1小时学会Aduino第一讲创意机器人入门.ppt

视频欣赏:美国军方的尖端机器人 学情调查 A、是学校机器人方面的教练 B、是信息技术、通用技术或科技教师 C、接触过机器人 D、从未接触过机器人和编程 比赛规则分析 大赛分为“龙舟争霸赛（非智能型）”和“龙舟挑战赛（智能型）”两种赛事，“龙舟争霸赛”比拼的是速度和结构设计创意；“龙舟挑战赛”比拼的是速度和机器人编程避障。大赛以小组为单位报名，每一组2-4名学生，比赛过程中，主办方只为参赛队提供马达、木板、齿轮等简单的材料，参赛队需在此基础上充分发挥创新能力、团队协作能力、专业知识和动手能力制作作品。 赛况及作品 什么是创意机器人 开源机器人（Open Source Robot） 是一种应用于科学研究和教学的资源开放型机器人。其主要特点体现在机器人硬件或软件的开放性。由于硬件和软件资源的对外开发，极大地方便了机器人技术开发人员的技术交流及二次开发。相信随着开源机器人的逐步普及，机器人技术的发展将会被推到新的高潮。 国外开展情况 一篇博客反应的美国高中机器人比赛 我儿子学校的这个机器人俱乐部，是他们学校众多俱乐部里的一个。自愿参加（但一般要求在9年级是就要加入，不能半路加入）（美国高中阶段是9年级到12年级）。只有一名老师义务指导他们的活动。每年全美（包括加拿大）高中生机器人俱乐部都举行比赛。由全美俱乐部每年这个时期统一发布一个机器人比赛内容和规则（每年都不一样），统一购置并发放一批器件材料（价值4千美元，参赛队自筹购买）。发布比赛规则后，要在6周时间里将机器人建造好，先开始在学校所在州里进行选拔赛，选上以后，再参加地区赛，最后进入全美赛。 这个活动，全部是自筹资金。 4千美元的指定材料，使大家的起点一致。但实际建个机器人，至少还要需要另外几千美元。去年儿子所在俱乐部最后用了1万2千美元，都是一家叫BOSCH的公司赞助的。 这次比赛是今年赛季的热身赛（KICK OFF），用的是去年的机器人和比赛规则。 “FIRST”科学兴趣系统分得很详细，按照孩子的年龄分为不同组，最小的6-9岁组，果果已经可以参加。但是这个年龄段的科技项目主要以LEGO为平台，还没有上升到机器人的层面。 中级组也是类似，可能难度更大些。 高级组的大孩子才会动手自己设计组装机器人，就是我们今天看到的这种比赛。 将小车开到杆顶 日本中学生举行机器人搭建“金字塔”比赛参加当天比赛的中学生要在30分钟内操作自己制造的机器人， 推广开源机器人的意义 1、当前国内机器人出现了一些问题。 2、开源机器人优势： 有助于学生亲身参与，从最底层获得硬件制作的经验，培养空间思维、创新意识； 廉价质优，容易普及，适合在教学中使用； 软硬件结合，可以更加直接地接触到电子电路，了解元器件运行原理，对电学学习带来帮助； 有助于科技创新活动开展。 不用半导体零件的机器人 面具机器人：疯狂的小鸟 探索在通用技术中的应用 1、可以整合《电子控制》和《机器人制作》选修模块。 2、有助于激发学生学习兴趣。 3、我制定的学习路线： ①虚拟机器人的程序设计 ②实体机器人的基本结构及搭建 ③学习arduino单片机，用单片机控制机器人 4、探索阶段，期待同行的支持及提出批评和建议。 适合中学生的开源机器人构成 基本部件： 结构部件较为随意，可以使用舵机、马达、齿轮、皮带、履带、链条等各种零部件。也可以使用其他套装机器人的结构材料，甚至废物利用的材料。 控制部分以AVR为主流的单片机进行控制(Arduino板)，编程简单，可以用C语言编程，学习周期短（华南理工大学还开发了图形积木式编程环境）。 开源的好处： 网上资源很多，方便学习，扩展性好。 机器人创意设计的几个关键因素 一、设计者的灵感、创新思维 灵感来源于认知的积累。 二、基本知识 1、机器人躯干----机械设计 2、机器人动力----电气系统 3、机器人感知----传感系统 4、机器人能源----供电系统 5、机器人灵魂----控制系统 机器人的机械部分 机械原理 1、连续运动?间断运动 槽轮 2、快速（慢速）? 慢速（快速） 变速 3、转动（直线运动）? 直线运动（转动） 齿轮齿条 4、正向运动?反向运动 换向器 5、转动?往复（活塞式） 曲柄滑块 6、水平运动?垂直运动 凸轮 7、转换转动方向 斜齿轮 8、其他 分享：你对创意类机器人辅导有什么心得？ 积木式的单片机系统Arduino Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的arduino板）和软件（arduino IDE) 1、使用低价格的微处理控制器(ATMEGA8或ATmega168等)。 2、开放源代码的电路图设计 3、可依据官方提供的Eagle格式PCB和SCH电路图，简化Ard