第一章 走进机器人

第一章 走进机器人
第一章 走进机器人

1 第一章 走进机器人 人与机器人 —“机器人”I want to know!让我们一起走进智能机器人的世界!

随着智能机器人的不断发展,我们的生活中已经出现了很多鲜明的机器人在不知不觉的帮助着我们的生活,同学们说说都有什么样的机器人在我们生活中出现了呢? 相信大家都看过影片《机器人瓦力》

在影片中我们的地球被我们自己双手毁坏

的无法生活,而选择居住在外星球大家因此

没有了快乐。而真实世界里我们更需要爱惜

地球保护环境,让我们和机器人一起来创造

和谐的地球,美好的家园。

机器人的问世改变了世界,人们为此减

少了工作量提高了产品质量,创造出更多的

社会财富。不仅在中国,世界各地的人们都

在使用机器人为世界做出有力的贡献。

当然任何新事物的出现都有利有弊,只不过利大于弊,很快就得到了人们的认可。比如汽车的出现,它不仅夺了一部分人力车夫、挑夫的生意,还常常出车祸,给人类生命财产带来威胁。虽然人们都看到了汽车的这些弊端,但它还是成了人们日常生活中必不可少的交通工具。英国一位著名的政治家针对关于工业机器人的这一问题说过这样一段话:“日本机器人的数量居世界首位,而失业人口最少,英国机器人数量在发达国家中最少,

2

而失业人口居高不下”,这也从另一个侧面说明了机器人是不会抢人类的饭碗。

说了这么多相信同学们也该明白:没有机器人,人将变为机器;有了机器人,人仍然是主人。

好了大课堂总结时间到了:什么才是智能机器人呢?感知、思维和行为是机器人是否具备智能的三要素。智能机器人具备的环境感知能力,对执行任务和将感知与行为联系起来进行思维、判断的载体。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。

1、

机器人不应该伤害人类; 2、

机器人应服从人的一切命令,但不得违反第一定律。 3、 机器人应保护自身的安全,但不得违反第一、第二定

律。

人们对制造机器人,制定出必须遵守的三条法则。

你还知道哪些机器人?说说他对我们

生活和工作带来那些帮助。

智能型教育机器人实验指南

六年级下册信息技术《走近机器人》备课教案

六年级下册信息技术《走近机器人》备课 教案 六年级下册信息技术《走近机器人》备课教案 第11课走近机器人 教材分析: 本课主要有两大块内容:进一步深入了解和学习机器人的一般硬件特征和软件组成;掌握操作课堂教学机器的一般步骤。学生对机器人的硬件结构已经有了比较多的了解和学习,老师可以适当作一些演示和讲解,同时要引导学生,光有硬件结构的机器人还是不能正常工作的,还需要有机器人能读懂的程序。展开介绍机器人配套软件的重要性、界面、图标等方面内容,再过渡到课堂教学机器人的一般操作过程和方法,把前面两部分综合起,完成一个范例程序的下载、调试和运行。 教学目标: 1. 知识目标:了解机器人各部分的功能和组成;了解机器人编程的环境和界面。 2. 能力目标:学习操作和控制机器人的一般过程。 3. 情感目标:培养学生的想像能力和对学习机器人的兴趣。 教学重点:

学习控制机器人的一般过程。 教学难点: 程序的编写、下载、调试和运行。 课前准备: 一段舞蹈或音乐程序(教师演示操作过程)。 教学过程: 一、机器人的组成 机器人到底是由哪些部件组成的呢?请同学们先观看一段介绍机器人的录像资料,请留意以下方面的内容:机器人的大脑、机器人的手脚、机器人的眼睛、机器人的耳朵等。 通常一套完整的机器人设备,至少包含以下几个部件: 1. 微型计算机——机器人的大脑。 机器人的大脑就是电脑,一般都是由较复杂的芯片和电路组装而成的。 2. 传感器——机器人的感觉器官。 传感器是一种与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉对应,能代替人定量测出感知对象的信息量,并能把被测的信息量转换成电脑能识别、判断电信号的装置。常用的有红外传感器、光敏传感器、热敏传感器、声音识别等传感器。 3. 执行器——机器人的四肢和嘴。 执行器一般由电机和机械装置构成。用完成指定的动作,一般机器人的执行器有:马达、喇叭、风扇、机器臂、气缸

智能制造-第一课走进机器人世界 精品

第一单元感受人工智能的魅力 课题:第一课敲开人工智能之门 【学习目标】 1.知识与技能:了解人工智能的基本概念和发展历程;了解AI广泛的应用领域;结识聊天机器人小Q;体会解析AI的方法。 2.过程与方法:通过聊天机器人小Q,初步体验AI智能,参与智能机器人教学演示实验,加深对AI含义的较全面了解。 3.情感态度与价值观:在认识和体验AI应用的过程中,激发对AI学科的兴趣,并体会科学的发展中总要经历的曲折;体会AI与智能机器之间的关系;了解我国科学家的贡献;培养学生质疑问题、不盲从、独立思考、关注科学前沿动态的科学素质,增强民族自豪感。 【知识要点】了解AI知识,体会智能机器,畅想未来AI。 符号运算、机器证明等理解;人工智能概念的建立。 【教学方法】着重分析传统程序与智能系统的区别,引导学生根据兴趣体验各种应用,引导学生讨论人类与计算机谁更强大?等热点问题,*提供网络环境,指导学生完成实践与思考。 【教学课型】授新课 【教学过程】 一.导言 Can puter Reason? 一百年前谁敢提这样的问题准会被耻笑。 20世纪六十年代的一天,大学生奥茵闯进了麻省理工学院AI实验室。一段对话:盒子里有什么?…… 对话的是SHRDLU程序! 人工智能是计算机科学的一个重要分支,是一门正在发展中的综合性前沿学科。 它与空间技术、原子技术一起誉为21世纪三大科学技术成就。 二.新授 Artificial Intelligence 1.会思考的机器(介绍)

1950年英数学家Alan Turing 阿兰图灵划时代之作“puting Machinery and Intelligence计算机能思考吗”论文,以“机器能思维吗“开始论述,并提出了。 图灵测试,他被认为是人工智能之父。 图灵测试是一个模仿游戏:人和机器(计算机)被分隔在不同的屋子,同时通过打字机问答测试题,如果提问者不能辨别人还是机器,就可认为计算机达到了人类智能的水平。现在是衡量机器智能的准则。 1956年美国数学家麦卡锡John McCarthy等美国年轻学者发起AI研讨会,公认为该学科诞生。1960年他研制出了人工智能语言LISP。也有人认为他是人工智能之父。 阿兰.图灵(Alan Turing ,1912—1954)”;麦卡锡(John McCarthy,1927-1957) 2.人工智能定义(概念研讨) 什么是智能?智能的本质是什么?至今还未搞清楚,定义也不精确未公认,以至被列为自然界四大奥秘(物质的本质,宇宙的起源,生命的本质,智能的发生)之一。 用人工的方法和技术,研究制造机器系统,模拟、延伸和扩展人类智能的科学。 智能是知识与智力的总和。 传统程序=数据结构+算法 智能系统=知识+推理 主要研究内容: 知识表示——计算机能识别与处理的形式 常识性推理——观云预报天气 知识获取——能学习,不断获得新知 智能系统开发——人工智能语言,专家系统外壳等 3.AI的发展(简述) 早在古希腊哲学家亚里士多德的形式逻辑称为三段论演绎推理,对AI的产生发展有重大影响和贡献。 英国哲学家培根归纳法,及警句“知识就是力量”。 英国逻辑学家G . Boole布尔代数,符号语言描述思维活动,为逻辑代数之父。 形成阶段——定理证明,GPS通用问题求解程序:General Problem Solving,下棋程序,模式识别,LISP语言。 成长阶段——符号逻辑,形式推理,只能解决智力游戏(过河,九宫图,积木),降温;有机化合物结构和MYCIN人血液疾病诊断系统,赋予了新生命力。 发展阶段——80中期后,稳步成长期。

机器人走进人类生活

机器人走进人类生活 机器人诞生的历史并不长。1954年,美国电子学家德沃尔获得了一项“可编程序机械手”的专利,这是一种像人手臂的机械手,它能够按程序进行工作。而程序则可以根据不同工作需要来编制。美国人英格伯格想到,如果能制造出这种机器,就可像人一样干活,从事简单的重复劳动。于是,在1958年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人,并很快得到了应用。 随后,他们成立了世界上第一家机器人制造工厂——尤尼梅逊公司,并将第一批机器人称为“尤尼梅特”,意思是“万能自动”,英格伯格和德沃尔因此被称为“工业机器人之父”。 “尤尼梅特”的外形不太像人,倒有点像坦克炮塔。它的基座上有一个大机械臂,大臂可绕轴在基座上转动,大臂上又伸出一个小机械臂,可以伸出或缩回。这个机器人的功能和人的手臂功能相似。 以后的数十年,机器人技术的发展突飞猛进,大致经历了三个时代。第一代机器人是简单个体机器人;第二代是群体劳动机器人,它们出现在20世纪70年代;第三代是类似人形的智能机器人,如机器人女秘书“韦莱利”、会弹钢琴的机器人“瓦伯特”2号等,它们的未来发展方向是有知觉、有思维,并能与人对话。 1985年,世界著名的筑波博览会在日本举行。美国研制的世界第一台两足步行机器人成了大会的焦点。 20世纪90年代末,日本科学家率先研制出第一台类人型步行机器人样机。2000年11月,日本又开发成功可模仿一岁婴儿行走的机器人“皮诺”。它全身有二十六个关节,脚心装有一个传感器,可测量重心;眼睛可分辨红、蓝、黄等颜色,可自测距离;能挥手,并能蹒跚行走。 与此同时,中国第一台类人型机器人终于在国防科技大学实验室站起来,走起来。这台机器人具有和人相似的身躯、脖子、头部、眼睛、双臂与双足,而且还具备了一定的语言功能,其行走频率为每秒两步,动态步行快速自如,并能在小偏差、不确定环境中行走。 机器人虽然忠实可靠,工作严谨,有许多优于人的地方,但是,它们也容易犯错误。关于机器人的笑话,一直就没有间断过。 在一家汽车制造厂里,因为管理人员给机器人输入了错误的指令,而机器人又不能判断指令是否正确。结果,一千多辆汽车的门被机器人给焊死了。再比如,机器人踢足球赛,由于电脑出了毛病,竟然自摆乌龙,将球踢进自家大门。 当然,这些小插曲不会妨碍机器人的高速发展。目前,机器人技术已达到“上天入地”的水平,但它们现在仍然不能脱离人,自行独立工作。人们希望有一天它们能够完全模仿人类的智能,在任何环境条件下都能独立思考、独立工作。

《走近机器人》教案

《走近机器人》教案 教学目标: 1.知识目标:了解机器人各部分的功能和组成;了解机器人编程的环境和界面。 2.能力目标:学习操作和控制机器人的一般过程。 3.情感目标:培养学生的想像能力和对学习机器人的兴趣。 教学重点: 学习控制机器人的一般过程。 教学难点: 程序的编写、下载、调试和运行。 课时安排: 2-3课时。 课前准备: 一段舞蹈或音乐程序(教师演示操作过程)。 教材分析: 本课主要有两大块内容:进一步深入了解和学习机器人的一般硬件特征和软件组成;掌握操作课堂教学机器的一般步骤。学生对机器人的硬件结构已经有了比较多的了解和学习,老师可以适当作一些演示和讲解,同时要引导学生,光有硬件结构的机器人还是不能正常工作的,还需要有机器人能读懂的程序。展开介绍机器人配套软件的重要性、界面、图标等方面内容,再过渡到课堂教学机器人的一般操作过程和方法,把前面两部分综合起来,完成一个范例程序的下载、调试

和运行。 教学建议: 根据不同的教学机器人和学生的信息技术水平情况,本节内容可以进行重新编写和整合。可以先在机房对机器人编程软件界面进行单独介绍和学习,尝试编写一段小程序,再进行机器人实践操作。也可以先讲解机器人的硬件结构,让学生有针对性地找一找,认一认“机器人大脑、传感器、执行器”等,学习机器人的编程软件。 本课要重点介绍教学机器人的操作步骤和方法,特别是在机器人软硬件的结合方面,应根据学生的信息技术能力基础,由简到难,逐步推进。一般可以让学生下载一段范例程序并尝试运行,观察学生的学习效果,有针对性地加以指导。 练习建议: 1.观察教学机器人,进行一些简单的组合、分拆活动,让学生来说一说机器人的各部件名称和作用。要求组内成员找到机器人各部件的名称和作用以后,互相说一说,并作适当的记录。 2.上机作业:按照机器人操作步骤和方法,下载一个教师提供的程序,并能够让机器人现场运行,想一想,这个程序是用来干什么的?在全体基本完成的基础上,对那些学有余力的学习小组,教师可作进一步的指导,对范例程序作一些修改。 一、机器人的组成 机器人到底是由哪些部件组成的呢?请同学们先观看一段介绍机器人的录像资料,请留意以下方面的内容:机器人的大脑、机器人的

第一章工业机器人概论.doc

第一章概论 提起机器人,我们都不陌生,脱口就能说出一大串机器人的名字:铁臂阿童木、霹雳五号、奥特曼、终结者等,这些都是小说或影视作品中的主人翁。可以说大多数人都是从影视作品中了解机器人的,影视作品中的机器人,功能都很强大,看起来很神奇,正是由于这些影视作品的影响,人们对机器人给予了非常高的希望,但现实中的机器人并不像人,与其说是机器人,还不如说是一台机器。但是只有想到了,才能做到,那些神奇的机器人正是我们共同奋斗的目标。我们只有了解了现实的机器人,才能创造出未来更好的机器人。 机器人技术是一门高新技术,作为21世纪的人才,面临高新技术和自动化技术的冲击,面临国际市场经济和技术迅猛发展的激烈竞争,机器人技术是迎接未来挑战的有力武器和理想助手,机器人使人类从繁琐、恶劣的作业环境中解脱出来,而从事更加雄伟的事业,开创未来世界。 对年青朋友来说,不管你以后搞不搞机器人技术,也不管你涉不涉足机器人产业,都有必要了解一些机器人知识,因为未来的机器人将对你的生活和工作产生巨大的影响。 [作业1] 机器人发展概况综述。 第一节工业机器人的概念 关于工业机器人,目前世界各国尚无统一定义,分类方法也不尽相同。 ①美国: 工业机器人是一种可重复编辑的多功能操作装置,它可以通过改变动作程序来完成各种工作,主要用于搬运材料,传递工件和工具。 ②日本: 1)工业机器人是整机能够回转,有抓取(或吸住)物体的手抓和能够进行伸缩、弯曲、升降(仰俯),回转及其复合动作的臂部,带有记忆 部件,可部分地代替人进行自动操作的具有通用性的机械。 2)具有人体上肢(臂、手)动作功能,可进行多种动作的装置,或者具有感觉功能,可自主进行多种动作的装置。 日本定义的工业机器人的范围是较广的,他们将工业机器人分为六类: 人控机械手 固定程序控制机器人 可变程序控制机器人 示教再现机器人 数值控制机器人 ③我国对“机械手”和“工业机器人”的定义:

《机器人的世界》读后感600字

《机器人的世界》读后感600字 导语:小编收集整理了中小学生暑期必看书目之《机器人的世界》的读后感,暑期要多读书,读好书,希望这份读后感对大家有所帮助。 今天我读了【澳】尼古拉斯·布拉克著、韦玉珏译的《探索·科学百科(中阶) 1 级a 2 机器人的世界》一书。该书是一本彩色画报。图文并茂,直观形象;解说文字通俗浅显,便于我们儿童阅读掌握。 本书向我们介绍了机器人的类型各种各样各不相同。有的是为了让人类工作更加简易或安全才制造出来的,比如轨道机器人;有些则是供人们娱乐消遣而制造的,如机器狗。机器人有很多种类,比如人形机器人、机器臂、轮式机器人、长腿机器人、工业机器人、医疗机器人、太空机器人、家庭机器人等。每个机器人都有能运动的独立部件的主体,比如光传感器、声音传感器、压力传感器、内置能源、内部控制器等。有一种六轴机器人,它是一种工业机器人,它身体里包含了 6 个轴,每个轴都可以让机器人以某种特别的方式移动。机器人有时也会出现在虚构的故事里,比如达莱克斯、铁臂阿童木、终结者等。有些机器人还有着人工智能 , “阿西莫”有着人工智能 , 它是-个人形机器人 , 它可以辨识人脸和手势 , 并以合适的个人方式作出回应。“深蓝”是一台为与世界最佳棋手对弈而设计的电脑,世界象棋冠

军加里·卡斯帕罗夫在 1997 年与“深蓝”对弈6盘。电脑赢了3局,输了2局,和了 1 局。 1995 年列奥纳多达芬奇创造了一个机械骑士,说明人体活动是可以被模仿的。机器人的作用有很多,但由于机器人越来越多,失业的人也越来越多。机器人也会进入我们的家中。 读了该书后,不但使我知道了有关机器人方面的许多知识,而且使我从这个侧面了解到科技发展是日新月异的。我们现在一定要学好科学文化知识,为实现科技现代化打好坚实的基础。 在我们生活的地球里,或者说在这个宇宙里,不止存活着人类和动植物,也许存活着其他生物。比如说机器人。 我记得在星期六,我看过一本科技书,里面讲有关机器人的,我特别关注有一句“如果人类再不节制生活,恐怕地球就是机器人在主宰了”虽然我知道这句话不是真的,但是,我还是被幻想拉了进去…… 一道光束,我到了机器人的世界。一到那里,我惊呆了。所有的在马路上行走的,包括警察,都是机器人!我走过去,想打听一下这是怎么回事,就在我过去的时候,一阵香味飘过,我看到了奶油面包,哇,好香啊,我不由的跟了过去,谁知那些面包都拉在一辆客车上,被倒在垃圾哪里了。我失望的哭了起来,一个温柔的阿姨。不对,是机器人,对我说:“小朋友,找不到回家的路了?看你的样子已经好久没吃饭

六年级下册信息技术《走近机器人》备课教案

六年级下册信息技术《走近机器人》备 课教案 www.5y kj.co m 第11课走近机器人 教材分析: 本课主要有两大块内容:进一步深入了解和学习机器人的一般硬件特征和软件组成;掌握操作课堂教学机器的一般步骤。学生对机器人的硬件结构已经有了比较多的了解和学习,老师可以适当作一些演示和讲解,同时要引导学生,光有硬件结构的机器人还是不能正常工作的,还需要有机器人能读懂的程序。展开介绍机器人配套软件的重要性、界面、图标等方面内容,再过渡到课堂教学机器人的一般操作过程和方法,把前面两部分综合起来,完成一个范例程序的下载、调试和运行。 教学目标: .知识目标:了解机器人各部分的功能和组成;了解机器人编程的环境和界面。 2.能力目标:学习操作和控制机器人的一般过程。 3.情感目标:培养学生的想像能力和对学习机器人的兴趣。

教学重点: 学习控制机器人的一般过程。 教学难点: 程序的编写、下载、调试和运行。 课前准备: 一段舞蹈或音乐程序(教师演示操作过程)。 教学过程: 一、机器人的组成 机器人到底是由哪些部件组成的呢?请同学们先观看一段介绍机器人的录像资料,请留意以下方面的内容:机器人的大脑、机器人的手脚、机器人的眼睛、机器人的耳朵等。 通常一套完整的机器人设备,至少包含以下几个部件:.微型计算机——机器人的大脑。 机器人的大脑就是电脑,一般都是由较复杂的芯片和电路组装而成的。 2.传感器——机器人的感觉器官。 传感器是一种与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉对应,能代替人定量测出感知对象的信息量,并能把被测的信息量转换成电脑能识别、判断电信号的装置。常用的有红外传感器、光敏传感器、热敏传感器、声音识别等传感器。 3.执行器——机器人的四肢和嘴。 执行器一般由电机和机械装置构成。用来完成指定的动

01 第一章 机器人概述

课程主要内容 1)概述(Xia) 2)机器人系统结构与分类(Xia)3)机器人运动学与动力学 4)机器人驱动与控制 5)机器人轨迹规划与离线仿真 6)机器人工业应用(Xia) 7)机器人系统集成技术(Xia)

参考书目 ?1刘极峰主编《机器人技术基础》, 高等教育出版社,2006年5月第一版,2011年8月第9次印刷?2蔡自兴著《机器人学》, 清华大学出版社,2000年9月第1版?3柳洪义、宋伟刚编著《机器人技术基础》, 冶金工业出版社,2002年11月第1版?4林尚扬等编著《焊接机器人及其应用》, 机械工业出版社,2000年7月第1版?5张福学《机器人技术及其应用》, 电子工业出版社,2000年1月第1版 2

第一讲机器人概述 1. 机器人由来及发展 2. 机器人定义 3.机器人相关理论与技术 4.机器人应用概况 3

1 机器人由来及发展 4 ?我国西周时代(公元前1066年-前771年),流传有关巧匠偃师献给周穆王歌舞机器人/艺伎的故事;?公元前3世纪,古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯; 1.1 古代机器人

?春秋后期,我国著名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据《墨经》记载,他曾制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”,体现了我国劳动人民的聪明智慧。 ?公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人-自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。 ?1800年前的汉代,我国东汉时期(公元25-220年),大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。而张衡发明的指南车是世界上最早的机器人雏形。 5

教学设计小禾带你走进机器人的世界

小禾带你走进机器人的世界 高新区星河湾小学王云平 ※背景分析 学校引进区本课程——机器人知识科普,这对我们教师来说是一个机遇,也是一个挑战。它开拓了我们的视野,但意味着我们要重头开始学习。我围绕第一课的教学目标制定了本节教学案例。※教材分析 《小禾带你走进机器人的世界》是机器人相关课程的引入课,也是学生学习机器人的第一课。通过本课教学让学生初步了解机器人,并激发学习兴趣,为今后的课程打下基础。 ※学情分析 考虑这是学生学习机器人的第一课,所以教学内容选择了最简单的机器人概念,掌握机器人的分类,初步了解机器人发展史等,主要是看看学生的反应能力与接受新知识的能力。旨在通过本课学习,让学生初步了解机器人,激发学习科普知识的热情和兴趣。※教学目标 1.知识与技能:了解机器人特征及发展史,激发学习机器人兴趣。 2.过程与方法:让学生在讨论中理解机器人的概念,学会根据机器人的特点对其分类。 3.情感态度与价值观:通过讨论认识机器人,进一步激发学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。 4.行为与创新:通过自主探究的学习方式,对机器人进行分类,并对未来机器人的发展进行猜想。

※教学重点:了解机器人的概念,分类和发展历史。 ※教学难点:根据机器人的特点对其进行分类。 ※教学方法与手段:情景教学法、讲授法、合作探究。 ※课前准备:课件、相关视频、学件。 ※教学过程 一、激趣导入。 师:同学们,在学习新课之前,请先欣赏一段歌舞表演(播放冲向巅峰--机器人伴舞视频)。 边看视频,边提问:这场表演与平时看到的节目有何不同? 继续观看视频,提醒学生仔细观察:还看到了哪些不同的机器人?(学生汇报)。 师:同学们在生活中有没有接触过机器人?在影视作品中的机器人是什么样的?请同学之间相互交流一下吧。交流后,指名汇报。(相机播放几张图片) 师:(出示机器人小禾)我请来了一位机器人朋友,大家和他打个招呼吧。我们一起学习第一课《小禾带你走进机器人的世界》。 【设计意图:通过动画视频,创设情境,活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣。相互交流,为的是帮学生回忆有关机器人的印象,唤起学生认知,相互交流可以感受机器人的魅力。】 二、明确学习任务。 1.提出问题。 师:看到课题,你最想了解哪些方面的知识呢? (预设学生问题)

第一章 走进机器人

1 第一章 走进机器人 人与机器人 —“机器人”I want to know!让我们一起走进智能机器人的世界! 随着智能机器人的不断发展,我们的生活中已经出现了很多鲜明的机器人在不知不觉的帮助着我们的生活,同学们说说都有什么样的机器人在我们生活中出现了呢? 相信大家都看过影片《机器人瓦力》 在影片中我们的地球被我们自己双手毁坏 的无法生活,而选择居住在外星球大家因此 没有了快乐。而真实世界里我们更需要爱惜 地球保护环境,让我们和机器人一起来创造 和谐的地球,美好的家园。 机器人的问世改变了世界,人们为此减 少了工作量提高了产品质量,创造出更多的 社会财富。不仅在中国,世界各地的人们都 在使用机器人为世界做出有力的贡献。 当然任何新事物的出现都有利有弊,只不过利大于弊,很快就得到了人们的认可。比如汽车的出现,它不仅夺了一部分人力车夫、挑夫的生意,还常常出车祸,给人类生命财产带来威胁。虽然人们都看到了汽车的这些弊端,但它还是成了人们日常生活中必不可少的交通工具。英国一位著名的政治家针对关于工业机器人的这一问题说过这样一段话:“日本机器人的数量居世界首位,而失业人口最少,英国机器人数量在发达国家中最少,

2 而失业人口居高不下”,这也从另一个侧面说明了机器人是不会抢人类的饭碗。 说了这么多相信同学们也该明白:没有机器人,人将变为机器;有了机器人,人仍然是主人。 好了大课堂总结时间到了:什么才是智能机器人呢?感知、思维和行为是机器人是否具备智能的三要素。智能机器人具备的环境感知能力,对执行任务和将感知与行为联系起来进行思维、判断的载体。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。 1、 机器人不应该伤害人类; 2、 机器人应服从人的一切命令,但不得违反第一定律。 3、 机器人应保护自身的安全,但不得违反第一、第二定 律。 人们对制造机器人,制定出必须遵守的三条法则。 你还知道哪些机器人?说说他对我们 生活和工作带来那些帮助。 智能型教育机器人实验指南

六年级信息技术下册 第11课 走近机器人教案4 浙江摄影版

六年级信息技术下册第11课走近机器人教案 4 浙江摄影版 1、知识目标:了解机器人各部分的功能和组成;了解机器人编程的环境和界面。 2、能力目标:学习操作和控制机器人的一般过程。 3、情感目标:培养同学们的想像能力和对学习机器人的兴趣。教学重点:学习控制机器人的一般过程。教学难点:程序的编写、下载、调试和运行。课时安排:2-3课时。课前准备:一段舞蹈或音乐程序(教师演示操作过程)。教学过程: 一、机器人的组成师:机器人到底是由哪些部件组成的呢?请同学们先观看一段介绍机器人的录像资料,请留意以下方面的内容:机器人的大脑、机器人的手脚、机器人的眼睛、机器人的耳朵等。通常一套完整的机器人设备,至少包含以下几个部件: 1、微型计算机机器人的大脑。机器人的大脑就是电脑,一般都是由较复杂的芯片和电路组装而成的。 2、传感器机器人的感觉器官。传感器是一种与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉对应,能代替人定量测出感知对象的信息量,并能把被测的信息量转换成电脑能识别、判断电信号的装置。常用的有红外传感器、光敏传感器、热敏传感器、声音识别等传感器。

3、执行器机器人的四肢和嘴。执行器一般由电机和机械装置构成。用来完成指定的动作,一般机器人的执行器有:马达、喇叭、风扇、机器臂、气缸等。 4、配套软件玩转机器人的大舞台。组装完成的机器人,没有软件是不会工作的,必须通过相关配套软件,编制程序,下载、调试后,才有可能让机器人按我们的设计意图忠实地执行。学生操作:观察自己的机器人,找出机器人的大脑、感觉器官、执行器等。 二、机器人调试请同学们在老师的指导下,先在电脑中完成机器人配套软件的安装,完成后运行该程序,尽快熟悉整个平台界面、操作步骤、菜单选项、图标功能。以“给机器人下载并播放一段音乐”为例,大家一起来学习和掌握机器人编程、调试和运行的整个过程。程序下载的一般步骤(教师示范): 1、首先完成机器人的主体搭建。 2、检查机器人各部分连线是否到位,装入电池,查看机器人设备初始化自检是否正常。 3、关闭机器人电源,将机器人与电脑主机通过数据线连接。 4、启动相关软件操作平台,检测计算机与机器人通讯线路是否正常。一般在第一次使用时,都要先下载自带初始化程序到机器人的微型电脑中。

机器人介绍概要

机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。” 组成 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。[1] 执行机构即机器人本体,其臂部一般采用空间开链连杆机构,其中的运动副(转动副或移动副)常称为 机器人高科技产物(19张) 关节,关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同,机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑,常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。 驱动装置是驱使执行机构运动的机构,按照控制系统发出的指令信号,借助于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号,输出的是线、角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置,如步进电机、伺服电机等,此外也有采用液压、气动等驱动装置。 检测装置的作用是实时检测机器人的运动及工作情况,根据需要反馈给控制系统,与设定信息进行比较后,对执行机构进行调整,以保证机器人的动作符合预定的要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两类:一类是内部信息传感器,用于检测机器人各部分的内部状况,如各关节的位置、速度、加速度等,并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器,形成闭环控制。另一类是外部信息传感器,用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息,以使机器人的动作能适应外界情况的变化,使之达到更高层次的自动化,甚至使机器人具有某种“感觉”,向智能化发展,例如视觉、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息,利用这些信息构成一个大的反馈回路,从而将大大提高机器人的工作精度。 控制系统有两种方式。一种是集中式控制,即机器人的全部控制

《工业机器人》(吴振彪、王正家)课后习题(部分)

《工业机器人》(吴振彪、王正家)课后习题(部分) 第一章概论 1-1简述工业机器人的定义,说明机器人的主要特点是什么? 答:工业机器人的定义:工业机器人是用来搬运材料、零件、工具等可再编程的多功能机械手,或通过不同程度的调用来完成各种工作任务的特种装置。 工业机器人的特点:可编程、拟人化、通用性、机电一体化。 1-2工业机器人与数控机床有什么区别? 答:相似点:在运动控制和编程方面很相似; 区别点:工业机器人在抓握、操纵、定位对象物时比传统的数控机床更灵巧,在工业生产领域里具有更广泛的用途。 1-3工业机器人与外界环境有什么关系? 答:工业机器人与外部环境的交互包括硬件环境和软件环境。其中与硬件环境的交互主要是与外部设备的通信、工作域中障碍和自由空间的描述、操作对象物的描述;与软件环境的交互主要是与生产单元监控计算机所提供的管理信息系统的通信。 1-4说明工业机器人的基本组成及三大部分之间的关系。 答:工业机器人系统由三大部分六个子系统组成。三大部分是:机械部分、传感部分、控制部分。六个子系统是:驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统、控制系统。其中机械部分包括驱动系统和机械结构系统;传感部分包括感受系统和机器人-环境交互系统;控制部分包括人机交互系统和控制系统。 1-5简述下面几个术语的含义:自由度,重复定位精度,工作范围,工作速度,承载能力。 答:自由度:自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。 重复定位精度:重复定位精度是指机器人重复定位其手部与同一目标位置的能力。 工作范围:机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫做工作区域。 工作速度:有的厂家指工业机器人主要自由度上最大的稳定速度;有的厂家指手臂末端最大的合成速度。 承载能力:承载能力是指机器入在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 通常,承载能力不仅指负载,而且还包括了机器人末端操作器的质量。 1-6什么叫冗余自由度机器人? 答:冗余自由度机器人指在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人,也可简称为冗余度机器人。 1-8工业机器人怎样按机械系统的基本结构来分类? 答:分为:直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、关节坐标式、平面关节式、柔软臂式、冗余自由度式和模块式。 1-9工业机器人怎样按控制方式来分类? 答:分为:人工操纵机器人、固定程序机器人、可变程序机器人、重演式示教机器人、计算机数控机器人和智能机器人。

走进机器人世界说课稿

《走进机器人世界》说课稿 尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我将要说课的题目是《走进机器人世界》。我将从以下五个方面进行我的说课。 一、教材分析 本课是机器人校本课程的启蒙课。这一课由两个部分组成,第一部分给学生展示各种机器人,通过引导让学生对机器人建立初步的理性认识。第二部分,课程设置制作回力车活动,让学生初步接触乐高器材,激发学生学习机器人的兴趣。 二、学情分析 三年级的绝大部分学生第一次接触机器人,他们对制作机器人兴趣浓厚,对新的事物具有很强的探究欲望。但对科学设计及制作机器人结构、程序的能力还很弱。因此需要在教师的搀扶下逐渐放开,通过观察、模仿,动手制作,在玩中学,多方位强化学生对机器人的体验与感悟,在教师的引领下开启机器人课程的学习。 三、教学目标 根据上述教材分析,考虑到学生已有的认知结构和心理特征,我制定如下教学目标 科学概念: 1.机器人的特点:机器装置、程序控制、为人服务。 2.橡皮筋产生的弹力可以让小车前进。 过程与方法: 1.尝试通过对各种机器人的感性认识说说机器人的特点。 2.学会利用乐高器材制作回力车。 情感、态度、价值观: 意识到机器人制作其实并没有这么难,激发学生参加机器人课程学习的兴趣。 在参照STEM教育,吃透教材的基础上,我确立了如下的教学重点、难点: 教学重点:利用乐高制作回力车。 教学难点:认识机器人的三个特点。 四、教学方法 为了突出重点突破难点,使学生顺利完成教学目标,我坚持“以学生为主体,教师为主导,探究为主线”的原则,根据学生的心理发展规律,采用以下学法:观察法、归纳法、比较法。 本着“以学定教,顺学而导”的原则,我采用的教法有:发现教学法、问题情境教学法、谈话法、动手制作法。 机器人课是以动手制作最重要的学习方式,教学准备是否充分尤为重要,因此我做了如下的

人工智能概念简介

人工智能概念简介 Revised as of 23 November 2020

1,哈什么是人工智能 人工智能(Artificial Intelligence)简称AI,主要研究如何用人工的方法和技术,使用各种自动化机器或智能机器(主要指计算机)模仿、延伸和扩展人的智能,实现某些机器思维或脑力劳动自动化。 人工智能是那些与人的思维相关的活动,诸如决策、问题求解和学习等的自动化(Bellman, 1978);人工智能是一种计算机能够思维,使机器具有智力的激动人心的新尝试(Haugeland, 1985);人工智能是研究如何让计算机做现阶段只有人才能做得好的事情(Rich Knight,1991);人工智能是那些使知觉、推理和行为成为可能的计算的研究(Winston, 1992);广义地讲,人工智能是关于人造物的智能行为,而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为(Nilsson,1998) 2,人工智能有哪些研究途径说明其研究特点。 1.心理模拟,符号推演:模拟人脑的逻辑思维,利用显式的知识和推理来解决问 题。擅长实现人脑的高级认知功能。2.生理模拟,神经计算:具有高度的并行分布型,很强的鲁棒性和容错性,擅长人脑的形象思维,便于实现人脑的低级感知功能。3.行为模拟,控制进化:具有自学习,自适应,自组织特性的智能控制系统和智能机器人。4. 群体模拟,仿生计算:成果可以直接付诸应用,解决工程问题和实际问题。5.博采广鉴,自然计算:模仿和借鉴自然界的某种机理而设计技术模型。7.原理分析,数学建模:纯粹用人的智能去实现机器智能 3,给出人工智能的五个应用领域。 难题求解,自动规划、调度与配置,机器定理证明,自动程序设计,机器翻译,智能控制,智能管理,智能决策,智能通信,智能仿真,智能CAD,智能制造,智能CAI,智能人机接口,模式识别,数据挖掘与数据库中的知识发现,计算机辅助创新,计算机文艺创作,机器博弈,智能机器人。 4,枚举出各种搜索策略。 盲目搜索:无向导的搜索,树式盲目搜索就是穷举搜索,不回溯的线式搜索是随机碰撞式搜索,回溯的线式搜索也是穷举式搜索。 启发式搜索:是利用“启发性信息”引导的搜索策略。“启发性信息”就是与问题有关的有利于尽快找到问题解的信息或知识。启发式搜索分为不同的策略,如全局择优,局部择优,最佳图搜索。按扩展顺序不同分为广度优先和深度优先。 5,人工智能的基本技术有哪些 表示:符号智能的表示是知识表示,计算智能的表示一般是对象表示 运算:符号智能的运算是基于知识表示的推理或符号操作,计算智能的运算是基于对象表示的操作或计算 搜索:符号智能在问题空间内搜索进行问题求解,计算智能在解空间搜索进行求解 6,你认为人工智能未来的发展趋势是什么 多种途径齐头并进,多种方法协作互补。 新思想、新技术不断涌现,新领域、新方向不断开拓。 理论研究更加深入,应用研究愈加广泛。 研究队伍日益壮大,社会影响越来越大。 7,你认为机器的智能会超过人类吗为什么 8,归结原理进行定理证明的步骤有哪些归结原理进行求解问题的答案的步骤有哪些

精彩的机器人世界

第一课精彩的机器人世界 教学目标: 1.了解智能机器人的概念; 2.了解生活中机器人和教学机器人; 3.掌握iRobotQ仿真软件中构建仿真包的操作。 教学重点: 理解智能机器人的概念。 教学难点: iRobotQ仿真软件中构建仿真包的操作。 教学准备: 1.漫游金字塔、足球射门二个项目的场景文件; 2.漫游金字塔、足球射门二个项目的机器人文件和程序。 教学过程: 一、情景创设,激发兴趣 在几千米深的大洋底部,机器人在连接或修复海底的电缆;在餐厅里,机器人侍者在为顾客提供优质服务;在医院的手术台前,机器人在为病人做开颅手术……这些并非科学幻想,它们正在或将要成为现实。那么,目前世界上机器人技术发展到了什么样的水平,又在哪些领域得到了应用?我们要学习使用的机器人是什么样子?我们如何控制机器人?今天开始我们一起走进机器人世界去寻找上述问题答案。 今天,我们就一起走进机器人世界,初步认识和了解我们身边的智能机器人。 教学建议:通过展示一些机器人应用的图片或视频来创造情景。 二、机器人定义 现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接 受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。 联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多 功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的 图1-1

专门系统。” 机器人技术综合机械工程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理、等多种学科,它代表着一个国家的高科技发展水平。例如2003年9月11日,我国首例远程遥控机器人手术就是由北京的医生通过电脑遥控着沈阳机器人“黎元”进行脑外科手术。 教学建议:可以展示一些机器人应用的图片,以激发学生的学习兴趣。 三、机器人发展 robot,原为robo,意为奴隶,即人类的仆人。1921年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说“Rossum's Universal Robots”中,创造出“机器人”这个词。 为了防止机器人伤害人类,1942年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”,即: ●机器人不应伤害人类,而且不能忽视机器人伤害人类; ●机器人应遵守人类的命令,与第一条违背的命令除外; ●机器人应能保护自己,与第一条相抵触者除外。 这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。 1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人,能按照不同的程序从事不同的工作,具有一定的通用性和灵活性。 1959年美国的英格伯格和德沃尔设计制造出世界上第一台工业机器人,被称为“尤尼梅特”。 由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。 中国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。从应用的角度将机器人划分为军用和民用两种 四、机器人特征 在没有了解智能机器人的有关知识之前,人们往往错误的认为:智能机器人外型要像人;根据机器是否会自动控制来判断一个机器是否是智能机器人。 智能机器人外型一定要像人吗?我们展示在网络中搜集到的智能机器人图片,了解智能机器人外型有哪些?

【走近机器人活动】方案

走近机器人——未来之星教育机器人项目普及化活动方案 一、方案背景与目标: 背景: 目前对大多数学生来说,机器人很神秘感觉机器人离自身的距离很遥远。本活动的目的是通过建立学校的机器人实验室,为学生们拉近和机器人的距离。通过机器人课程和活动,学生们会发现,只要仔细观察,机器人就在自己的身边;只要发挥想象力,动手实践,自己原来也可以亲手制作出一个机器人。从而帮助学生建立自信心,培养学生的创造力和创新能力。 在“走近机器人”的方案中,打破了传统对机器人项目的理解,通过特色课程的开发、社团活动的提供全方位的普及机器人的相关知识,依托校园科技节开展系列专题竞赛宣传机器人项目、调动学习兴趣,从而让每个小朋友都有机会接触机器人、制作机器人。在活动中学生不仅可以认识机器人,学到有关机械、电子、计算机等技术知识,还可以培养与人沟通合作的能力,合理分配、利用时间的能力,对他人尊重、毅力与自信心等多方面的能力和素养。 总目标: 通过整个活动方案体系,让每一位学生都可以接触机器人项目,培养学生对机器人技术的兴趣与亲近感,打破对机器人的神秘感。掌握机器人技术的初步知识,培养爱科学、学技术的热情。培养学生科学、有序的研究型学习方法,促进学生之间的团队协作精神。 二、方案主体内容: (1)活动内容

(2)难点: 1、各层次活动的设计既要保证学生想象力的发展,又要考虑到实际的可操作性。 2、各层次活动的衔接与可持续性的发展。 重点: 1、根据学生的年龄特点,简化专业用语,帮助学生更好的理解机器人知识。 2、引导学生善于发现生活中的问题,敢于设想更好的解决方案,促进学生的思维发展。 3、捕捉学生在活动过程中的闪光点,通过鼓励、促进、协助,帮助学生得到可持续的发展。 创新点: 1、与综合学科整合,增强了活动的可操作性和有效性,既多方位的发展学生的能力,又解决了活动开展的课时问题。 2、在基础活动阶段,通过课程浸润→特色课程→社团活动三个层次的活动由简到难、层层递进,达到了机器人项目的全方位普及。 3、竞赛活动的丰富性和多样性更有助于学生的多方位发展。 4、延伸活动的设计,多渠道发展了机器人项目,丰富了机器人项目的表现形式,也有利于优势学生的重点发展。 三、方案涉及的对象: 一至五年级学生。 四、方案实施的条件: 1、有专职的机器人项目辅导教师,从事机器人项目6年,积累了丰富的教学经验和组织综合性竞赛的经验。 2、学校有体系化的机器人特色课程和稳定的机器人活动社团,并分别有可实施性较强的校本教材。 3、机器人项目是本校的特色科技项目,得到学校领导的大力支持。

智能机器人简介

智能机器人简介 土木建筑学院工程管理1002班蔡建森 201048150224 智能机器人之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央计算机,这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样,我们才说这种机器人才是真正的机器人,尽管它们的外表可能有所不同。 基本解释 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人,它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实,这个自控“活物”的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。我们称这种机器人为自控机器人,以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果,控制论主张这样的事实:生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的,机器人是一种系统的功能描述,这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到,现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了。智能机器人能够理解人类语言,用人类语言同操作者对话,在它自身的“意识”中单独形成了一种使它得以“生存”的外界环境——实际情况的详尽模式。它能分析出现的情况,能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求,能拟定所希望的动作,并在信息不充分的情况下和环境迅速变化的条件下完成这些动作。当然,要它和我们人类思维一模一样,这是不可能办到的。不过,仍然有人试图建立计算机能够

智能机器人拉车 理解的某种“微观世界”。比如维诺格勒在麻省理工学院人工智能实验室里制作的机器人。这个机器试图完全学会玩积木:积木的排列、移动和几何图案结构,达到一个小孩子的程度。这个机器人能独自行走和拿起一定的物品,能“看到”东西并分析看到的东西,能服从指令并用人类语言回答问题。更重要的是它具有“理解”能力。为此,有人曾经在一次人工智能学术会议上说过,不到十年,我们把电子计算机的智力提高了10倍;如维诺格勒所指出的,计算机具有明显的人工智能成分。 按功能分类 综述 可分为一般机器人和智能机器人。一般机器人是指不具有智能,只具有一般编程能力和操作功能的机器人。到目前为止,在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素:一是感觉要素,用来认识周围环境状态;二是运动要素,对外界做出反应性动作;三是思考要素,根据感觉要素所得到的信息,思考出采用什么样的动作。感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官,它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。对运动要素来说,智能机

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