全國青少年機器人等級考試一二級教學內(nèi)容及安排

1、全國青少年機器人等級考試一二級教學概述及教學安排A機器人常識機器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以 運行預先編排的程序， 也可以根據(jù)以人工智能技術制定的原則綱領行動。 它的任 務是協(xié)助或取代人類的部分工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義： “一種 可編程和多 功能的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務而具有 可用電腦改變和可編程動作的專 門系統(tǒng)?！?.機器人歷史事件及重要理論古代機器 ： 機器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機器人的問世都只有幾十 年的歷史，但人們對機器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。

2、 人類希望制 造一種像人一樣的機器，以便代替人類完成各種工作。 在我國的 西周時期 ，中國 的能工巧匠偃（ym）師用動物皮、木頭、樹脂制出了能歌善舞的伶人，這是我 國最早記載的木頭機器人雛形。公元2世紀，古希臘人發(fā)明了最原始的機器人自動機。 它是以水、空氣、 蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。漢代，大科學家張衡不僅發(fā)明了 地動儀，而且發(fā)明了 計里鼓車，它每行一里， 車上木人擊木馬一下，每行十里擊鐘一下。三國時期， 諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“ 木牛流馬 ”，并用其運送軍糧，支援前 方戰(zhàn)爭。使蜀道之難的運輸變得相對輕松。 （可以講一下故事，集中學生的注意 力）。機器人的產(chǎn)

3、生 ：1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷爾恰佩克在他的科幻小 說羅薩姆的萬能機器人中，根據(jù)robota和robotnik兩個單詞，創(chuàng)造出了 “robot”機器人這個詞1939年，美國西屋電氣公司制造出家用機器人， 它由電纜控制， 可以行走， 會說話，甚至可以抽煙，讓人們對家用機器人更加憧憬。1942年，美國科幻巨匠 阿西莫夫 在他的科幻小說中提出機器人 三大定律 ：1.機器人不應傷害人類；2.機器人應遵守人類的命令， 與第一第違背的命令除外；3.機器人應能保護自己，與前兩條相抵觸者除外。 這是給機器人賦予的倫理性綱 領，機器人學術界一直將這三原則作為機器人開發(fā)的準則。1954年美國人 喬治.德沃

4、爾 制造出世界上第一臺可編程的機器人Unimate尤尼梅特 ，并注冊了專利。 這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作， 因此 具有通用性和靈活性。1959年，美國發(fā)明家 約瑟夫.英格伯格 和德沃爾制造出第一臺工業(yè)機器人， 并成立了世界上第一家機器人制造工廠，因此 英格伯格被稱為工業(yè)機器人之父 。1966年，斯坦福大學人工智能研究中心發(fā)明了 謝克機器人 ，它是 第一臺移 動機器人 ，它被賦予了有限的觀察和環(huán)境建模能力， 控制它的計算機要填滿整個 房間。1969年，日本的機器人專家森昌弘提出了“恐怖谷理論” ：人形玩具或機器 人的仿真度越高， 超過95%人們越有好感，但當超過一個臨界點時，這種好

5、感度 會突然降低， 越像人越反感恐懼，直到谷底，所以許多機器人專家在制造機器人 時，都盡量避免“機器人”外表太過人格化，以求避免跌入“恐怖谷陷阱” 。國際上機器人的比賽 ：1.國際上的機器人足球比賽分為兩大系列 （機器人 世界杯）和FIRA（微型機器人世界杯足球比賽）（1）機器人世界杯（RoboCup）1992年 加拿大不列顛哥倫比亞大學教授Alan Mackworth提出機器人進 行足球比賽（提出概念）1992年10月 日本 草擬了規(guī)則和足球機器人和模擬系統(tǒng)的開發(fā)原型。 （原型）1993年6月 日本創(chuàng)辦機器人比賽 命名RoboCup J聯(lián)賽，隨后，更名機器 人世界杯RoboCup。（創(chuàng)辦）1

6、997年8月23-29日日本名古屋 舉行比賽（首屆比賽）2008年6月在中國蘇州舉辦了第12屆機器人世界杯（2）微型機器人世界杯足球比賽（FIRA1995年（Jong-HwanKim）教授提出1996年11月，韓國首次舉辦了微型足球比賽（即FIRAMiroSot 96），以后每 年舉辦一次機器人足球比賽。機器人三代發(fā)展：第一代：“示教再現(xiàn)”型機器人，只具有記憶、存儲能力，按相應程序重復 作業(yè)，但對周圍環(huán)境基本沒有感知與反饋控制能力。（工業(yè)機器人）第二代：感知型機器人，隨著傳感技術和信息處理技術的發(fā)展， 第二代機器 人能夠獲得作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的部分有關信息，進行一定的實時處理，引導機 器人進行

7、作業(yè)。（門口的歡迎機器人）第三代：智能機器人，它具有更完善的環(huán)境感知能力，而且還具有邏輯思維、 判斷和決策能力，可根據(jù)作業(yè)要求與環(huán)境信息自主地進行工作。（動畫片中的機器人）。2.機器人相關電影序號電影/動畫片名稱機器人主演電影年份1終結者（第一部）T-8001984 年2霹靂五號Number 51986 年3機械戰(zhàn)警亞歷克斯墨菲1987 年4剪刀手愛德華愛德華1990 年5土 口 口”口公曲宀 機器管豕安德魯1999 年6人工智能大衛(wèi)2001 年7l,Robot 機械公敵尼桑2004 年8機器人歷險記羅德尼2005 年9變形金剛（第一部）汽車人、霸天虎2007 年10鋼鐵俠托尼斯塔克2008

8、年 4 月11機器人總動員瓦力2008 年 6 月12鐵臂阿童木阿里木2009 年13鐵甲鋼拳亞當2011 年14機器人啟示錄艾克斯2012 （小說改編未拍兀）15環(huán)太平洋機甲獵人2013 年16超能陸戰(zhàn)隊大白2014 年（美國上映）17超能查派查派2015 年3.機器人定義及組成機器人的定義：它是自動控制機器robot的俗稱，自動控制機器包括一切模 擬人類行為或思想模擬其他生物的機械。理想中的高仿真機器人是整合了控制論、機械、電子、計算機與人工智能、 材料學和仿生學的產(chǎn)物，所以機器人是綜合微電子技術，自動化控制技術，機械 學、計算機等學科的綜合成果。機器人系統(tǒng)基本結構 ：機械部分、傳感部分、

9、控制部分。機器人一般由 執(zhí)行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復雜機械 等組成。機器人驅動方式： 電力驅動、液壓驅動、氣壓驅動 。電機是發(fā)電機和電動機的統(tǒng)稱， 電機通常分為直流電機和交流電機 ，交流電 機分為異步電機和同步電機兩類。 人們對電機的要求是體積小、高速、高精度。4.各類機器人的特點：工業(yè)機器人指能自動執(zhí)行任務的人造機器裝置， 用以取代或協(xié)助人類工作， 所以 工業(yè)機器人具有以下特點：1.對工作環(huán)境有很強的適應能力，能夠代替人類在有害場從事危險工作。 （比 如排雷、潛水機器人）2.動作準確度高，可保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。3.能高強度在環(huán)境中從事單調簡單的勞動。4.具有很廣泛的通用性。醫(yī)

10、用機器人的特點：1.不能發(fā)生錯誤動作；2.非專業(yè)人員也可以正確使用；3.對醫(yī)生提供有效的幫助。4.可以直接與人接觸（不擔心被感染或傳染） 。5.機器人在航空航天中的應用20世紀火星探測器年4月7日，美國發(fā)射”探測器年美國發(fā)射兩架火星探測車，2004年初成功登陸 ，分別是勇氣號（Spirit,MER-A)機遇號(Opportunity, MER-B)A作業(yè)（機器人常識）一、單選題。1. 首屆機器人世界杯在哪舉辦？（日本）A. 法國 B. 日本 C. 美國 D. 英國2. 機器人控制系統(tǒng)從基本原理和系統(tǒng)結構上可以分成哪兩類？（A ）A. 非伺服型系統(tǒng)和伺服型系統(tǒng)B. Windows 系統(tǒng)和蘋果系統(tǒng)

11、。C. 仿真型系統(tǒng)和非仿真型系統(tǒng)D. 大系統(tǒng)和小系統(tǒng)。3. （英格伯格）被稱為“工業(yè)機器人之父” 。A. 阿西莫夫 B. 英格伯格 C. 諾伯特 D. 弗里茨4. 下面哪個不是機器人系統(tǒng)的基本結構？（ B）A. 機械本體 B. 人 C. 計算機控制系統(tǒng)D. 傳感系統(tǒng)。5. 工業(yè)機器人出現(xiàn)是在（ 20）世紀。A. 18B. 19 C. 20 D. 216. 機器人三定律由誰提出？（阿西莫夫）A. 美國科幻家艾薩克 ?阿西莫夫。（在環(huán)舞短篇小說中提出機器人三定律）B. 喬治 ?德沃爾。（工業(yè)機器人先驅，創(chuàng)造世界第一臺可編程機器人-尤尼梅特）C. 意大利作家卡洛 ?洛倫齊尼。 （寫出匹諾曹 ）D.

12、捷克劇作家卡爾 ?恰佩克。（在戲劇創(chuàng)造出“機器人”一詞）7.機器人的英文單詞是？（ B）A. BoterB. RebotC. RobotD. BotreA. 由美國機器人專家提出。應該是由日本機器人專家森昌弘提出）8.中國在哪年首次舉辦機器人世界杯？（2008 年 6 月蘇州）9.隨著機器人的越來越多樣化，想實現(xiàn)機器人精密控制，對電機的要求有。10. 下面哪個機器人會說話？（C ）A. 但丁機器人。 （八腳機器人，探索火山）B. 探路者機器人。 （探索火星）C. 菲比娃娃機器人。 （會說話）D. 謝克機器人。 （第一臺移動機器人）11.機器人的定義中，突出強調的是？（13.機器人能力評價不包括

13、哪個？（ C ）A. 第一臺潛水機器人B. 第一臺飛行機器人C. 第一防水機器人D. 第一臺移動機器人A. 智能B. 機能C. 生物能D. 活動范圍。14.1966 年謝克機器人誕生， 關于謝克機器人下面說法正確的是？（15.關于機器人“恐怖谷理論”，下面說法正確的是？（ D ）A. 1999B. 2004C. 2006A. 體積大B. 體積小、高速高精度C. 價格昂貴D. 沒什么要求A. 具有人型B. 感知能力強C. 像人一樣的活著D. 模仿人的功能。12.國際上最具影響力的兩大世界杯機器人足球賽是什么？（ BA. 奧運會B. RobotCup/FIRAC. FIFAD. 歐洲杯B. 人類不

14、喜歡機器人。C. 機器人不喜歡人類。D. 隨著機器人的擬人程度增加，人類對它的好感度就會改變。16.首屆機器人世界杯在哪年舉辦？（1997 年名古屋 ）A. 1992B. 1995C. 1997D. 199917.我國最早的機器人是在什么時候？（D ）A. 唐朝 B. 清朝后期 C. 解放后 D. 西周時期。二、多選題1.下面哪些是機器人三定律？（ABC ）A. 機器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害。B. 除非違背第一法則，機器人必須服從人類的命令。C. 在不違背第一及第二法則下，機器人必須保護自己。D. 機器人可以偶爾傷害人類。2.2004 年初，美國兩架火星探測車成功登錄，包括下面哪個？

15、（ BD ）3.服務機器人主要從事工作有？（ACD ）4.機器人綜合哪些學科的成果而誕生。 （ ABCD ）5.智能機器人主要包括哪些方面的能力。 （ ABC ）A. 神奇號 B. 機遇號C. 勇氣號 D. 好奇號A. 清潔 B. 焊接 C. 監(jiān)護D. 保安A. 微電子技術B. 自動化控制技術C. 機械學 D. 計算機。A. 感知能力B. 思維能力C. 行為能力D. 超能力。6.工業(yè)機器人具有哪些特點？（ABCD ）A. 對工作環(huán)境有很強適應能力，能代替人在有害場所從事危險工作。B. 動作準確性高，可保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。C. 能高強度地在環(huán)境中從事單調重復的勞動。D. 具有很廣泛的通用性。7.機器人傳感器應該具有的要求？（CD ）A. 體積大B. 抗干擾性