

如何在中小学开展机器人教育课程 机器人教育课程是一门跨学科的综合性的科学技术。它涉及自动控制、计算机和网络技术、传感器、人工智能、微电子技术和机械工程等多个学科领域。格物斯坦小坦克认为面对当下人工智能技术的发展和创新人才的培养，在大力实施中小学信息技术教育战略的进程中，抓住时机在中小学引入机器人教育，提升学生对现代科技和信息技术的全面认识和理解，激发对创意和创新的兴趣，并作为一种培养创意思维和创新人才的新载体。 机器人教育作为创新人才培养的新模式，在目前的教育教学实践中，还仅处在活动层面，机器人教育大多是以课外活动和各种兴趣班、培训班的模式开展的。也的确有相当数量的中小学校能够积极组织学生参加各类智能机器人的活动或竞赛，但作为课程引入到教学中的却很少。为了让更多的学生能够接触机器人，培养学生的创新意识和动手能力以及团队合作意识，应该积极开展中小学机器人教育课程。 根据机器人教育课程的特点，我们课程教学的方法统一为：任务驱动、新知教授、实践应用。任务驱动，教师根据每节课的学习内容，合理地设计教学任务。课时安排为每周两节课，两个课时已经足够学生完成一个作品的制作。学生根据任务要求，进行问题分析、问题解决、小组讨论等环节，让学生发现问题，引起认知冲突，以便引入新知。 新知教授，学生将任务进行仔细剖析，并填写学生工程册（学习工程册是学生学习的一个凭证，也是学生进行任务分解、问题解决过程的记录）后，教师就可以根据学生反映的问题，引出本节课的教学内容。由于机器人课程的特殊化，可以将每个新知（一般的传感器的应用）分为“是什么、有什么作用、怎么使用、应用了哪些学科知识”几个部分。学生通过以上几个部分可以较为深入地认识每一个固件，也可以扩展学生思维，促进学生进行创作。由浅入深、理论联系实际，让学生能更多地将学习贴近生活，将生活的问题搬进学习中来。 实践应用，在一段时间的教学内，积极组织学生进行小组竞赛。教师应设计与生活相关的主题，让学生将生活与学习有效联系起来，达到培养学生体会生活、观察生活的目的，激发学生热爱科学、探索科学的精神。

哈工大机器人技术课程总结

第一章绪论 1. 机器人学（Robotics）它包括有基础研究和应用研究两个方面，主要研究内容有：(1) 机械手设计；(2) 机器人运动学、动力学和控制；(3) 轨迹设计和路径规划；(4) 传感器(包括内部传感器和外部传感器)；(5) 机器人视觉；(6) 机器人语言；(7) 装置与系统结构；(8) 机器人智能等。 2. 机器人学三原则：（1）机器人不得伤害人（2）机器人应执行人们的命令，除非这些命令与第一原则相矛盾（3）机器人应能保护自己的生存，只要这种保护行为不与第一第二原则相矛盾。 3. 6种型式的机器人： (1) 手动操纵器：人操纵的机械手，缺乏独立性； (2) 固定程序机器人：缺乏通用性； (3) 可编程机器人：非伺服控制； (4) 示教再现机器人：通用工业机器人； (5) 数控机器人：由计算机控制的机器人； (6) 智能机器人：具有智能行为的自律型机器人。 4. 按以下特征来描述机器人： （1）机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官 ( 如肢体、感官等 ) 的功能； （2）机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变，是柔性加工主要组成部分； （3）机器人具有不同程度的智能，如记忆、感知、推理、决策、学习等；（4）机器人具有独立性，完整的机器人系统，在工作中可以不依赖于人的干预。 5. 机器人主要由执行机构、驱动和传动装置、传感器和控制器四大部分构成 6. 控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。 7. 示教－再现即分为示教－存储－再现-操作四步进行。 8. 控制信息顺序信息：位置信息：时间信息： 9. 位置控制点位控制－PTP（Point to Point）： 连续路径控制－CP（Continuous Path）： 10. 操纵机器人可分为两种类型：能力扩大式机器人：遥控机器人： 11. 第三代智能机器人应具备以下四种机能：运动机能感知机能： 思维能力：人－机对话机能： 智能机器人是一种“认知－适应"的工作方式。 12.目前我国机器人的发展正朝着实用化、智能化和特种机器人的方向发展。

Arduino创意机器人-课程纲要

“Arduino创意机器人”课程纲要 “多平台、跨学科、聚类化、重创造的中小学机器人教育研究”课题组 机器人是一门涉及运动学和动力学、系统结构、传感技术、控制技术等多领域的交叉学科，其教育实施正是促使学生整合科学、技术、数学领域的知识，以工程标准化的思想进行综合实践的过程，具有较强的教育价值。近年来，随着基础教育新课程改革的不断深入实施，我国中小学机器人教育也有了较快发展，并成为中小学综合实践课程和技术课程的载体，其教育价值已获得社会认可。Arduino是一块基于开放源代码的USB接口Simple I/O接口板，并且具有IDE集成开发环境。通过Arduino平台可以让学生了解和掌握机器人的基本知识和技能，包括机器人机械部分、传感部分和控制部分的设计与搭建以及在这个过程中需要运用的各种知识，可以培养学生良好的信息素养、创新精神和实践能力。 一、课程性质和理念 （一）课程性质 Arduino创意机器人遵循STEM科学、技术、工程、数学四位一体的理念，学生在运用Arduino平台进行机器人创造开发的时候，把学习到的零碎知识与机械工程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面过程，使得学生在杂乱无章的学习情境中获得设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力的提升。 1．科学性 Arduino创意机器人是一门交叉了多门学科的综合性课程，涉及到许多基础学科，包括数学、物理、计算机、化学、生物、多媒体等，它是以多种学科的基础理论作为前提的。 2．实践性 Arduino创意机器人具有很强的实践性，学生在学习该课程的时候必须参与到机器人设计制作的过程中来，这一实践过程也使得学生的学习变得生动有趣。 3．综合性 在Arduino创意机器人的学习过程中仅仅拥有物理、生物、化学等基础知识是远远不够的，它要求学生人为地对多门学科知识进行综合创造，在创造发明的基础上，综合运用多学科知识，做成满意的作品。 4．创造性 Arduino创意机器人后期学习的关键在于学生思维的创造性开发。Arduino创意机器人基于学科理论，立足于实际生活，通过技术思想以及Arduino平台的运用解决现实生活中的实际问题，为学生细心生活、发挥创造性提供了宽广的舞台。 （二）课程理念 1．以STEM为理念，培养学生全面发展 STEM教育作为后设学科，以与其他学科融合成一个新整体为基础。在Arduino机器人教育中融入STEM理念的教学不仅可以培养学生的STEM素养，还可以帮助学生在杂乱无章的学习情境中获得设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力的提升。 2．注重学生创造能力的培养，加强学生实践能力 Arduino创意机器人的学习不是教条式的课本知识的灌输，需要学生参与到课堂中来，通过发现生活中的问题，提出解决问题的创造性想法，再运用Arduino平台进行机器人制作以解决实际问题。这一系列的活动都需要学生参与其中并主动实践。 3．通过教学项目的聚类设计，提高学生学习效率 聚类设计是依据某种线索组合一系列项目，形成具有内在联系、具有螺旋上升和发散结

机器人技术基础(课后习题答案)

简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。 答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。 2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。 3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。 4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。 工业机器人与数控机床有什么区别 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链； 2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。 重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。 工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为 手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 什么叫冗余自由度机器人 答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 题图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。

乐高机器人课程

乐高机器人课程 Lego Mindstorms（乐高机器人）是集合了可编程Lego砖块、电动马达、传感器、Lego Technic部分（齿轮、轮轴、横梁）的统称。Mindstorms起源于益智玩具中可编程传感器模具（programmable sensor blocks）。第一个Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市，当时叫做Robotics Invention System (RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。 乐高机器人套件的核心是一个称为RCX或NXT的可程序化积木。它具有六个输出输入口：三个用来连接感应器等输入设备，另外三个用于连结马达等输出设备。乐高机器人套件最吸引人之处，就像传统的乐高积木一样，玩家可以自由发挥创意，拼凑各种模型，而且可以让它真的动起来。 机器人是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性学科，以培养学生的科学素养和技术素养为宗旨，以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程。在拓宽学生的知识面，促进学生全面而富有个性的发展上起着不可替代的作用。 随着科学技术的发展，特别是人工智能与机器人的结合，机器人不再局限于工业应用和研究所内，它已经进入教育领域。国内外教育专家指出，利用机器人来开展实践学习，不仅有利于学生理解科学、工程学和技术等领域的抽象概念，更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。机器人教育在基础教育越来越受到人们的关注。 我国自2001年举办首届全国青少年机器人竞赛以来，在竞赛的带动与促进下，全国各地展开了校本课程、课外科技小组、选修课等丰富多彩的机器人教育活动。近年来，由于对机器人教育认识上的不足，机器人竞赛活动目标不明确等原因，我国机器人教育的发展受到一定程度的制约。 在课程改革的背景下，乐高从全国基础教育发展现状出发，构建科学、合理、切实可行的中小学乐高机器人教程体系，规范机器人教育，对我国今后机器人教育的蓬勃发展起着非常重要的作用，势在必行。 科学和技术素养是当今社会每个公民必备的基本素养。乐高机器人课程在培养学生的科学与技术素养方面有其独特的优势，机器人教育作为一门基础课程，要面向全体学生。 乐高机器人课程要为学生营造动手动脑、进行设计活动的环境，提供必要的设备和工具，倡导学生积极主动、勇于探索的学习精神，组织学生进行探索式学习，让学生充分动手实践，积极合作，主动探究。 乐高机器人更多信息可登入网站棒棒贝贝科技中心了解更多。 地址：上海市浦东新区杜鹃路68号。

机器人社团总结

小学机器人社团总结报告 2017年9月~2018年1月2017年9月到2018年1月，机器人社团之编程社团教学工作悄然结束。一学期的学习过程中，同学和老师一起积极参与，收获颇丰。现从课程目标、课程内容、课程实施情况、课程实施成果等几个方面整理总结如下。 1.课程目标 1）知识：学习scratch编程软件，认识了程序积木、说xxx、移动到坐标、等待、重复执行、切换造型、侦测等等。 2）技能：提高学生的对作品的分析能力，逻辑思维，对作品的鉴赏能力。培养学生的整体意识和对作品的自我调试和修改的能力。 3）情感：增加学生对编程这一领域的兴趣 2.课程内容 课程内容分为：认识积木、使用积木、制作小游戏、制作小动画、综合运用五类 社团教学时间短、课时少。但是教学过程中，按照体系化思路，努力建立认识、分析、运用的课程体系。在课程体系下，制作各种作品，为以后的机器人学习打下坚实的基础。 具体内容如下：

3.课程实施情况 课程内容能按照预期安排正常进行，在课堂上引导学生观察、思考、分析、制作，通过不断的尝试思考将自己的作品完善化。 4.课程实施成果 1.学生成长 社团成员为四年级同学，经过1学期机器人社团学习，参与的同学们初步认识了scratch中各种积木，使用不同的积木能够达到什么效果，将程序积木排列组合起来做出一个完整的作品。通过不断的尝试、思考锻炼学生的逻辑思维能力。 1.1基本科学素养 通过编程教学，同学们对什么编程有了一个初步的认识，为以后学习机器人打下编程的基础。 1.2机器人综合知识 编程作为综合学科，涉及到语文、数学、等各方面知识。通过制作不同的作品，对编程有了新的认识，同时也提高了学生的综合素质 如同学，你好！中认识了说xxx的积木，控制角色说话。在说话的同时要面

机器人课程

远播教育网课程推广用课程体系介绍 一、课程名称：科技兴趣（3大主题、每主题15次课） 适用对象：3-4岁的幼儿 教学目标： 1、认识基本的零件，掌握零件的外形特征及基本拼接方法； 2、了解家居、社区、城市中常见构造物的特点和功能； 3、掌握主题作品的基本搭建方法； 4、培养孩子的搭建和创意兴趣； 5、初步锻炼观察力、语言表达能力和空间想象力等。 课程介绍： 该阶段以家居、社区、城市为主题，通过系列主题作品搭建和互动交流，让孩子认知周围世界，强化情感认知，训练孩子小肌肉群的发展和脑力的开发，锻炼孩子的动手能力，培养孩子的耐心和语言表达，同时，在对器材熟悉的基础上建立空间的概念，并发展孩子的想象力。 课程主题：甜蜜的家、欢乐社区、美好城市 课程优势; 1、旨在促进儿童“认知、社会化/情绪、身体动作和语言”四大领域的发展； 2、充分尊重孩子个性； 3、引导式教学方法。 使用教材：森孚科技兴趣套装 二、科技启蒙（3大主题、每主题15次课） 适用对象：4-6岁的幼儿 教学目标： 1、认识较为复杂的零件，掌握零件的形状、拼接规律及六面拼接法； 2、学会动物、交通工具、建筑物主题作品的搭建； 3、初步探索动物体型、生活习性与环境之间的关系； 4、简单了解运动与结构之间的关系； 5、初步掌握常见建筑构造物的建造方式、基本结构、特点和用途； 6、培养认知与探索的兴趣，在一定程度上发展想象力和创造性。 课程介绍： 该阶段以动物、交通工具、建造结构为搭建主题，通过设问方式，激发孩子的好奇心，引导孩子进行思考和探究，认知自然界的奥秘；在搭建的过程中，让孩子寻找规律、掌握零件动态连接方法，同时鼓励

工业机器人培训心得

竭诚为您提供优质文档/双击可除 工业机器人培训心得 篇一：机器人应用培训心得 机器人培训总结 培训已近尾声，回想学习中，多位机器人领域专家的讲座为我们的思想注入了源头活水，给我带来了心智的启迪、情感的熏陶和精神的享受，让我饱享了高规格的“机器人大餐”，我感受着新思潮、新理念的激荡，他们以鲜活的案例和丰富的知识内涵及精湛的理论阐述，给了我强烈的感染和深深的理论引领，每一天都能感受到思想火花的冲击；我分享到了收获的喜悦，接受了先进自动化机器人理论的洗礼，受益匪浅。 下面将我的学习心得小结如下： 一、机器人发展历程 科学技术是第一生产力，随着时代的进步，科技发展的日新月异，一种代替人们从事某些特殊工作的科技产品——机器人，已越来越受到人们的关注。那么什么是机器人呢？人们一般的理解来看，机器人是具有一些类似人的功能的机

械电子装置，或者叫自动化装置，它仍然是个机器，它有三个特点，一个是有类人的功能，比如说作业功能，感知功能，行走功能，还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象，和工作的一些要求，它是人造的机器或机械电子装置。但从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。机器人的起源要追溯到3000 多年前。“机器人”是存在于多种语言和文字的新造词，它 体现了人类长期以来的一种愿望，即创造出一种像人一样的机器或人造人，以便能够代替人去进行各种工作。直到四十多年前，“机器人”才作为专业术语加以引用，然而机器人 的概念在人类的想象中却已存在三千多年了。 从历史来来看真正意义上的机器人出现在1959年，经 过了五十多年的发展，机器人种类达数十种，它们在许多领域为人类的生产和生活服务。大多数工业机器人都不能走路，一般是靠轨道滑行，如汽车制造机器人等。现代工业机器人主要有四大类型： （1）顺序型——这类机器人拥有规定的程序动作控制 系统； （2）沿轨迹作业型——这类机器人执行某种移动作业，

《机器人实践与体验》校本课程纲要

校本课程纲要 课程名称：机器人实践与体验 课程类型：学科拓展 开课教师： 一、课程背景 机器人教学是以创新教育理论为指导，以培养学生的创新思维、科学品质、探索精神、实践能力为目标的学科。 机器人的形状各式各样。实际意义上的机器人，应该是“能自动工作的机器”。有的功能很简单，有的就复杂得多。机器人通常具有三个基本特征：身体：物理状态。大脑：控制机器人的程序。动作：任何机器人都有一定的动作表现。 机器人制作可以让同学们在“玩”中不自觉的全身心地投入到信息技术的应用中，激发创造性思维的发挥，也使自身信息素养得到了提升。同学们还可以体会到利用信息技术能把事情做的更好；通过信息技术能知道更多自己想知道的信息；信息技术能使自己的学习达到更高的层次，机器人都有一个不变的目标——工作！ 二、课程目标 1、了解机器人技术，知道机器人综合了机械工程，电子工程，传感器应用，信息技术，数学，物理等多种学科知识。 2、通过循序渐进和积极创意的学习，通过机械搭建、电脑程序编写和工艺设计,促进知识的积累形成。 3、认识合作学习、相互协作的重要性，以完善综合素质，尤其是心理素质的提高。 4、掌握信息技术知识；增强使用信息技术积极的态度; 懂得使用信息技术能

使自己的学习达到更高的层次。 5、通过成功的体验，发现自己丰富的潜在能力，总结成功的途径，增强自信心。以健康的心态面对未来的挫折、失误……和成功。 三、课程简介（课程内容与活动安排） 机器人的形状各式各样。实际意义上的机器人，应该是“能自动工作的机器”。有的功能很简单，有的就复杂得多。机器人通常具有三个基本特征：身体：物理状态。大脑：控制机器人的程序。动作：任何机器人都有一定的动作表现。 机器人制作可以让同学们在“玩”中不自觉的全身心地投入到信息技术的应用中，激发创造性思维的发挥，也使自身信息素养得到了提升。同学们还可以体会到利用信息技术能把事情做的更好；通过信息技术能知道更多自己想知道的信息；信息技术能使自己的学习达到更高的层次，机器人都有一个不变的目标——工作！ 四、课程对象与课时安排 1、学期：本课程拟在小二、三年级开设，计划一学年完成课程学习。 2、课时：本课程拟需要每学期30个课时。 3、教室场地：机器人实验室，配备10台电脑。 五、课程实施 1、教师讲授 2、小组活动 3、动手搭建 4、编写程序 5、作品运行展示 内容规划：

机器人技术基础试卷

考试科目:机器人技术基础考试时间：120分钟试卷总分IQG分 题号■一--二二三四五六总分 得分 评卷 教师 一、简答题（本大题共3小题，每小题5分，总计15分） 1?示教再现式机器人 答：先由人驱动操作机，再以示教动作作业，将示教作业程序、位置及其他信息存储起来，然后让机器人重现这些动作。（5分） 2?机器人系统结构由哪几个部分组成 答：通常由四个相互作用的部分组成：机械手、环境、任务和控制器。 3?为了将圆柱形的零件放在平板上，机器人应具有几个自由度答：一共需要5个：定位3个，放平稳2个。（5分） （10分）下面的坐标系矩阵B移动距离d=（5 , 2, 6）T: Q 1 Q 2 1 Q Q 4 B = 0 0-16 .0 0 。 1 一 求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。 解： （5分） -1 0 0 B neW = 0 1 0 0 0 1 .QQQ 5「0 1 0 21 2 1 0 0 4 6 0 0 -1 6 1 一 00 0 1 一（10 分） （10 分）求点P=（2, 3, 0 ~1 6 12 1 4）T绕X轴旋转45度后相对于参考坐标系的坐标。

第2页共4页 U T B ,已知: 求：工件相对于基座的描述 B T P 0 10-2 0 0-1-3 -10 0 -9 .0 0 0 1 六、（15分）写出3R 平面机械手的各连杆参数和运动学方程（末端相对于基件三臂长位 l 1 、 I 2 、 l 3 ） O 解：各连杆参数如下: 可^1 H 解：P=ROt （X,45） 3=0 久卫 -0.707 3 = -0.707 0.707 - 4_ I I 4.95 一 （10 分） 四、（15分）写出齐次变换矩阵 {A}作以下变换: 绕Z 轴转90o ;（ b ）再绕X 轴转-90o ；（ C ）最后做移动（3，7，9） 0 -1 0 3 解：AT = 0 0 1 7 -1 0 0 9 - 0 0 1 （15 分） {u}的描述为U T P ,机器人基座相对于参考系的描述为 - 0 1 0 -H U TP = 0 0 -1 2 -1 0 0 0 - 0 1 一 - 1 0 0 们 ，U TB = 0 1 0 5 0 0 1 9 [ 0 0 0 1 一 解： B B U U -1 u T P = T U T P =[ T B ] T P [1 0 0 -1「0 1 1 0 -5 0 0 -1 2 0 I 0 1 -9 —1 0 0 0 0 0 1 一 0 0 0 1 一 （10 分） （5分） 0 0.707 0.707 0 Pl - 2 B T ,它表示相对固定坐标系 （a 五、（15分）设工件相对于参考系

机器人课程介绍

第1课机器人简介 目的意义概述:本课以科普的形式介绍机器人的发展及应用,并在此基础上初步给出机器人的定义;机器人的分类与机器人的基本组成;最后向学生介绍了款教学机器人。 1.1什么就是机器人？ 本节以科普的形式机器人的诞生及其广泛应用,并简单地给出了“机器人的定义”。教学中让学生在自学的基础上,通过上网了解更多的机器人诞生的背景,目前的应用范围以及科学家目前的努力方向。关于机器人的定义目前国际上还没有准确的定义,因此让学生理解什么就是机器人,机器人与普通机器人的主要区别就是什么就可以了。 1.2 机器人的分类 与计算机的分类一样,机器人按照不同的分类方式有着多种不同类别的机器人,教材中介绍了多种分类机器人。同样建议在教学中采用自学与上网探究的学习方式,主要就是了解各种不同类型的机器人的应用情况,以及在我国现阶段机器人工业机器人、服务机器人以及仿人型机器人主要有哪些方面的应用。 1.3常见教学机器人简介 教材在介绍各种教学机器人的基础上,主要介绍了乐高机器人与纳英特机器人的特点。有条件的情况下,一定要向学生展示与演示教学机器人完成任务的过程,以提高学生的感性认识,激发学生的学习兴趣。 1.4机器人的基本组成 本节教学中应让学生明白,机器人系统与计算机系统一样,包括硬件与软件两部份。机器人硬件包括思维器官、动作器官与感应器官,而软件系统包括操作系统与高级计算机语言编程系统。 同时应让学生明白机器人学习中,主要就是学习科学家就是如何分析问题,并针对问题设计与搭建机器人来解决问题的。重点应落实到分析问题与解决问题的方法上。上学生树立信心:随着机器人的技术的不断提高,设计与制作自己的机器人就是完全可行的。 第2课机器人的编程系统 目的意义概述:本课通过实际操作纳英特机器人与乐高机器人了解与学习机器人的编程系统。教学时可根据学校的实际,选用一种类型的教学机器人实施教学,教师应尽可能的创造条件让学生有机会亲自操作,至少应能给同学演示。本课的重点就是机器人与机器人的连接方法、为机器人下载操作系统。学生的兴奋点在如何让“机器人前进”的任务上。 概述:首先让同学明确,机器人的微处理器实际就是一台微型计算机,它只懂得机器语言,不同类型的机器人一般都有自己专门的操作系统。另外,由于机器人的微处理器体积小,功能简单,一般不提供直接编程。因为大多数情况下人们都需要在计算机上为机器人编写程序,再通用下载线将程序下载到机器人内存中,以便控制机器人的行为。 2.1纳英特机器人编程系统

机器人课程设计报告

机器人课程设计报 告

智能机器人课程设计 总结报告 姓名： 组员： 指导老师: 时间:

一、课程设计设计目的 了解机器人技术的基本知识以及有关电工电子学、单片机、机械设计、传感器等相关技术。初步掌握机器人的运动学原理、基于智能机器人的控制理论，并应用于实践。经过学习，具体掌握智能机器人的控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。 基本要求：要求设计一个能走迷宫(迷宫为立体迷宫)的机器人。要求设计机器人的行走机构，控制系统、传感器类型的选择及排列布局。要有走迷宫的策略（软件流程图）。对于走迷宫小车控制系统设计主要有几个方面：控制电路设计，传感器选择以及安放位置设计，程序设计 二、总体方案 2.1 机器人的寻路算法选择 将迷宫看成一个m*n的网络，机器人经过传感器反馈的信息感知迷宫的形状，并将各个节点的与周围节点的联通性信息存储于存储器中，再根据已经构建好的地图搜索离开迷宫的路径。这里可选择回溯算法。对每个网格从左到右，每个网格具有4个方向，分别定义。并规定机器人行进过程中不停探测前方是否有障碍物，同时探测时按左侧规则，进入新网格后优先探测当前方向的左侧方向。探测过程中记录每个网格的四个方向上的状态：通路、不通或未知，探测得到不同状态后记记录，同时记录当前网

格的四个方向是否已被探测过。若某网格四个方向全部探测过则利用标志位表示该网格已访问。为了寻找到从起点到终点的最佳路径，记录当前网格在四个方向上的邻接网格序号，由此最后可在机器人已探测过的网格中利用Dijkstra算法找到最佳路径。并为计算方便，记录网格所在迷宫中行号、列号。并机器人探索过程中设置一个回溯网格栈记录机器人经过的迷宫网格序号及方向，此方向是从一个迷宫网格到下一个迷宫网格经过的方向。设置一个方向队列记录机器人在某网格内探测方向的顺序。设置一个回溯路径数组记录需要回溯时从回溯起点到回溯终点的迷宫网格序号及方向。 考虑到迷宫比较简单，且主要为纵横方向的直线，可采用让小车在路口始终左转或者始终右转的方法走迷宫，也就是让小车沿迷宫的边沿走。这样最终也能走出迷宫。本次课程设计采用此方法。即控制策略为机器人左侧有缺口时，向左进入缺口，当机器人前方有障碍是，向右旋转180°，其余情况保持前进。 2.2 传感器的选择 由于需要检测机器人左侧和前方是否有通路，采用红外传感器对机器人行进方向和左侧进行感知。红外避障传感器是依据红外线的反射来工作的。当遇到障碍物时，发出的红外线被反射面反射回来，被传感器接收到，信号输出引脚就会给出低电平提示信号。本机器人系统的红外避障信号采用直接检测的方式进行，直接读取引脚电平。传感器感应障碍物的距离阈值能够经过调节

机器人校本课程纲要

《机器人》校本课程纲要 xx中学 《机器人》校本课程纲要 一、课程简介： 1.开发背景： 学校为学生开设了机器人这门课，就是培养学生解决问题和动手的能力。未来社会更需要有实践经验，有新的想法，创造力和新的思考方式。在解决问题的过程中，创新思维是培养解决问题能力的核心，它帮助学生发现多个可能的解决方案，寻找替代方案，挑战假设，并提出新的想法，帮助学生解决问题，使学生们会自觉地学习、获取新知识，从而培养学生了合作能力，提高沟通能力，充分表达思想能力。核心理念是“做中学，玩中学”。它传达的观念是让孩子充分体会学习的乐趣，让孩子成为整个学习的过程中是主导角色。 我校机器人教学主要采用乐高机器人EV3的可程序化积木为主，乐高机器人套件最吸引人之处，就像传统的乐高积木一样，玩家可以自由发挥创意，拼凑各种模型，而且可以让它真的动起来。 2．开发教师—— xxx 3．课程名称——可编程机器人 4．授课对象——高一年级学生 5．课程类别——可编程机器人拼装技能与编程能力提升 6．课时安排——每周一节 二、课程目标 1．知识与技能： （1）熟练掌握各个部件之间的组合方法

（2）根据自己的想象，拼装出有创意的机器人或积木 （3）对可编程机器人进行简单的编程操作 2．过程与方法： （1）学会设计、拼装机器人、对机器人进行编程 （2）通过小组合作制作增强学生之间的团队合作意识和创意分享意识 3．情感态度与价值观： 可编程机器人除了能给学生带来这些相互促进的能力之外，还可以带来无穷的乐趣。为兴趣而生、在能力中提升兴趣，这些能力都不是刻意去要求的，都是潜移默化的，无形中就学会这样的能力，同时能认识各种机械的运动方式、学习作品中的数学和物理原理、了解机械装置在生活中的应用，在后期通过机械结构，传感应用，程序应用进行研究探索性学习，进入机器人编程阶段，可以培养学生的逻辑思维能力、团队合作能力。 三、课程内容 1.机器人发展历史及简单结构拼装 2.讲解教师本人利用废旧的材料搭建一个机器人模型 3.熟悉各个零件的名称和作用 4.认识乐高机器人积木及基本零件识别 5.组装简易机器人 5. 传动装置的功能和作用 6. 建筑的建构 7. 搭建一个简单的小车 8. 乐高机器人编程环境介绍 9. 了解各个传感器 10. 超声波传感器的应用 11. 触动传感器的应用 12. 为小车进行编程 13.小组合作进行创意触碰小车搭建 14.为搭建的触碰小车进行编程

机器人技术基础期末考试复习(熊有伦主编)解析

第一章 1机器人组成系统的4大部分：机构部分、传感器组、控制部分、信息处理部分 2机器人学的主要研究内容：研究机器人的控制与被处理物体间的相互关系 3机器人的驱动方式：液压、气动、电动 4机器人行走机构的基本形式：足式、蛇形式、轮式、履带式 5机器人的定义：由各种外部传感器引导的、带有一个或多个末端执行器、通过可编程运动，在其工作空间内对真实物体进行操作的软件可控的机械装置 6机器人的分类：1工业机器人2极限环境作业机器人3医疗福利机器人 7操作臂工作空间形式：1直角坐标式机器人2圆柱坐标式机器人3球坐标式机器人 4 scara 机器人5关节式机器人 8机器人三原则 第一条：机器人不得伤害人类. 第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。 第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。 第二章 1、什么是位姿：刚体参考点的位置和姿态 2、RPY 角与欧拉角的共同点：绕固定轴旋转的顺序与绕运动轴旋转的顺序相反并且旋转角度相同，能得到相同的变换矩阵，都是用三个变量描述。欧拉角为左乘RPY 角为右乘。 RPY 中绕x 旋转为偏转绕y 旋转为俯仰绕z 旋转为回转 3 、矩阵的左乘与右乘：左乘（变换从右向左）—指明运动相对于固定坐标系 右乘（变换从左向右）—指明运动相对于运动坐标系 4、齐次变换 T A B ：表示同一点相对于不同坐标系{B}和{A}的变换，描述{B}相对于{A}的位姿 5、自由矢量：完全由他的维数、大小、方向，三要素所规定的矢量 6、线矢量：由维数、大小、方向、作用线，四要素所规定的矢量 7、齐次变换矩阵 ?? ????=1000 0B A A B A B P R T 8、其次坐标变换?? ??????????=???? ??11000 10P P R P B B A A B A R A B 为旋转矩阵0B A P 为{B}的原点相对{A}的位置矢量 9、旋转矩阵：绕x 轴??????????-a a a a cos sin 0sin cos 0001y 轴??????????-a a a a cos 0sin 010sin 0cos z 轴?? ?? ? ?????-1000cos sin 0sin cos a a a a 10、变换矩阵求逆：?? ? ? ??-=10 0B A T A B T A B B A P R R T 已知B 相对于A 的描述求A 相对于B 的描述

机器人课程介绍讲课教案

机器人课程介绍

第1课机器人简介 目的意义概述：本课以科普的形式介绍机器人的发展及应用，并在此基础上初步给出机器人的定义；机器人的分类和机器人的基本组成；最后向学生介绍了款教学机器人。 1．1什么是机器人？ 本节以科普的形式机器人的诞生及其广泛应用，并简单地给出了“机器人的定义”。教学中让学生在自学的基础上，通过上网了解更多的机器人诞生的背景，目前的应用范围以及科学家目前的努力方向。关于机器人的定义目前国际上还没有准确的定义，因此让学生理解什么是机器人，机器人与普通机器人的主要区别是什么就可以了。 1．2 机器人的分类 与计算机的分类一样，机器人按照不同的分类方式有着多种不同类别的机器人，教材中介绍了多种分类机器人。同样建议在教学中采用自学和上网探究的学习方式，主要是了解各种不同类型的机器人的应用情况，以及在我国现阶段机器人工业机器人、服务机器人以及仿人型机器人主要有哪些方面的应用。 1．3常见教学机器人简介 教材在介绍各种教学机器人的基础上，主要介绍了乐高机器人和纳英特机器人的特点。有条件的情况下，一定要向学生展示和演示教学机器人完成任务的过程，以提高学生的感性认识，激发学生的学习兴趣。 1．4机器人的基本组成

本节教学中应让学生明白，机器人系统与计算机系统一样，包括硬件和软件两部份。机器人硬件包括思维器官、动作器官和感应器官，而软件系统包括操作系统和高级计算机语言编程系统。 同时应让学生明白机器人学习中，主要是学习科学家是如何分析问题，并针对问题设计和搭建机器人来解决问题的。重点应落实到分析问题和解决问题的方法上。上学生树立信心：随着机器人的技术的不断提高，设计和制作自己的机器人是完全可行的。 第2课机器人的编程系统 目的意义概述：本课通过实际操作纳英特机器人和乐高机器人了解和学习机器人的编程系统。教学时可根据学校的实际，选用一种类型的教学机器人实施教学，教师应尽可能的创造条件让学生有机会亲自操作，至少应能给同学演示。本课的重点是机器人与机器人的连接方法、为机器人下载操作系统。学生的兴奋点在如何让“机器人前进”的任务上。 概述：首先让同学明确，机器人的微处理器实际是一台微型计算机，它只懂得机器语言，不同类型的机器人一般都有自己专门的操作系统。另外，由于机器人的微处理器体积小，功能简单，一般不提供直接编程。因为大多数情况下人们都需要在计算机上为机器人编写程序，再通用下载线将程序下载到机器人内存中，以便控制机器人的行为。 2．1纳英特机器人编程系统 本节重点介绍纳英特机器人编程环境，纳英特机器人与计算机的连接方式以及如何为纳英特机器人下载操作系统和程序，最后通过一个简单的实例——让机