巧借機器人零件實現(xiàn)多種創(chuàng)意作品課件

交流的主要內(nèi)容第一部分：簡易機器人標準套件的介紹與使用第二部分：機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)第三部分：機器人創(chuàng)意作品賞析交流的主要內(nèi)容第一部分：簡易機器人標準套件的介紹與使用1簡易機器人標準套件的介紹與使用重慶市義務教育“六大功能室”配備音樂、體育、美術、衛(wèi)生、綜合實踐、科技活動簡易機器人標準套件配備要求簡易機器人標準套件的介紹與使用重慶市義務教育“六大功能室”配2簡易機器人標準套件的介紹與使用簡易機器人標準套件

小學機器人套件（ET502）初中機器人套件（ET601）簡易機器人標準套件的介紹與使用簡易機器人標準套件小學機器人3簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可4簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可5簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可6簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可7簡易機器人標準套件的介紹與使用以《簡易報警裝置》為例來介紹操作過程簡易報警裝置本項目是多傳感器的一個大綜合，既可以作為傳感器的入門，也可以作為入門后的一個強化訓練，讓學生了解現(xiàn)實中觸發(fā)因素可能是多方面的。本項目使用AS-EI做一個裝置，將觸碰開關、光敏傳感器、電機、紅燈固定在一個平板上。簡易機器人標準套件的介紹與使用以《簡易報警裝置》為例來介紹操8簡易機器人標準套件的介紹與使用材料清單半高立方體X21號平板X14號平板X1中長方管X1紅燈X1觸碰開關X1光敏傳感器X1中L型連接器X4電機X1電機連接線X1簡易機器人標準套件的介紹與使用材料清單半高立方體X21號9簡易機器人標準套件的介紹與使用連接圖簡易機器人標準套件的介紹與使用連接圖10簡易機器人標準套件的介紹與使用與控制器（AS-ECON101）連接

將各元件連接到控制器上，對應關系是觸碰開關（I/Ｏ0）、光敏傳感器（I/Ｏ1）、電機（DC0）紅燈（I/Ｏ2）。觸碰開關屬于數(shù)字傳感器（只有接通和斷開兩種狀態(tài)，返回值只有0和1兩種）；光敏傳感器屬于模擬量傳感器（返回值在一個區(qū)間持續(xù)變化）；電機是PWM控制的（可調(diào)速、可控制正轉、反轉和停止）；紅燈是數(shù)字輸出口控制（只有亮滅兩種狀態(tài)）。簡易機器人標準套件的介紹與使用與控制器（AS-ECON10111簡易機器人標準套件的介紹與使用編程思路

該報警裝置的工作原理是碰到東西或者光線被遮擋都會報警，報警以發(fā)出警報聲、電機轉動和紅燈閃爍表現(xiàn)。具體有以下幾個步驟：①碰到東西是觸碰開關被壓下，導致（I/Ｏ0）接通；②光線被遮擋是指光敏傳感器被遮擋，（I/Ｏ1）采集的模擬值進入某個區(qū)間；③（DC0）電機轉動容易理解；④發(fā)出響聲是指蜂鳴器鳴叫；⑤紅燈閃爍是指對應端口（I/Ｏ2）的數(shù)字輸出間斷性接通。

我們編程的目的其實就是要實現(xiàn)上面根據(jù)①②的情況決定③④⑤的狀態(tài)。根據(jù)“碰到東西或者光線被遮擋都會報警”這句話的要求，我們知道①②之間的關系是“或”的關系，即只要滿足一個條件即可。

簡易機器人標準套件的介紹與使用編程思路12簡易機器人標準套件的介紹與使用光敏臨界值的判定在②號條件中提到“采集的模擬值進入某個區(qū)間”，在寫程序之前首先要確定這個區(qū)間，即當（I/Ｏ1）采集的數(shù)值變成多少的時候滿足②的條件。運行在線檢測程序，讀?。↖/Ｏ1）口的模擬值，大約是100多，用手捂住光敏后，大約是1000多。據(jù)此我們可以得出以下結論：①臨界值取1000；②端口采集的模擬值的變化趨勢是光越暗，數(shù)值越大；③判斷條件的區(qū)間可以設定為“>1000”。

簡易機器人標準套件的介紹與使用光敏臨界值的判定13簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第一步：進入VJC-E的流程圖編輯界面，用鼠標點擊左邊“控制模塊庫”，從中選擇“永遠循環(huán)”模塊。將它拖到流程圖生成區(qū)，與“主程序”相連。

（給控制器寫程序時，一般都會先寫一個“永遠循環(huán)”，否則程序只會執(zhí)行一次，就結束了。）

簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程（給控制器寫程序時14簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第二步：響應①條件，在傳感器模塊庫中用鼠標拖入一個“輕觸開關”，雙擊該模塊，將端口號設置成“數(shù)字通道0”（默認即為0）。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程15簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第三步：點擊“檢測完成后，進行條件判斷”，會跳到“輕觸開關檢測模塊”界面，在等號后面選擇1。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程16簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第四步：點擊確定后，“開關0”會變成菱形，同時出現(xiàn)兩個分支，因為我們上一步判斷的是“開關變量一=1是否成立”，則左邊一個分支表示條件①滿足，即開關被按下。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程17簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第五步：

檢測到開關閉合后應該紅燈閃爍，同時報警，電機轉動。轉到執(zhí)行器模塊庫，可以找到“指示燈”、“發(fā)音”、“延時等待”等模塊，將它們連接到程序中，工作順序是：通道2通-電機0啟動-發(fā)音0.2秒-等待0.2秒-通道2斷-電機0停-發(fā)音0.2秒-等待0.2秒。雙擊每一個模塊，按照順序設置參數(shù)。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程18簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第六步：然后看開關0右邊的一個分支“否”的情況：沒有被按下，我們就要判斷條件②了，即看看光敏傳感器有沒有被遮住。到傳感器模塊庫中找到“光敏檢測”模塊，并把它連接到程序中，雙擊設置參數(shù)。根據(jù)前面的分析我們可以得出結論：光線越暗，返回的數(shù)值越大，所以這里用“>”來進行比較傲，1000這個數(shù)值也是可以容易得出來的。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程19簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第七步：光敏傳感器的條件滿足時，也會發(fā)出警報和紅燈，這里的程序和觸碰開關的一樣。完成后的程序如右圖。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程20簡易機器人標準套件的介紹與使用總結這個程序的實現(xiàn)在常態(tài)下（沒有被捂住光敏、沒有被按下觸碰開關）是沒有反應的，只要有一個條件被觸發(fā)，就會報警。所以程序的最右側是空白的，而每個判斷的左面都是一樣的，這是您可以使用復制功能。此程序主要是if‥‥else‥‥語句，這里用到的二重判斷，類似于C語言里面的elseif語句。簡易機器人標準套件的介紹與使用總結21簡易機器人標準套件的介紹與使用JC代碼編程通過菜單欄的“編輯”-“編輯JC代碼”或者工具欄的“JC代碼”圖標，可以直接將我們寫好的流程圖轉換成JC代碼，顯示在JC代碼編輯窗口中。需要注意的是，這個過程是不可逆的，就是所寫的JC代碼不能自動生成流程圖。VJC發(fā)展到當前版本，JC代碼開發(fā)功能已經(jīng)和標準C語言兼容。用戶可以先通過流程圖編程了解程序邏輯、庫函數(shù)和C語言語法，當達到一定水平后，即可直接使用JC語言編程。

簡易機器人標準套件的介紹與使用JC代碼編程22簡易機器人標準套件的介紹與使用程序的下載及運行下載程序的方法：用USB通信線一端接控制器的下載口，另一端接計算機的USB接口，打開控制器電源開關，單擊菜單欄中“工具”選項卡，在彈出的下拉菜單中單擊“下載當前程序”，就可以下載程序了。

（下載程序也可以使用工具欄上的“下載”快捷按鈕）

按照上述步驟操作后，會出現(xiàn)一個智能下載程序對話框，并顯示下載進程，等出現(xiàn)“下載成功！”字樣時，程序已經(jīng)下載到控制器中了。關閉對話框，拔下USB通信線，按下控制器身上的“運行”按鈕，控制器就會運行所下載的程序。簡易機器人標準套件的介紹與使用程序的下載及運行23簡易機器人標準套件的介紹與使用調(diào)試程序程序下載運行時，注意檢查控制器運行狀態(tài)是否符合要求：按下觸碰開關會報警、用手遮住光敏傳感器會報警，報警時有滴滴聲、電機時轉時停、紅燈閃爍。如果現(xiàn)象不是這樣的，請檢查程序是否正確。如果不合要求，就需要調(diào)整參數(shù)，甚至修改程序，再下載運行，直到滿意為止。簡易機器人標準套件的介紹與使用調(diào)試程序24機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)目前的現(xiàn)狀1、領導不重視、不支持；2、機器人套件的配置參差不齊；3、教師缺乏機器人教學能力和技術；4、沒有外在顯著的成績；5、學生對此沒有興趣。機器人課程越來越重要！信息技術科目中設置了“人工智能初步”選修模塊；通用技術科目中設置了“簡易機器人制作”選修模塊；機器人相關的科技教育活動方興正艾；機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)目前的現(xiàn)狀機器人課程越來越重要！25機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的相關知識機器人學是一個綜合性學科。是人類科技的不斷發(fā)展和進步的產(chǎn)物。是人工智能。機器人相關的學科：機械、電子、計算機、自動化控制、人工智能、材料等等學科。機器人的發(fā)展水平是一個國家工業(yè)水平的體現(xiàn)。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的相關知識26機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的創(chuàng)意設計設計的源泉來自：設計者的靈感。設計要求：靈感的塑造者。

靈感像水、要求如杯技術實施：實現(xiàn)的手段與方法。如何塑造靈感。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的創(chuàng)意設計27機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計的思路與流程機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計的思路與流程28機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟一

將靈感和設計要求結合，充分考慮設計要求的細節(jié)。制定初步的創(chuàng)意與方案，該步驟稱為創(chuàng)意與提案環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)的關鍵：解放思想、激發(fā)創(chuàng)造熱情，充分發(fā)揮集體的智慧。設計的靈感往往來自于一個念頭的閃現(xiàn)，在團隊中，大家需要互相學習互相鼓勵，激發(fā)每個人的創(chuàng)造熱情。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟一29機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟二根據(jù)設計要求對設計方案進行可行性分析?？尚行苑治鲂枰紤]到的因素：技術條件性價比時間周期設計要求（比賽策略：競賽型機器人）人員條件環(huán)境因素機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟二根據(jù)設計要求對設計方30機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟三

仿真或者采用模型驗證在可行性分析的基礎之上，對機器人的設計方案進行驗證，驗證的主要。主要手段有：仿真：計算機設計的軟件模型。模型：加工制作簡單的模型進行原理測試。通過驗證，選擇其中最好的設計方案，同時保留一至兩個備選方案。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟三31機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計方案的創(chuàng)意性

廣闊的想象空間，豐富的想象力；獨具匠心的系統(tǒng)構思；正確理解設計要求與目的；獨樹一幟的布局與造型；結構設計的奇思妙想；機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計方案的創(chuàng)意性32機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人分類

工業(yè)機器人民用機器人軍用機器人Robot: 1、用人手創(chuàng)造的勞動者 2、代替人干活的機器。機器人具有的幾個特征：移動功能、執(zhí)行機構、感覺和智能。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人分類33機器人創(chuàng)意作品賞析機器人創(chuàng)意比賽中國青少年機器人教育在線網(wǎng)站（/

）近五年的主題與規(guī)則2009年主題——我的飛天夢2010年主題——群星璀璨世博會2011年主題——救援機器人2012年主題——仿生機器人2013年主題——社區(qū)志愿者機器人創(chuàng)意作品賞析機器人創(chuàng)意比賽34機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【優(yōu)點】2012年的主題是“仿生機器人”?！盎泟〈笫埂睘榉氯诵卧O計，機器人模仿藝術表演，還著力宣傳和保護了粵劇這個優(yōu)秀的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，一石二鳥。所以契合主題，寓意好?！静蛔恪繖C器人的身高略高了一些，對人心理上會造成一些壓力。例1：粵劇大使——仿人機器人機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【優(yōu)點】例1：粵劇大使——仿35機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【不足】“霧災天氣智能激光交通引導系統(tǒng)”研究在霧天條件下的一種輔助導航系統(tǒng)，基本上與機器人的根本特征無關。盡管項目的技術不錯，但是距離2011年創(chuàng)意比賽主題《救援機器人》較遠。方向性的失誤。例2：霧災天氣智能激光交通引導系統(tǒng)機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【不足】“霧災天氣智能激光36機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【選題的注意事項】

是否符合主題采取一票否決制【優(yōu)秀作品】（1）緊扣主題，對主題的內(nèi)涵和外延有自己的見解。（2）要有創(chuàng)新的亮點?！静唤ㄗh的傾向】在選題時隨意發(fā)揮，我行我素，文不對題。每年約10%的作品不符合主題，應該在初評時加以淘汰。機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【選題的注意事項】37機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）2號車例3：地震救援機器人【設計目標】適應震后崎嶇地形、快速清除路障、搜索被困人員、構建臨時安置點?！救蝿铡?號車任務（由出發(fā)點駛出）：任務1：用木板將公路中間的坑洞覆蓋。任務2：機械臂和升降平臺，清除路障。任務3：構建臨時安置點，車搭建帳篷。2號車任務（由中段駛出）：任務1：滅火。任務2：水路兩棲。通過堰塞湖.任務3：向1號車發(fā)出配合救援請求，對方接近2號車協(xié)同救援。

【問題】賦予機器人太多的功能，項目過度關注情節(jié)，精力放在表演上，未專注創(chuàng)新點。

對比賽理解不深。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）2號車例3：地震救援38機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）海岸有：a）水母耳風暴預測儀，b）垃圾處理設備，可搜索和收集海邊白色垃圾，c）根據(jù)魚鰾產(chǎn)生的浮力，抵消吊裝貨物的重力進行吊裝，d）礦物提取裝置。

【優(yōu)點】作品時尚比較精致。

【不足】情節(jié)類，專注搭建，

創(chuàng)意不足。例4：仿生海岸機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）海岸有：a）水母耳風39機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例5：仿生機器水黽構想?yún)⒖剂丝▋?nèi)基·梅隆大學、哈工大的類似作品，但又不同。浮力由羽毛得到。經(jīng)實驗：19.7℃下純水的表面張力系數(shù)為7.280×10－2N/m。所選羽毛尺寸：5cm×1cm（長×寬）。羽軸兩側斜生許多并行的羽支，各羽支兩側又排列羽小支。羽支遠端的1列羽小支有許多羽纖支。于是表面張力的有效長度粗略估計為100cm左右。計算得表面張力約7g。支架＋電路+驅動系統(tǒng)質(zhì)量≈5g?！军c評】項目體現(xiàn)兩個科學知識點：1）有對羽毛疏水性產(chǎn)生的表面張力的初步分析。2）水黽的仿生原理。在制作（包括電路）和實驗的基礎上做成可演示的機器人。成本低！水黽：成本50元！機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例5：仿生機器水黽40機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例6：折疊移動支架幾代樣機研發(fā)軌跡【點評】可折疊、可變形，以適應場地空間變化。研發(fā)了幾代樣機。研發(fā)過程表明是自己的思考和反復試驗完成的。在機構方面有新穎性。機器人結構由四個三棱柱桿件組成，兩兩通過合頁鉸接。電機提供動力使機器人產(chǎn)生伸縮變形，折疊時三棱柱彼此靠緊，空間縮?。徽归_呈正方形。兩種形態(tài)下履帶均能位于機身下方起到驅動作用。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例6：折疊移動支架幾41機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）【優(yōu)秀作品的特點】（1）有創(chuàng)新點（技術新穎性）。中小學生原創(chuàng)作品實際上少之又少，不可苛求。有時可以退而求其次，在原理、材料、集成、設計、工藝等的某個點或某一方面追求有限程度的技術新穎性。（2）證實新想法或揭示某個科學原理。（3）深入、樸實、就事論事。【不建議的傾向】（1）場面大，場景豪華，元素多，內(nèi)容寬泛，無創(chuàng)新點。（2）情節(jié)化，忽視新穎性，混同科普作品。不少作品將“創(chuàng)意”誤解為是設計“情節(jié)”，“講故事”，“機器人嘉年華”。（3）成人化傾向。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）【優(yōu)秀作品的特點】42機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面（1）材料創(chuàng)新：“粵劇大使”在材料上也有創(chuàng)新。結合環(huán)保，用瓦楞紙粘接作為軀干材料。先計算機繪圖，然后激光切割，再將平面紙一張張粘接成立體結構。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面（1）材料創(chuàng)新：“粵劇大使43機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面（2）集成創(chuàng)新：集成創(chuàng)新是把傳統(tǒng)的單元技術、結構方式組合起來，賦予新的功能。集成創(chuàng)新成功與否關鍵在于構思如何，創(chuàng)意巧不巧。例7：“神州不倒”盡管網(wǎng)絡上可以找到一些參考資料，但將之付諸實現(xiàn)并不容易。機器人用樂高組件搭建，難度在于借助實時檢測機器人姿態(tài)角，通過反饋控制算法，實現(xiàn)機器人在水平面兩個自由度上的倒立擺式的自主動態(tài)平衡。需要掌握傳感器-電機-單片機-本體組成的系統(tǒng)集成技術。學生首先訓練的洞察力，而非創(chuàng)造力，是更多地利用現(xiàn)有的資源進行再創(chuàng)作，而非自己進行原始創(chuàng)新。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面（2）集成創(chuàng)新：集成創(chuàng)新是44機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例8：乒乓球陪練機器人

作品在機器人小車和巡線的基礎上加進發(fā)球機構和回球彈射裝置。在單元技術上沒有更多的變化，但巧妙地將彈射、巡線、拾球、回球機構組合成一個新系統(tǒng)，賦予新的功能。構思巧妙，互動性好。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例8：乒乓球陪練機器人45機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面（3）結構創(chuàng)新例9：彈鋼琴機器人

左下圖是科研單位研發(fā)的彈鋼琴機器人樣機。右下圖是一個靠自制零件搭建成的簡單的彈鋼琴機器人。在結構設計上雖然簡單，粗糙，但也能滿足要求。所謂結構創(chuàng)新是不模仿傳統(tǒng)套路，而是因地制宜，因陋就簡。彈鋼琴機器人科研樣機彈鋼琴機器人創(chuàng)意作品機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面（3）結構創(chuàng)新彈鋼琴機器人46機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例10：蛙式跳躍仿生機器人【優(yōu)點】從網(wǎng)絡查詢青蛙跳躍原理,分解蛙跳動作和時序，搭建了三代樣機。用氣缸模擬青蛙肌肉，以壓縮空氣為動力。躍高13cm，躍距50cm。機器人全部制作都在家獨立完成。難能可貴?！静蛔恪浚?）仿人or仿蛙？矛盾（2）創(chuàng)新點的描述？（3）能量的估算（4）篇幅過多（14頁）（5）連續(xù)跳？性能好的標志性判據(jù)？向前？后？機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例10：蛙式跳躍仿生機器人47機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例11：乒乓陪練機器人

【優(yōu)點】用集成技術制作撿球、發(fā)球機器人（上、下旋球等）?？勺詣与S機改變方向與速度。是學生們的構思、自制，難能可貴?！静蛔恪垦兄茍蟾孢^于簡單。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例11：乒乓陪練機器人【48機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例12：機器寵物（1）創(chuàng)意來源：從老齡社會、空巢現(xiàn)象（社會問題），聯(lián)系自身創(chuàng)意動機：一是外公、外婆喜歡狗；二是自己學習緊，無法?；丶?，注意到空巢老人的寂寞。兩個原委感同身受，選擇寵物狗的創(chuàng)意順理成章，萌自生活。

（2）創(chuàng)意技法：一是借助“聯(lián)想類比法”。從網(wǎng)絡了解寵物豬、羊、貓、狗、鼠、海豹等機器寵物的精神慰藉功能和結構。二是決定采用“形態(tài)仿生法”。不僅模仿基本動作，還神形兼?zhèn)?。研究了狗的骨骼構造，捕捉和抽象狗肢體動作特點，測定動作幅度、關節(jié)運動角度，做運動分析和建模。以此決定機器狗的基本尺寸、骨骼長度和外形。研究過程比較科學規(guī)范，方法有可復制性。機器寵物（機器狗）的外形狗的骨骼機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例12：機器寵物機器寵物（49機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例13：智能鞋柜作品終版模型

項目是“舊瓶裝新酒”，即以樂高為主材搭建，實現(xiàn)獨自的創(chuàng)意設計。創(chuàng)意來源于現(xiàn)實生活。下圖“玄關”家家司空見慣，作者通過細致入微的觀察，從眾人不經(jīng)意處提煉創(chuàng)意的靈感，映證了這樣的話：“一個創(chuàng)意就能改變生活”。接著，作者又通過調(diào)查研究驗證了創(chuàng)意的合理性：一個三口之家的玄關往往需存放20雙鞋。隨之確定了項目目標：鞋柜應該節(jié)省空間、快速存取、實用美觀。玄關一角：諸鞋雜陳機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面例13：智能鞋柜作品終版模50精品課件！精品課件！51精品課件！精品課件！52謝謝您的聆聽!謝謝您的聆聽!53交流的主要內(nèi)容第一部分：簡易機器人標準套件的介紹與使用第二部分：機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)第三部分：機器人創(chuàng)意作品賞析交流的主要內(nèi)容第一部分：簡易機器人標準套件的介紹與使用54簡易機器人標準套件的介紹與使用重慶市義務教育“六大功能室”配備音樂、體育、美術、衛(wèi)生、綜合實踐、科技活動簡易機器人標準套件配備要求簡易機器人標準套件的介紹與使用重慶市義務教育“六大功能室”配55簡易機器人標準套件的介紹與使用簡易機器人標準套件

小學機器人套件（ET502）初中機器人套件（ET601）簡易機器人標準套件的介紹與使用簡易機器人標準套件小學機器人56簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可57簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用小學機器人套件（ET502）可58簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可59簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可以搭建的機器人（11種）簡易機器人標準套件的介紹與使用初中機器人套件（ET601）可60簡易機器人標準套件的介紹與使用以《簡易報警裝置》為例來介紹操作過程簡易報警裝置本項目是多傳感器的一個大綜合，既可以作為傳感器的入門，也可以作為入門后的一個強化訓練，讓學生了解現(xiàn)實中觸發(fā)因素可能是多方面的。本項目使用AS-EI做一個裝置，將觸碰開關、光敏傳感器、電機、紅燈固定在一個平板上。簡易機器人標準套件的介紹與使用以《簡易報警裝置》為例來介紹操61簡易機器人標準套件的介紹與使用材料清單半高立方體X21號平板X14號平板X1中長方管X1紅燈X1觸碰開關X1光敏傳感器X1中L型連接器X4電機X1電機連接線X1簡易機器人標準套件的介紹與使用材料清單半高立方體X21號62簡易機器人標準套件的介紹與使用連接圖簡易機器人標準套件的介紹與使用連接圖63簡易機器人標準套件的介紹與使用與控制器（AS-ECON101）連接

將各元件連接到控制器上，對應關系是觸碰開關（I/Ｏ0）、光敏傳感器（I/Ｏ1）、電機（DC0）紅燈（I/Ｏ2）。觸碰開關屬于數(shù)字傳感器（只有接通和斷開兩種狀態(tài)，返回值只有0和1兩種）；光敏傳感器屬于模擬量傳感器（返回值在一個區(qū)間持續(xù)變化）；電機是PWM控制的（可調(diào)速、可控制正轉、反轉和停止）；紅燈是數(shù)字輸出口控制（只有亮滅兩種狀態(tài)）。簡易機器人標準套件的介紹與使用與控制器（AS-ECON10164簡易機器人標準套件的介紹與使用編程思路

該報警裝置的工作原理是碰到東西或者光線被遮擋都會報警，報警以發(fā)出警報聲、電機轉動和紅燈閃爍表現(xiàn)。具體有以下幾個步驟：①碰到東西是觸碰開關被壓下，導致（I/Ｏ0）接通；②光線被遮擋是指光敏傳感器被遮擋，（I/Ｏ1）采集的模擬值進入某個區(qū)間；③（DC0）電機轉動容易理解；④發(fā)出響聲是指蜂鳴器鳴叫；⑤紅燈閃爍是指對應端口（I/Ｏ2）的數(shù)字輸出間斷性接通。

我們編程的目的其實就是要實現(xiàn)上面根據(jù)①②的情況決定③④⑤的狀態(tài)。根據(jù)“碰到東西或者光線被遮擋都會報警”這句話的要求，我們知道①②之間的關系是“或”的關系，即只要滿足一個條件即可。

簡易機器人標準套件的介紹與使用編程思路65簡易機器人標準套件的介紹與使用光敏臨界值的判定在②號條件中提到“采集的模擬值進入某個區(qū)間”，在寫程序之前首先要確定這個區(qū)間，即當（I/Ｏ1）采集的數(shù)值變成多少的時候滿足②的條件。運行在線檢測程序，讀?。↖/Ｏ1）口的模擬值，大約是100多，用手捂住光敏后，大約是1000多。據(jù)此我們可以得出以下結論：①臨界值取1000；②端口采集的模擬值的變化趨勢是光越暗，數(shù)值越大；③判斷條件的區(qū)間可以設定為“>1000”。

簡易機器人標準套件的介紹與使用光敏臨界值的判定66簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第一步：進入VJC-E的流程圖編輯界面，用鼠標點擊左邊“控制模塊庫”，從中選擇“永遠循環(huán)”模塊。將它拖到流程圖生成區(qū)，與“主程序”相連。

（給控制器寫程序時，一般都會先寫一個“永遠循環(huán)”，否則程序只會執(zhí)行一次，就結束了。）

簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程（給控制器寫程序時67簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第二步：響應①條件，在傳感器模塊庫中用鼠標拖入一個“輕觸開關”，雙擊該模塊，將端口號設置成“數(shù)字通道0”（默認即為0）。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程68簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第三步：點擊“檢測完成后，進行條件判斷”，會跳到“輕觸開關檢測模塊”界面，在等號后面選擇1。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程69簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第四步：點擊確定后，“開關0”會變成菱形，同時出現(xiàn)兩個分支，因為我們上一步判斷的是“開關變量一=1是否成立”，則左邊一個分支表示條件①滿足，即開關被按下。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程70簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第五步：

檢測到開關閉合后應該紅燈閃爍，同時報警，電機轉動。轉到執(zhí)行器模塊庫，可以找到“指示燈”、“發(fā)音”、“延時等待”等模塊，將它們連接到程序中，工作順序是：通道2通-電機0啟動-發(fā)音0.2秒-等待0.2秒-通道2斷-電機0停-發(fā)音0.2秒-等待0.2秒。雙擊每一個模塊，按照順序設置參數(shù)。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程71簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第六步：然后看開關0右邊的一個分支“否”的情況：沒有被按下，我們就要判斷條件②了，即看看光敏傳感器有沒有被遮住。到傳感器模塊庫中找到“光敏檢測”模塊，并把它連接到程序中，雙擊設置參數(shù)。根據(jù)前面的分析我們可以得出結論：光線越暗，返回的數(shù)值越大，所以這里用“>”來進行比較傲，1000這個數(shù)值也是可以容易得出來的。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程72簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程第七步：光敏傳感器的條件滿足時，也會發(fā)出警報和紅燈，這里的程序和觸碰開關的一樣。完成后的程序如右圖。簡易機器人標準套件的介紹與使用流程圖編程73簡易機器人標準套件的介紹與使用總結這個程序的實現(xiàn)在常態(tài)下（沒有被捂住光敏、沒有被按下觸碰開關）是沒有反應的，只要有一個條件被觸發(fā)，就會報警。所以程序的最右側是空白的，而每個判斷的左面都是一樣的，這是您可以使用復制功能。此程序主要是if‥‥else‥‥語句，這里用到的二重判斷，類似于C語言里面的elseif語句。簡易機器人標準套件的介紹與使用總結74簡易機器人標準套件的介紹與使用JC代碼編程通過菜單欄的“編輯”-“編輯JC代碼”或者工具欄的“JC代碼”圖標，可以直接將我們寫好的流程圖轉換成JC代碼，顯示在JC代碼編輯窗口中。需要注意的是，這個過程是不可逆的，就是所寫的JC代碼不能自動生成流程圖。VJC發(fā)展到當前版本，JC代碼開發(fā)功能已經(jīng)和標準C語言兼容。用戶可以先通過流程圖編程了解程序邏輯、庫函數(shù)和C語言語法，當達到一定水平后，即可直接使用JC語言編程。

簡易機器人標準套件的介紹與使用JC代碼編程75簡易機器人標準套件的介紹與使用程序的下載及運行下載程序的方法：用USB通信線一端接控制器的下載口，另一端接計算機的USB接口，打開控制器電源開關，單擊菜單欄中“工具”選項卡，在彈出的下拉菜單中單擊“下載當前程序”，就可以下載程序了。

（下載程序也可以使用工具欄上的“下載”快捷按鈕）

按照上述步驟操作后，會出現(xiàn)一個智能下載程序對話框，并顯示下載進程，等出現(xiàn)“下載成功！”字樣時，程序已經(jīng)下載到控制器中了。關閉對話框，拔下USB通信線，按下控制器身上的“運行”按鈕，控制器就會運行所下載的程序。簡易機器人標準套件的介紹與使用程序的下載及運行76簡易機器人標準套件的介紹與使用調(diào)試程序程序下載運行時，注意檢查控制器運行狀態(tài)是否符合要求：按下觸碰開關會報警、用手遮住光敏傳感器會報警，報警時有滴滴聲、電機時轉時停、紅燈閃爍。如果現(xiàn)象不是這樣的，請檢查程序是否正確。如果不合要求，就需要調(diào)整參數(shù)，甚至修改程序，再下載運行，直到滿意為止。簡易機器人標準套件的介紹與使用調(diào)試程序77機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)目前的現(xiàn)狀1、領導不重視、不支持；2、機器人套件的配置參差不齊；3、教師缺乏機器人教學能力和技術；4、沒有外在顯著的成績；5、學生對此沒有興趣。機器人課程越來越重要！信息技術科目中設置了“人工智能初步”選修模塊；通用技術科目中設置了“簡易機器人制作”選修模塊；機器人相關的科技教育活動方興正艾；機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)目前的現(xiàn)狀機器人課程越來越重要！78機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的相關知識機器人學是一個綜合性學科。是人類科技的不斷發(fā)展和進步的產(chǎn)物。是人工智能。機器人相關的學科：機械、電子、計算機、自動化控制、人工智能、材料等等學科。機器人的發(fā)展水平是一個國家工業(yè)水平的體現(xiàn)。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的相關知識79機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的創(chuàng)意設計設計的源泉來自：設計者的靈感。設計要求：靈感的塑造者。

靈感像水、要求如杯技術實施：實現(xiàn)的手段與方法。如何塑造靈感。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人的創(chuàng)意設計80機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計的思路與流程機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計的思路與流程81機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟一

將靈感和設計要求結合，充分考慮設計要求的細節(jié)。制定初步的創(chuàng)意與方案，該步驟稱為創(chuàng)意與提案環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)的關鍵：解放思想、激發(fā)創(chuàng)造熱情，充分發(fā)揮集體的智慧。設計的靈感往往來自于一個念頭的閃現(xiàn)，在團隊中，大家需要互相學習互相鼓勵，激發(fā)每個人的創(chuàng)造熱情。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟一82機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟二根據(jù)設計要求對設計方案進行可行性分析?？尚行苑治鲂枰紤]到的因素：技術條件性價比時間周期設計要求（比賽策略：競賽型機器人）人員條件環(huán)境因素機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟二根據(jù)設計要求對設計方83機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟三

仿真或者采用模型驗證在可行性分析的基礎之上，對機器人的設計方案進行驗證，驗證的主要。主要手段有：仿真：計算機設計的軟件模型。模型：加工制作簡單的模型進行原理測試。通過驗證，選擇其中最好的設計方案，同時保留一至兩個備選方案。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計步驟三84機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計方案的創(chuàng)意性

廣闊的想象空間，豐富的想象力；獨具匠心的系統(tǒng)構思；正確理解設計要求與目的；獨樹一幟的布局與造型；結構設計的奇思妙想；機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)設計方案的創(chuàng)意性85機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人分類

工業(yè)機器人民用機器人軍用機器人Robot: 1、用人手創(chuàng)造的勞動者 2、代替人干活的機器。機器人具有的幾個特征：移動功能、執(zhí)行機構、感覺和智能。機器人創(chuàng)意作品的設計與實現(xiàn)機器人分類86機器人創(chuàng)意作品賞析機器人創(chuàng)意比賽中國青少年機器人教育在線網(wǎng)站（/

）近五年的主題與規(guī)則2009年主題——我的飛天夢2010年主題——群星璀璨世博會2011年主題——救援機器人2012年主題——仿生機器人2013年主題——社區(qū)志愿者機器人創(chuàng)意作品賞析機器人創(chuàng)意比賽87機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【優(yōu)點】2012年的主題是“仿生機器人”?！盎泟〈笫埂睘榉氯诵卧O計，機器人模仿藝術表演，還著力宣傳和保護了粵劇這個優(yōu)秀的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，一石二鳥。所以契合主題，寓意好?！静蛔恪繖C器人的身高略高了一些，對人心理上會造成一些壓力。例1：粵劇大使——仿人機器人機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【優(yōu)點】例1：粵劇大使——仿88機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【不足】“霧災天氣智能激光交通引導系統(tǒng)”研究在霧天條件下的一種輔助導航系統(tǒng)，基本上與機器人的根本特征無關。盡管項目的技術不錯，但是距離2011年創(chuàng)意比賽主題《救援機器人》較遠。方向性的失誤。例2：霧災天氣智能激光交通引導系統(tǒng)機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【不足】“霧災天氣智能激光89機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【選題的注意事項】

是否符合主題采取一票否決制【優(yōu)秀作品】（1）緊扣主題，對主題的內(nèi)涵和外延有自己的見解。（2）要有創(chuàng)新的亮點?！静唤ㄗh的傾向】在選題時隨意發(fā)揮，我行我素，文不對題。每年約10%的作品不符合主題，應該在初評時加以淘汰。機器人創(chuàng)意作品賞析選題與方案構思【選題的注意事項】90機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）2號車例3：地震救援機器人【設計目標】適應震后崎嶇地形、快速清除路障、搜索被困人員、構建臨時安置點?！救蝿铡?號車任務（由出發(fā)點駛出）：任務1：用木板將公路中間的坑洞覆蓋。任務2：機械臂和升降平臺，清除路障。任務3：構建臨時安置點，車搭建帳篷。2號車任務（由中段駛出）：任務1：滅火。任務2：水路兩棲。通過堰塞湖.任務3：向1號車發(fā)出配合救援請求，對方接近2號車協(xié)同救援。

【問題】賦予機器人太多的功能，項目過度關注情節(jié)，精力放在表演上，未專注創(chuàng)新點。

對比賽理解不深。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）2號車例3：地震救援91機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）海岸有：a）水母耳風暴預測儀，b）垃圾處理設備，可搜索和收集海邊白色垃圾，c）根據(jù)魚鰾產(chǎn)生的浮力，抵消吊裝貨物的重力進行吊裝，d）礦物提取裝置。

【優(yōu)點】作品時尚比較精致。

【不足】情節(jié)類，專注搭建，

創(chuàng)意不足。例4：仿生海岸機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）海岸有：a）水母耳風92機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例5：仿生機器水黽構想?yún)⒖剂丝▋?nèi)基·梅隆大學、哈工大的類似作品，但又不同。浮力由羽毛得到。經(jīng)實驗：19.7℃下純水的表面張力系數(shù)為7.280×10－2N/m。所選羽毛尺寸：5cm×1cm（長×寬）。羽軸兩側斜生許多并行的羽支，各羽支兩側又排列羽小支。羽支遠端的1列羽小支有許多羽纖支。于是表面張力的有效長度粗略估計為100cm左右。計算得表面張力約7g。支架＋電路+驅動系統(tǒng)質(zhì)量≈5g。【點評】項目體現(xiàn)兩個科學知識點：1）有對羽毛疏水性產(chǎn)生的表面張力的初步分析。2）水黽的仿生原理。在制作（包括電路）和實驗的基礎上做成可演示的機器人。成本低！水黽：成本50元！機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例5：仿生機器水黽93機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例6：折疊移動支架幾代樣機研發(fā)軌跡【點評】可折疊、可變形，以適應場地空間變化。研發(fā)了幾代樣機。研發(fā)過程表明是自己的思考和反復試驗完成的。在機構方面有新穎性。機器人結構由四個三棱柱桿件組成，兩兩通過合頁鉸接。電機提供動力使機器人產(chǎn)生伸縮變形，折疊時三棱柱彼此靠緊，空間縮小；展開呈正方形。兩種形態(tài)下履帶均能位于機身下方起到驅動作用。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）例6：折疊移動支架幾94機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）【優(yōu)秀作品的特點】（1）有創(chuàng)新點（技術新穎性）。中小學生原創(chuàng)作品實際上少之又少，不可苛求。有時可以退而求其次，在原理、材料、集成、設計、工藝等的某個點或某一方面追求有限程度的技術新穎性。（2）證實新想法或揭示某個科學原理。（3）深入、樸實、就事論事?！静唤ㄗh的傾向】（1）場面大，場景豪華，元素多，內(nèi)容寬泛，無創(chuàng)新點。（2）情節(jié)化，忽視新穎性，混同科普作品。不少作品將“創(chuàng)意”誤解為是設計“情節(jié)”，“講故事”，“機器人嘉年華”。（3）成人化傾向。機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性（技術的新穎性）【優(yōu)秀作品的特點】95機器人創(chuàng)意作品賞析創(chuàng)新性的幾個方面（1）材料創(chuàng)新：“粵劇大使