第一篇：機(jī)器人課程設(shè)計(jì)方案

“機(jī)器人”科目設(shè)計(jì)方案

背景分析

機(jī)器人是現(xiàn)代工業(yè)中的重要分支，它涉及到機(jī)器人制造中的各個(gè)領(lǐng)域，如自主行為控制、人工智能、動(dòng)態(tài)管理、機(jī)械設(shè)計(jì)等，在一定程度上代表著一個(gè)國(guó)家工業(yè)的尖端水平，機(jī)器人主要分為工業(yè)機(jī)器人、蛇形機(jī)器人、輪式移動(dòng)機(jī)器人和智能機(jī)器人。他們能在人們所處的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中工作；能使用人們所用的工具；以及一系列傳感器信號(hào)的處理。機(jī)器人的技術(shù)組成機(jī)器人由機(jī)械部分、傳感部分、控制部分三大部分組成．這三大部分可分成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)六個(gè)子系統(tǒng)。

我校具有一定的機(jī)器人中一些優(yōu)秀的輔導(dǎo)師資力量，也擁有一定的開(kāi)始機(jī)器人興趣課程的歷史，在前幾年的機(jī)器人教學(xué)嘗試過(guò)程中積累了一定的有關(guān)機(jī)器人教學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，完善機(jī)器人教學(xué)，并形成了一系列機(jī)器人教學(xué)的教學(xué)體系。

現(xiàn)在評(píng)價(jià)學(xué)生一個(gè)能力已經(jīng)不僅僅是看學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，而更多看重的是學(xué)生的綜合素質(zhì)，而機(jī)器人的課程就是旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)所開(kāi)展的，本課程以傳統(tǒng)課程上所沒(méi)有的動(dòng)手活動(dòng)和理論學(xué)習(xí)模式相結(jié)合的模式，在豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，團(tuán)隊(duì)配合能力和科學(xué)探索精神。

科目簡(jiǎn)介

本課程是以機(jī)器人介紹和制作為主，主要通過(guò)介紹現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展和自己動(dòng)手制作幾個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人為主要內(nèi)容，通過(guò)機(jī)器人的制作培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，通過(guò)制造機(jī)器人時(shí)的分組培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，通過(guò)將機(jī)器人以一定目的進(jìn)行改造培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，通過(guò)機(jī)器人的比賽養(yǎng)成一定的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

一、知識(shí)與技能

1、初步了解機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)，知道機(jī)器人的發(fā)展歷史，了解現(xiàn)在機(jī)器人的現(xiàn)狀

2、掌握一些簡(jiǎn)單的機(jī)器的搭建，能過(guò)手腦并用，模仿創(chuàng)造

3、了解一些基本的機(jī)器編程知識(shí)，掌握一定的智能機(jī)器人的搭建和編程知識(shí)

二、過(guò)程與方法

1、通過(guò)小組合作制作機(jī)器人的過(guò)程養(yǎng)成學(xué)生的合作交流能力

2、通過(guò)對(duì)已有的機(jī)器人的進(jìn)行給予一定目的的改造，養(yǎng)成一定的科學(xué)創(chuàng)新能力

三、情感態(tài)度價(jià)值觀

1、在機(jī)器人的競(jìng)賽中體會(huì)成功的喜悅，感受競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)

2、通過(guò)對(duì)現(xiàn)代機(jī)器人知識(shí)的了解，養(yǎng)成熱愛(ài)科學(xué)的精神

3、通過(guò)對(duì)于機(jī)器人的改造，體會(huì)科學(xué)創(chuàng)造的熱趣 內(nèi)容框架

“機(jī)器人”科目?jī)?nèi)容框架

篇目 基礎(chǔ)篇 主題名稱

第一章：機(jī)器人總覽

內(nèi)容要點(diǎn)

第一章的主要目的是向

1、現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展和介紹（1課時(shí)）學(xué)生介紹現(xiàn)代機(jī)器人的2、人類的朋友——觀看電影《霹靂5號(hào)》（2課時(shí)）

有關(guān)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于這門課程的興趣，通過(guò)對(duì)機(jī)器人的現(xiàn)在趨勢(shì)介紹和電影觀看產(chǎn)生對(duì)機(jī)器人這門課程的興趣

制造篇 第二章：機(jī)器人制造

1、競(jìng)速四腳機(jī)器人制造（2課時(shí)）

第二章的主要內(nèi)容是對(duì)簡(jiǎn)單的機(jī)器人的制造，主

2、競(jìng)速四腳機(jī)器人競(jìng)速比賽（1課時(shí)）要是制造四腳和六腳兩

3、六腳機(jī)器人制造（2課時(shí)）

4、六腳機(jī)器人爬坡比賽（1課時(shí)）

5、六腳機(jī)器人手搖發(fā)電機(jī)動(dòng)力負(fù)重比賽（1課時(shí)）

創(chuàng)造篇 第三章：機(jī)器人的改造

第三章的內(nèi)容主要是是個(gè)機(jī)器人和有關(guān)的比賽

1、將直走的四腳機(jī)器人改造為走曲線對(duì)四腳機(jī)器人的一些改的機(jī)器人（2課時(shí)）

造，通過(guò)討論和和交流讓

2、四腳機(jī)器人曲線競(jìng)速比賽（1課時(shí)）學(xué)生能自己思考解決方

3、四腳機(jī)器人保齡球比賽（2課時(shí)）案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意思

和解決問(wèn)題的能力

智能篇 第四章：智能機(jī)器人編程介紹

1、介紹樂(lè)高智能機(jī)器人編程講解（2課時(shí)）

本章主要基于樂(lè)高智能機(jī)器人編程實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生簡(jiǎn)單接觸機(jī)器人編程的基本知識(shí)和基本技能

未來(lái)篇 第五章：暢想未來(lái)

第五章主要讓學(xué)生自己

1、總結(jié)交流，暢想未來(lái)的機(jī)器人藍(lán)圖交流，總結(jié)本課程學(xué)習(xí)過(guò)（1課時(shí)）

程中的收獲，交流經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)得失

科目實(shí)施

一、實(shí)施對(duì)象 初中六、七年級(jí)學(xué)生

二、組織策略

采取自主報(bào)名的方式，同學(xué)自主報(bào)名參加機(jī)器人的課程，在課程中一4-5人為一組組成小組來(lái)完成機(jī)器人的搭建，創(chuàng)造。

三、學(xué)習(xí)方式

1、情景創(chuàng)設(shè)

這一部分主要是為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)對(duì)機(jī)器人發(fā)展的前景創(chuàng)設(shè)，為學(xué)生了解機(jī)器人的發(fā)展提供一個(gè)平臺(tái)，讓學(xué)生能夠知道，了解現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)機(jī)器人的原理，機(jī)制產(chǎn)生興趣，愿意去對(duì)機(jī)器人這一項(xiàng)目進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，對(duì)搭建機(jī)器人產(chǎn)生興趣

2、動(dòng)手實(shí)踐

這一部分是這門科目的重點(diǎn)內(nèi)容，這一部分的內(nèi)容主要結(jié)合松江區(qū)中小學(xué)機(jī)器人大賽的相關(guān)器材和項(xiàng)目讓學(xué)生以小組為單位在已有材料的基礎(chǔ)上搭建機(jī)器人的已完成相關(guān)的目的，在小組合作的基礎(chǔ)上，用自己的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力，模仿老師給予的機(jī)器人模型利用材料來(lái)完成兩個(gè)分別是四腳和六腳的機(jī)器人，同時(shí)開(kāi)發(fā)自己的想象力，在一定的規(guī)定下對(duì)機(jī)器人進(jìn)行改造，是機(jī)器人能更好的完成所需要完成的任務(wù)。在完成了已有的任務(wù)的過(guò)程之后，老師還會(huì)對(duì)學(xué)生提出一定的要求，要求學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的機(jī)器人進(jìn)行改造，使學(xué)生用同樣的機(jī)器人部件，進(jìn)過(guò)改

進(jìn)和設(shè)計(jì)，來(lái)完成其他不同的任務(wù)。

3、機(jī)器人競(jìng)賽

本部分的任務(wù)是針對(duì)學(xué)生的已經(jīng)完成的機(jī)器人進(jìn)行測(cè)試，讓學(xué)生以小組為單位，針對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)的要求，來(lái)對(duì)機(jī)器人搭建的完成情況來(lái)進(jìn)行測(cè)試和比賽，同時(shí)增加學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)

科目評(píng)價(jià)

一、評(píng)價(jià)內(nèi)容

1、知識(shí)方面

對(duì)現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展有一定的認(rèn)識(shí)，知道機(jī)器人的設(shè)計(jì)原理 知道一些智能機(jī)器的編程方式

2、技能方面

能否掌握2種機(jī)器人的搭建方式和制作技巧 掌握通過(guò)知識(shí)原理對(duì)機(jī)器人進(jìn)行小許改造的能力 掌握一定的探究機(jī)器人搭建操作的能力

3、情感態(tài)度價(jià)值觀

能否進(jìn)行有效的小組合作來(lái)完成任務(wù) 能否建立起對(duì)現(xiàn)代工業(yè)科技并發(fā)揚(yáng)科學(xué)的精神

二、評(píng)價(jià)方式

1、競(jìng)賽名次

通過(guò)機(jī)器人的完成任務(wù)情況的完成的完成度來(lái)確定名次

2、教師點(diǎn)評(píng)

有教師談些適當(dāng)?shù)募?lì)性的評(píng)語(yǔ)

設(shè)計(jì)人：二中初中 顧匯礽

第二篇：機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案

機(jī)器人

機(jī)器人是眾所周知的一種高新技術(shù)產(chǎn)品，然而，“機(jī)器人”一詞最早并不是一個(gè)技術(shù)名詞，而且至今尚未形成統(tǒng)一的、嚴(yán)格而準(zhǔn)確的定義?！皺C(jī)器人”最早出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)20年代初期捷克的一個(gè)科幻內(nèi)容的話劇中，劇中虛構(gòu)了一種稱為Robota（捷克文，意為苦力、勞役）的人形機(jī)器，可以聽(tīng)從主人的命令任勞任怨地從事各種勞動(dòng)。實(shí)際上，真正能夠代替人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)的機(jī)器人，是在20世紀(jì)60年代才問(wèn)世的。伴隨著機(jī)械工程、電氣工程、控制技術(shù)以及信息技術(shù)等相關(guān)科技的不斷發(fā)展，到20世紀(jì)80年代，機(jī)器人開(kāi)始在汽車制造業(yè)、電機(jī)制造業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)中大量采用?，F(xiàn)在，機(jī)器人不僅在工業(yè)，而且在農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療、旅游、空間、海洋以及國(guó)防等諸多領(lǐng)域獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

一、機(jī)器人的發(fā)展史

機(jī)器人的歷史并不算長(zhǎng)，1959年美國(guó)英格伯格和德沃爾(Devol)制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人的歷史才真正開(kāi)始。

由英格伯格負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)機(jī)器人的“手”、“腳”、“身體”，即機(jī)器人的機(jī)械部分和完成操作部分；由德沃爾設(shè)計(jì)機(jī)器人的“頭腦”、“神經(jīng)系統(tǒng)”、“肌肉系統(tǒng)”，即機(jī)器人的控制裝置和驅(qū)動(dòng)裝置。它成為世界上第一臺(tái)真正的實(shí)用工業(yè)機(jī)器人。這種機(jī)器人外形有點(diǎn)像坦克炮塔，基座上有一個(gè)大機(jī)械臂，大臂可繞軸在基座上轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂上又伸出一個(gè)小機(jī)械臂，它相對(duì)大臂可以伸出或縮回。小臂頂有一個(gè)腕子，可繞小臂轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行俯仰和側(cè)搖。腕子前頭是手，即操作器。這個(gè)機(jī)器人的功能和人手臂功能相似。

此后英格伯格和德沃爾成立了“Unimation”公司，興辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠。第一批工業(yè)機(jī)器人被稱為“尤尼梅特(UNIMATE)”，意思是“萬(wàn)能自動(dòng)”。他們因此被稱為機(jī)器人之父。

1962年美國(guó)機(jī)械與鑄造公司也制造出工業(yè)機(jī)器人，稱為“沃爾薩特蘭(VERSTRAN)”，意思是“萬(wàn)能搬動(dòng)”。

”尤尼梅特”和“沃爾薩特蘭”就成為世界上最早的、至今仍在使用的工業(yè)機(jī)器人。

二、機(jī)器人的分類

機(jī)器人根據(jù)其應(yīng)用方式的不同可分為以下幾類：

家務(wù)型機(jī)器人：能幫助人們打理生活，做簡(jiǎn)單的家務(wù)活。

操作型機(jī)器人：能自動(dòng)控制，可重復(fù)編程，多功能，有幾個(gè)自由度，可固定或運(yùn)動(dòng)，用于相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)中。

程控型機(jī)器人：按照預(yù)先要求的順序及條件，依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。如機(jī)器人鬧鐘。

示教再現(xiàn)型機(jī)器人：通過(guò)引導(dǎo)或其它方式，先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作，輸入工作程序，機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。

數(shù)控型機(jī)器人：不必使機(jī)器人動(dòng)作，通過(guò)數(shù)值、語(yǔ)言等對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。

感覺(jué)控制型機(jī)器人：利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。

適應(yīng)控制型機(jī)器人：能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動(dòng)。

學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人：能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。

智能機(jī)器人：以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。

三、機(jī)器人的主要部件

雖然機(jī)器人的機(jī)械、電氣和計(jì)算的結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，但大多數(shù)有四個(gè)共同的主要部件：（1）機(jī)械手（機(jī)械單元）；（2）一個(gè)或一個(gè)以上的傳感器；（3）控制器（大腦）；（4）動(dòng)力源。

（一）機(jī)械手

它是機(jī)器人的工作裝置，以關(guān)節(jié)連在一起的許多連桿集合體，形成開(kāi)環(huán)的運(yùn)動(dòng)學(xué)鏈系，包括齒輪、聯(lián)軸器等。它在各個(gè)方向都能運(yùn)動(dòng)，而這些運(yùn)動(dòng)認(rèn)為是機(jī)器人在“做工”。

按關(guān)節(jié)—連桿結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的機(jī)械手，一般有三個(gè)主要結(jié)構(gòu)部件，即臂、腕和手。除大多數(shù)機(jī)械手還含有使各種機(jī)械部件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的裝置，這些裝置稱為驅(qū)動(dòng)部件，可以是氣動(dòng)的、液壓的或電動(dòng)的。它們總是直接或間接地與臂的不同機(jī)械連桿或關(guān)節(jié)（軸）連結(jié)在一起。在間接連結(jié)的情況下，可以使用齒輪、皮帶、鏈條、諧波驅(qū)動(dòng)裝置或絲杠來(lái)傳動(dòng)。

傳感器

傳感器將有關(guān)機(jī)械手的信息傳遞給機(jī)器人的控制器。信息傳遞可連續(xù)進(jìn)行，或在預(yù)定動(dòng)作終了時(shí)進(jìn)行。

近代機(jī)器人所用的傳感器可分為視覺(jué)和非視覺(jué)兩大類。視覺(jué)類包括光導(dǎo)攝像管、電荷耦合器件或電荷注入器件、TV攝像機(jī)。非視覺(jué)類包括限位開(kāi)關(guān)、位置傳感器、速度傳感器以及力和觸覺(jué)傳感器。它們用于跟蹤、目標(biāo)識(shí)別或目標(biāo)捕獲。

（三）控制器

機(jī)器人的控制器一般執(zhí)行三個(gè)功能：

1、使機(jī)械手各部件按規(guī)定程序在規(guī)定的點(diǎn)開(kāi)始和結(jié)束動(dòng)作；

2、將位置和程序的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；

3、是機(jī)器人通過(guò)裝在工作區(qū)域的傳感器了解“外部”環(huán)境并相互聯(lián)系。機(jī)器人控制器一般有以下幾種：

簡(jiǎn)單步驟順序控制器；

啟動(dòng)邏輯系統(tǒng)；

電子程序控制器；

微型計(jì)算機(jī)；

小型計(jì)算機(jī)。

（四）功率變換單元

它為機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)部件供給必需的能量，對(duì)于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是功率放大器，對(duì)于氣動(dòng)或液壓設(shè)備，可以是裝在遠(yuǎn)處的壓縮機(jī)。

機(jī)器人的應(yīng)用

（一）焊接

焊接作業(yè)是機(jī)器人的主要用途之一?，F(xiàn)代機(jī)器人主要應(yīng)用于兩類性質(zhì)的焊接作業(yè)，即點(diǎn)焊和弧焊。對(duì)于點(diǎn)焊作業(yè)，一般情況下機(jī)器人所夾持的的焊接工具都大而重，通常還要求機(jī)械手具有大的活動(dòng)范圍。對(duì)于弧焊，它經(jīng)常用于焊接形狀不規(guī)則的或較寬的焊縫。該機(jī)器人焊機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)弧時(shí)間能夠嚴(yán)格控制。

（二）噴漆

由于可能發(fā)生火災(zāi)，霧狀漆還會(huì)摯愛(ài)，人不適宜從事噴漆作業(yè)，因此，噴漆作業(yè)是機(jī)器人的特有用途。一般由優(yōu)秀的噴漆師給噴漆機(jī)器人編程，他的動(dòng)作由一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器人模仿出來(lái)。

（三）零部件的裝卸和傳送

將零部件或物體從某一位置移到工作區(qū)的另一個(gè)位置，是機(jī)器人的最常見(jiàn)的用途之一。在金屬加工中，一種常見(jiàn)的任務(wù)是熱壓加工。因?yàn)橐笕嗽诩訜岬母G爐、沖壓床、車間或手搖鉆床附近工作，這樣的工作有危險(xiǎn)。而機(jī)器人能耐高溫環(huán)境，程序編好了就可以防止與其他機(jī)加工工具碰撞。

（四）零部件的組裝

人可以利用眼—手的良好協(xié)調(diào)動(dòng)作，再加上觸覺(jué)，將一組不同的零件組裝起來(lái)制成成品或半成品，但組裝工作令人感到乏味，故組裝作業(yè)是機(jī)器人的一項(xiàng)誘人的用途。

在某些組裝作業(yè)中，機(jī)器人腕部的柔順性顯得特別重要。例如，將軸或桿插在小孔里。為了預(yù)防桿被卡住，在端部操縱裝置和機(jī)器人的腕部法蘭之間常用一個(gè)遠(yuǎn)距定心柔性裝置（RCC）。另一方面，可利用力覺(jué)或觸覺(jué)的反饋信號(hào)獲得良好的外部感知能力。

（五）磨削

磨削機(jī)器人主要的用途有除焊珠、修整表面，打毛刺等。在這些磨削用途中，被加工的部件尺寸常有誤差，需要傳感器的信息使機(jī)器人能精確地“感知”到零部件真實(shí)的外形輪廓。

（六）其他用途

五、國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的發(fā)展

美國(guó)作為機(jī)器人的誕生地，基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)先進(jìn)現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國(guó)之一。其機(jī)器人技術(shù)全面、先進(jìn)，適應(yīng)性也很強(qiáng)。具體表現(xiàn)在：

性能可靠，功能全面，精確度高；

機(jī)器人語(yǔ)言研究發(fā)展較快，語(yǔ)言類型多、應(yīng)用廣；

智能技術(shù)發(fā)展快，其視覺(jué)、觸覺(jué)等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用； 高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等發(fā)展迅速。

日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在很短的時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)，一躍成為“工業(yè)機(jī)器人王國(guó)”，日本在工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)，出口和使用方面都居世界榜首，日本工業(yè)機(jī)器人的裝備量約占世界工業(yè)機(jī)器人裝備量的60%。

德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的總數(shù)世界第三位，僅次于日本和美國(guó)，德國(guó)智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用在世界上處于領(lǐng)先地位。除了像大多數(shù)國(guó)家一樣，將機(jī)器人主要應(yīng)用在汽車工業(yè)之外，突出的一點(diǎn)是德國(guó)在紡織工業(yè)中用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)改造原有企業(yè)。與此同時(shí)，德國(guó)看到了機(jī)器人等先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的作用，提出了1985年以后要向高級(jí)的、帶感覺(jué)的智能型機(jī)器人轉(zhuǎn)移的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)近十年的努力，其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用方面在世界上處于公認(rèn)的領(lǐng)先地位。

（二）國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀

同全球主要的機(jī)器人大國(guó)相比，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步較晚，而真正大規(guī)模進(jìn)入商用僅是在近幾年。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人從無(wú)到有，從下到大，發(fā)展迅速。已生產(chǎn)出部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件。

但是，我國(guó)在機(jī)器人的發(fā)展中也存在很多問(wèn)題，如：

我國(guó)對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)缺乏缺乏國(guó)家層次統(tǒng)一的發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略目標(biāo)指導(dǎo) 研究成果不能在有限制的范圍內(nèi)共享

部分關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口

作為一個(gè)機(jī)器人起步較晚相對(duì)技術(shù)有比較落后的國(guó)家，我們更應(yīng)該大力發(fā)展機(jī)器人。根據(jù)我國(guó)的國(guó)情可以看出，我國(guó)作為一個(gè)人口大國(guó)，人力資源豐富，相對(duì)于產(chǎn)品的成本來(lái)說(shuō)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

七、結(jié)語(yǔ)

作為一個(gè)正在崛起中的強(qiáng)國(guó)，不能在機(jī)器人這么一個(gè)環(huán)節(jié)上落后于其他國(guó)家。和其他機(jī)器人大國(guó)相比起來(lái)可以深刻的認(rèn)識(shí)到我們的差距是很大的。從國(guó)家來(lái)說(shuō)，應(yīng)該大力扶植這些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，作為每一個(gè)公民都應(yīng)該了解到機(jī)器人的發(fā)展對(duì)我們國(guó)家來(lái)說(shuō)的重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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第三篇：《果園機(jī)器人》教學(xué)設(shè)計(jì)方案

《果園機(jī)器人》

陳艷

石泉饒峰中心小學(xué)

一、概述

·義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)教科書人教版語(yǔ)文三年級(jí)下冊(cè)的第24課。

·本篇課文所需課時(shí)為1課時(shí)，40分鐘，本節(jié)課是第一課時(shí)。

·《果園機(jī)器人》是一篇安排在三年級(jí)下學(xué)期第六組里的課文，在本組課文的編排中，編者意在讓學(xué)生知曉科技成果，讓學(xué)生留心科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展。《果園機(jī)器人》重在向我們讀者介紹果園機(jī)器人的聰明能干和有趣，課文講在果園的機(jī)器人，能把成熟的果子從樹(shù)上摘下來(lái)，整齊地裝箱，運(yùn)到指定的地方。同時(shí)，這些機(jī)器人只撿掉在地上的水果“吃”，自我充電，不停地工作。課文中果園機(jī)器人各種特性的介紹，是隨果園生產(chǎn)需要的變化一步步體現(xiàn)出來(lái)的。課文能激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人世界和科技的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立閱讀的能力。

這是一篇能體現(xiàn)電腦神奇的文章，所寫的內(nèi)容極為有趣。文章中的機(jī)器人服務(wù)于豐收的果園中，它們能把成熟的果子從樹(shù)上摘下來(lái)，整齊地裝箱，運(yùn)到指定的地方。有趣的是，這些機(jī)器人只撿掉在地上的水果“吃”，自我充電，不停地工作。

文章的敘述方式也很有特色。文中果園機(jī)器人各種特性的介紹，是隨果園生產(chǎn)需要的變化一步步體現(xiàn)出來(lái)的。水果豐收，果農(nóng)忙不過(guò)來(lái)了，于是需要機(jī)器人幫忙；果園很大，機(jī)器人不好拖著電線工作，用電池也不方便，于是又想讓果園機(jī)器人“吃”園中掉在地上的水果，自我充電。這樣的敘述一方面使得果園機(jī)器人特點(diǎn)的介紹有層次，另一方面也體現(xiàn)了生產(chǎn)需求是科技的發(fā)展動(dòng)力，學(xué)生讀后會(huì)得到有益的啟示。

·教學(xué)本課，通過(guò)學(xué)生自學(xué)，教師引導(dǎo)，了解果園機(jī)器人的有趣設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人世界和科技的興趣，繼續(xù)培養(yǎng)獨(dú)立閱讀的能力。

二、學(xué)習(xí)者特征分析

·本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是饒峰小學(xué)三年級(jí)的學(xué)生，本班學(xué)生共48人，學(xué)生的學(xué)習(xí)水平參差不齊，再加上三年級(jí)學(xué)生年齡小，而且是步入獨(dú)立閱讀的初始階段，所以在學(xué)習(xí)知識(shí)、理解課文內(nèi)容和閱讀能力培養(yǎng)時(shí)都還需要老師適時(shí)加以引導(dǎo)和點(diǎn)撥。

三、教學(xué)目標(biāo)分析

1、知識(shí)與技能

·閱讀課文，學(xué)習(xí)本課生字新詞。

·正確流利地朗讀課文，了解果園機(jī)器人的特點(diǎn)和作用?！みM(jìn)一步培養(yǎng)獨(dú)立閱讀的能力。

2、過(guò)程與方法

·通過(guò)自學(xué)，了解課文的主要內(nèi)容，了解文中果園機(jī)器人的工作原理。

3.情感態(tài)度價(jià)值觀

·通過(guò)閱讀，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人世界和科技的興趣。

四、重難點(diǎn)，教法與學(xué)法

重點(diǎn)難點(diǎn)：了解機(jī)器人的基本情況，激發(fā)對(duì)機(jī)器人的興趣。突破方法：學(xué)生自己質(zhì)疑，自己解決提出的問(wèn)題，感知機(jī)器人的特點(diǎn)。再結(jié)合關(guān)鍵字句，感受機(jī)器人的有趣，感受到生活和生產(chǎn)的實(shí)際要求是發(fā)明創(chuàng)造的動(dòng)力。

教法：引導(dǎo)法

學(xué)法：質(zhì)疑、自學(xué)、討論、交流

五、教學(xué)資源與工具設(shè)計(jì)

供教師使用的資源：自制電子白板課件； 供學(xué)生使用的資源：課本

六、教學(xué)過(guò)程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入課題

1、激趣導(dǎo)入。２、生質(zhì)疑課題。

（二）走進(jìn)文本，了解果園機(jī)器人

1、閱讀“閱讀提示”明確學(xué)習(xí)要求。

2、學(xué)生自由讀課文，注意讀準(zhǔn)字音，讀通句子，試著解決閱讀提示中提出的問(wèn)題：“想想課文寫的機(jī)器人是怎樣的？”“哪些地方有趣？”。

3、小組中進(jìn)行交流。交流過(guò)程中總結(jié)機(jī)器人是怎樣的。

4、有感情朗讀。

（三）課外拓展，激發(fā)興趣

1、了解發(fā)明果園機(jī)器人的動(dòng)力。

2、因?yàn)樯畹男枰茖W(xué)家發(fā)明了許多種類的機(jī)器人（播放課件）。

3、學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的機(jī)器人，并講解設(shè)計(jì)理由。

（四）小結(jié)本課。板書設(shè)計(jì)：

24*、果園機(jī)器人 聰明能干

第四篇：LEGO機(jī)器人編程課程

LEGO機(jī)器人課 行走訓(xùn)練2 制作機(jī)器狗利用“移動(dòng)轉(zhuǎn)向”模塊，讓機(jī)器狗活動(dòng)起來(lái)

史納菲要開(kāi)始工作了

前一堂課機(jī)器狗的造型，完成指定任務(wù)，熟練使用“移動(dòng)轉(zhuǎn)向”模塊到達(dá)目的地。

幫忙穿越火車軌道

路閘，或是小區(qū)柵欄門，如圖

利用“等待”模塊，編寫觸碰按鈕后，開(kāi)門及關(guān)門的程序

請(qǐng)買票

利用顏色傳感器搭建檢票閘機(jī)

作品用電機(jī)帶動(dòng)十字轉(zhuǎn)門即可。

等待顏色傳感器識(shí)別到正確的顏色，電機(jī)才旋轉(zhuǎn)開(kāi)門，可加入聲音模塊，程序塊狀態(tài)燈等模塊豐富。

到樓上去

作品為無(wú)障礙升降梯，軌道完成難度較大，故利用平行四邊形實(shí)現(xiàn)

作品可加入渦輪箱自鎖

通過(guò)端口查看，觀察電梯到達(dá)指定位置電機(jī)旋轉(zhuǎn)了多少角度。注意角度正負(fù)號(hào)，代表電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向。測(cè)試前注意找到初始位置電機(jī)相應(yīng)字母重置電機(jī)角度為0。

兩個(gè)觸動(dòng)傳感器，按1號(hào)上樓，2號(hào)下樓。并使用多任務(wù)的模式

跟蹤警犬

利用超聲波傳感器作為狗頭，測(cè)量前方距離，學(xué)習(xí)切換模塊。

此作品需要急剎車，可制作趴著的機(jī)器狗，達(dá)到降低重心，提高穩(wěn)定性的目的。制作一輛小車也可以，安裝好超聲波傳感器即可。

切換模塊為可視為一個(gè)條件判斷，分成兩種情況，滿足條件與不滿足條件。

如圖：超聲波傳感器測(cè)量距離＜50cm 為設(shè)定的條件，滿足條件代表車輛距離目標(biāo)＜50cm，過(guò)于接近，所以后退，反之前進(jìn)，加入循環(huán)不斷判斷與目標(biāo)之間距離和50cm之間的關(guān)系。

跟蹤機(jī)器狗

利用顏色傳感器的測(cè)量反射光線強(qiáng)度的功能來(lái)區(qū)分兩色，實(shí)現(xiàn)沿線（兩色交界線）走。作品為趴著的機(jī)器狗或者小車皆可。要求前方有一顏色傳感器，探頭對(duì)這地面，距離1cm左右，以內(nèi)為佳。

端口查看測(cè)試兩種顏色光線強(qiáng)度數(shù)據(jù)并記錄，取平均值，例如：

黑

白

平均值 14

即測(cè)得強(qiáng)度大于50為白色，反之為黑色。

超級(jí)警犬

攜帶武器的機(jī)器狗或小車，武器可利用復(fù)合杠桿完成。用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)活動(dòng)即可

程序?yàn)橐恢毕蚯白哐策墸l(fā)現(xiàn)距離比較接近的目標(biāo)停下，發(fā)起攻擊，轉(zhuǎn)向離開(kāi)繼續(xù)巡邏。

醫(yī)生

將EV3直立，以顯示屏為機(jī)器人臉部，搭建一個(gè)機(jī)器人，有一處平臺(tái)，用途為放置卡片，并使其能被顏色傳感器探測(cè)到（距離1cm）。最好加裝一個(gè)觸動(dòng)傳感器，卡片放穩(wěn)后，觸碰觸動(dòng)傳感器再識(shí)別顏色，較為準(zhǔn)確。

利用顏色傳感器測(cè)量不同顏色，發(fā)出不同聲音。

可以使用聲音編輯器自己錄制聲音。

微型手術(shù)機(jī)器人

制作為小車狀即可，前方有超聲波傳感器探測(cè)前方障礙，有一個(gè)單獨(dú)的電機(jī)帶動(dòng)手術(shù)刀（一根軸，連桿皆可）。

程序類似超級(jí)警犬，但讓孩子獨(dú)立分析完成為最佳。

清潔病房

作品為清潔機(jī)器人，原型為市面售賣的掃地機(jī)器人。

搭建一輛小車，前方安裝超聲波傳感器探測(cè)距離（防止撞墻），可豎直向下安裝一個(gè)中型電機(jī)，帶動(dòng)掃把旋轉(zhuǎn)。

程序上做到前方距離較近轉(zhuǎn)彎即可，但要加入中型電機(jī)持續(xù)旋轉(zhuǎn)。（為使轉(zhuǎn)彎順暢，可接近后先倒退一步再轉(zhuǎn)彎）

智能導(dǎo)盲拐杖

一根帶有傳感器的導(dǎo)盲拐杖，可用超聲波傳感器，測(cè)量前方是否有障礙，需分析傳感器的位置，衛(wèi)生么在輪子上面接近輪子的地方，以及為什么拐杖會(huì)有輪子。（傳感器低，保證臺(tái)階、石頭可以被發(fā)現(xiàn)，輪子可以保證傳感器相對(duì)平穩(wěn)，提高探測(cè)準(zhǔn)確性）

除了聲音提醒外，可加入觸覺(jué)提示，例如震動(dòng)。震動(dòng)是由震動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生的，震動(dòng)馬達(dá)即為普通馬達(dá)帶動(dòng)較重的偏心圓，使離心力不平衡。例如波輪式洗衣機(jī)，脫水時(shí)，衣物分布不均勻?qū)е聺L筒劇烈晃動(dòng)。

也可加大難度，在不同距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的聲音以及產(chǎn)生不同的震動(dòng)強(qiáng)度，體現(xiàn)事件緊急性。

在第一次切換模塊判斷的結(jié)果范圍內(nèi)再進(jìn)行判斷，如圖＜100cm的情況下再判斷是否＜50cm，小于范圍為50以內(nèi)，不小于范圍為50至100之間。

第五篇：樂(lè)高機(jī)器人課程

樂(lè)高機(jī)器人課程

Lego Mindstorms（樂(lè)高機(jī)器人）是集合了可編程Lego磚塊、電動(dòng)馬達(dá)、傳感器、Lego Technic部分（齒輪、輪軸、橫梁）的統(tǒng)稱。Mindstorms起源于益智玩具中可編程傳感器模具（programmable sensor blocks）。第一個(gè)Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市，當(dāng)時(shí)叫做Robotics Invention System(RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。

樂(lè)高機(jī)器人套件的核心是一個(gè)稱為RCX或NXT的可程序化積木。它具有六個(gè)輸出輸入口：三個(gè)用來(lái)連接感應(yīng)器等輸入設(shè)備，另外三個(gè)用于連結(jié)馬達(dá)等輸出設(shè)備。樂(lè)高機(jī)器人套件最吸引人之處，就像傳統(tǒng)的樂(lè)高積木一樣，玩家可以自由發(fā)揮創(chuàng)意，拼湊各種模型，而且可以讓它真的動(dòng)起來(lái)。

機(jī)器人是一門涉及機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、工程學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能等方面的綜合性學(xué)科，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)為宗旨，以綜合規(guī)劃、設(shè)計(jì)制作、調(diào)試應(yīng)用為主要學(xué)習(xí)特征的實(shí)踐性課程。在拓寬學(xué)生的知識(shí)面，促進(jìn)學(xué)生全面而富有個(gè)性的發(fā)展上起著不可替代的作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是人工智能與機(jī)器人的結(jié)合，機(jī)器人不再局限于工業(yè)應(yīng)用和研究所內(nèi)，它已經(jīng)進(jìn)入教育領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外教育專家指出，利用機(jī)器人來(lái)開(kāi)展實(shí)踐學(xué)習(xí)，不僅有利于學(xué)生理解科學(xué)、工程學(xué)和技術(shù)等領(lǐng)域的抽象概念，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。機(jī)器人教育在基礎(chǔ)教育越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

我國(guó)自2001年舉辦首屆全國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽以來(lái)，在競(jìng)賽的帶動(dòng)與促進(jìn)下，全國(guó)各地展開(kāi)了校本課程、課外科技小組、選修課等豐富多彩的機(jī)器人教育活動(dòng)。近年來(lái)，由于對(duì)機(jī)器人教育認(rèn)識(shí)上的不足，機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)目標(biāo)不明確等原因，我國(guó)機(jī)器人教育的發(fā)展受到一定程度的制約。

在課程改革的背景下，樂(lè)高從全國(guó)基礎(chǔ)教育發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，構(gòu)建科學(xué)、合理、切實(shí)可行的中小學(xué)樂(lè)高機(jī)器人教程體系，規(guī)范機(jī)器人教育，對(duì)我國(guó)今后機(jī)器人教育的蓬勃發(fā)展起著非常重要的作用，勢(shì)在必行。

科學(xué)和技術(shù)素養(yǎng)是當(dāng)今社會(huì)每個(gè)公民必備的基本素養(yǎng)。樂(lè)高機(jī)器人課程在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)與技術(shù)素養(yǎng)方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，機(jī)器人教育作為一門基礎(chǔ)課程，要面向全體學(xué)生。

樂(lè)高機(jī)器人課程要為學(xué)生營(yíng)造動(dòng)手動(dòng)腦、進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)的環(huán)境，提供必要的設(shè)備和工具，倡導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)、勇于探索的學(xué)習(xí)精神，組織學(xué)生進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生充分動(dòng)手實(shí)踐，積極合作，主動(dòng)探究。

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