简易机器人的基本动作与发声

简易机器人的基本动作与发声
简易机器人的基本动作与发声

《简易机器人的基本动作与发声》教学设计

一、教学内容分析:

通用技术选修模块“简易机器人制作”第三章第五节《简易机器人的基本动作与发声》(地质版)主要在学生掌握了机器人基本运动原理后,开始学习如何使用电机运动语句和电机停止语句实现对机器人的运动控制。本节是学生有通用技术课理论部分进入具体技术实践的起始,对于学生真正了解通用技术的意义具有重要作用,也是激起学生兴趣的一节课程。通过对本课学习使学生开始实践、敢于实践。教材中在简单明确基本行走动作需要控制的电机及其基本动作形式后,进入控制语句介绍部分,首先是电机运行语句指明标准语句格式同时对具体参数内容进行列表说明,“做一做”明确了实践操作步骤以及演示结果,通过对程序的分析加深学生的理解(电机停止语句和发声语句的学习部分教材结构与电机运行语句基本同)。“操作与思考”将知识进行延伸和扩展。教材其中插入了一项综合程序---走近似四边形。经过一节课的训练,最后“讨论交流”“技术实习”内化学生运用知识的能力,巩固本节课程内容。

二、教学对象分析:

高二年级学生通过高一对通用技术课程必修部分的学习,具有进行设计制作过程的基本素质和能力。通过本学期在前面课程的学习对机器人基本动作原理有所掌握,认识到机器人的各种动作以及功能是通过编程来实现的。其中个别学生具有计算机编程基础,但大多数学生还没有基础过语言编程,而且学生的动手能力不同,所以在教学的过程中要注意从基础开始,由教师指导进行操作,掌握操作基本步骤后通过自主的探究活动,进一步理解编程语言的内在含义并进行灵活应用。

三、教学目标

1.理解机器人运动的原理。学会电机控制和发声语句。

2.编程训练使学生的思维的逻辑严谨

3.使学生在探索中促进知识学习。在活动中通过自主学习、合作探究,提高解决实际问题的能力、团结协作能力以及表达的能力。

教学重点:机器人对简单程序的执行。

教学难点:是机器人达到预期执行效果。

四、教学策略及媒体运用

在教学过程中强化《技术与设计2》中的设计的一般流程以及评价过程。通过语句的学习以及实践操作消除学生对简易机器人制作的陌生感,熟练简易机器人制作的熟练性,通过边学习边实践边讨论的方式,促进学生对知识的理解和掌握。给学生创造探究性学习的机会,激发学生的学习兴趣以及探索精神。

五、教学准备:

⑴Pallbo教学机器人

⑵机器人教学平台(实验室计算机,电工工具等)

六、教学过程:

跳舞机器人设计毕业设计论文

课程设计任务书 ( 2015 级) 目录 摘要------------------------------------------------------4 引言------------------------------------------------------5 任务书-----------------------------------------------------6 第一章 我国机器人技术的发展概况------------------------------------7 第二章机器人的总体设计解剖 1.1资料的收集与阐述-----------------------------------------7 1.2机器人工作原理简介 1.总体设计剖------------------------------------------------8 2.伺服电机的剖析--------------------------------------------9 第三章机器人总体设计综述 ---------------------------------12 1、1设计课题的阐述-----------------------------------------12 1、2单片机的选择-------------------------------------------12 1、3主控板部分简介-----------------------------------------12 第四章机器人的总体设计方案与部分简介 1、1设计方案-----------------------------------------------13 1、2各部分功能及原理简介-----------------------------------13 第五章机器人的原理图设计、仿真及电路板制作 1、1机器人的原理图设计-------------------------------------15 1、2电源部分-----------------------------------------------16 1、3稳压电源部分-------------------------------------------16 1、5接口电路部分-------------------------------------------17 1、6单片机最小系统和ISP在线编程---------------------------18 1、9电路板制作---------------------------------------------18 第六章机器人电路板的调试与结论

机器人的操作流程

目录做PAYLOAD 拷贝一些宏程序 做工具坐标 焊枪的标定和初始化 通讯 配模块 设置HOME点 编程 做干涉 程序的优化 做REPAIR 做POUNCE 做修磨 填写焊接参数 试焊接 做映射 做一些注释 拷贝做好的程序

做PAYLOAD 首先把DO[193-208]的信号模拟掉,然后把ON改为OFF,再把UI删除。重起一次(FUNCTIONS——CYCLE POWER)。 然后在菜单的系统选项里面选择Motion按IDENT进入,把MASS IS KNOWN 改为YES,然后填入枪的重量。把CALBRATION MODE 改为ON。然后再按DETAIL,选择机器人的一个好的位置,MOVE TO POSITION1 和MOVE TO POSITION2,看看选的位置怎么样,DRESS的位置好不好,如果不好可以改一下位置。 把机器人打到自动,然后按APPL Y PAYLOAD,机器人自己开始PAYLOAD,机器人首先会以1%的速度配一遍然后再会以100%的速度配一遍。配好后PAYLOAD 的数值就等于枪的重量。再把改过来的DO 和UI信号改回来。 ` 拷贝宏程序 用优盘考,插上优盘,菜单选项FILE里面,选择USB,按F2,选择**,显示储存在优盘里面的程序目录,然后选择要拷贝的程序LOAD,就可以把优盘里的宏程序拷贝到机器人里面。 也可以自己创建宏程序 菜单——set up——Macro里面可以创建。 做工具坐标 做工具坐标,可以直接输入,也可以用六点法做三坐标,不过用六点法做的三坐标有误差。 直接输入法菜单——set up——FRAMES 直接填写。 六点法菜单——set up——FRAMES——METHOD——six point。 任意选择三个点,姿势不一样,但是枪头得在同一个位置。各自记录一下。 选择好一个位置比较好的点,记录。

外国牛人教你一步步快速打造首台机器人

外国牛人教你一步步快速打造首台机器人 (超详细) 这是一个方法最简单,入门最快速的机器人制造教程。 这里面说到的东西都非常简单,看过这些教程以后,你可以在几个小时内制造出一个机器人。何乐而不为呢? 由于有很多细小的东西需要你们去了解,以下就给你介绍这些东西,而没有其他。如果你对所要求的掌握的东西有两年的应用经验的话,你可以快速跳过这些介绍,然后个小时完成一个机器人的制作。尽管都很容易,但学习还是要花费时间的,为了有一个美好的周末,让我们花一些时间,去了解这全部的资料。 此处还有一起关于怎样建造机器人的另外一些资料。这主要是集中在如何使你更快速的建造机器人。你不需要了解任何的知识?你将会将所有基础性的东西做的很好。 材料需求 以前购买这些材料是非常困难的,因为没有一个专门的网店能提供所有的东西,你需要从不同的店里购买。 但幸运的是有一些网店已经根据说明提供了他们的整套装备,如: Jaxx’s shop(美国网店) Solarbotics shop(加拿大网店) Hobby2go (印度网店) 如果你从哪些网店购买东西,你还可以成为https://www.360docs.net/doc/7f8135599.html,的会员,因为要成为上面名单的一员,他们要和我们联系,我们之间就会达成了一种交易。 如果你不想买LMR套装,你可以通过google从网店购到你所需要的任何配件。只要在网店上有得卖,无论你在任何国家,你都想得到你想要的产品。 无论你通过什么途径得到配件,以下这些是必须的: 一个PICAXE-28开发板

这个28针的开发板就像马里奥兄弟一样有趣,充满着各种附带的和隐蔽的功能,这会使你有兴趣在上面多次玩弄。这是一个非常好的板子,会令你迫不及待的去做机器人, 排针

认识机器人教案

教案:认识机器人(第一课时) 一、教学目标 知识目标:了解机器人的概念、产生、发展、种类与应用。技能目标:熟练利用网络查找信息和处理信息。 情感目标:培养学生对机器人的兴趣,培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。 二、重点难点 教学重点:机器人的概念及应用 难点分析:机器人的概念 三、教学过程: 1、新课导入 21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代,机器人在各行各业将得到更加广泛的应用,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。 那究竟什么是机器人?我们要学习使用的机器人是什么样子?机器人能够做些什么?我们如何控制机器人?今天开始我一起走进机器人世界去寻找上述问题答案。 观看有关机器人的视频片段 2、教学内容 机器人的概念 各国科学家对机器人的定义有所不同,而且随着时代的变化,机器人的定义也在不断发生变化。 中国的科学家们把机器人定义为一种自动化的机器,具备一些与人或生物相似的能力,如感知能力、规划能力、动作能力、协同能力等,是一种具有高度灵活性的自动化机器,它的外形不一定象人。 判断一个机器人是否是智能机器人我们可以根据下面三个基本特点: (1)具有感知功能,即获取信息的功能。机器人通过“感知”系统可以获取外界环境信息,如声音、光线、物体温度等。 (2)具有思考功能,即加工处理信息的功能。机器人通过“大脑”系统进行思考,它的思考过程就是对各种信息进行加工、处理、决策的过程。 (3)具有行动功能,即输出信息的功能。机器人通过“执行”系统(执行器)来完成工作,如行走、发声等。 机器人的产生、发展、种类与应用 对这些内容请大家以小组合作的形式通过互联网、光盘等媒体检索信息,并设计一个关于机器人的有关知识的演示文稿。 1)成立小组,分工合作,制定活动计划。 小组成员 (2)确定“机器人世界探索”活动的探索主题,构建问题框架。 (3)评价要求 (1)展示 在小组内展示“机器人世界探秘”项目。 各小组推出代表参加班级交流。评选最佳主题奖、最佳演示奖、最佳合作奖。 (2)通过自评和互评的方式进行评价,标准如下: 3、作业布置 (1)说说机器人与一些电动玩具的区别? (2)完成一个关于机器人演示文稿的制作,包括机器人的发展、机器人的分类、机器人的特点等内容。 三、课堂小结:这节课我们了解了机器人的概念和机器人的产生、发展、种类及应用等知识。并对学生的演示文稿的任务完成情况进行小结和评价。 第12课机器人学走路 教学分析: 本课教学内容为《小学信息技术》教材(浙江教育出版社)第四册第12课,属机器人模块。本课教学是在学生学习了《第10课我们身边的机器人》、《第11课机器人仿真软件》掌握了机器人的简单工作原理,初步掌握机器人仿真软件的使用,并会控制机器人走直线的基础上学习本课,为以后学习《机器人画正多边形》、《机器人分辨颜色》打下基础。 学情分析: 本次市研训活动,是临时选取了机器人模块的第3课作为教学内容,由于学生第一次接触机器人教学内容,且没有了第10课、第11课两课的铺垫,尽管学生对此教学内容充分好奇,但教学过程中教师处理不好,学生会觉得无从下手。因此,本课的教学对教师绝对是一次挑战。 教学目的: 1.知识与技能:学会使用“转向”模块编写程序,控制机器人转向;学会使用“启动电机”“延时”“停止电机”模块编程,控制机器人走弧线。 2.过程方法:通过任务驱动与学生的操作实践,使用学会简单的机器人编程控制思想。 3.情感态度与价值观:让学生在编程控制中体验成功的快乐,充分激发孩子学习信息技术的兴趣。 教学过程: 一、铺垫导入 1.出示机器人,简单师生交流,拓展学生对机器人的了解。讨论:机器人由程序来控制。我们用程序语言把机器人完成任务的步骤与方法表达出来,这个过程叫编程。 2.教师演示机器人控制程序在仿真软件中的仿真。 介绍:这种机器人的编程软件的启动与仿真。 3.学生打开范例尝试仿真。 讨论1:机器人的动作,如直行、拐弯等。 二、小组合作自主探究 1.任务一:让机器人动起来。 教师讲解与学生操作:介绍编程环境(菜单、快捷工具、模块库、编程区)----模块的拖放、移动、删除----直行模块与转向模块的设置---文件的保存 子任务1:机器人直行(教师示范,并讲解仿真环境的“运行、有轨迹、退出”几个按钮的使用。 子任务2:机器人原地转向(学生独立完成) 子任务3:机器人走折线(最好走出一个90度的角出来)

舞蹈机器人设计方案

舞蹈机器人设计方案 一、比赛场地:待定 二、比赛时间:时间定为3到5分钟 三、机器人技术要求: (1)构造:机器人采用17个舵机,可以做出人形机器人,两只手臂,各3个舵机,分别模仿人的肘关节,肩关节和胳膊横向的旋转。 两条腿各有5个舵机,分别模仿人的胯关节,膝关节(两个舵 机)和脚踝关节。头部有一个舵机,来控制机器人头部的转动。(2)外形:身上的连接件可采用硬质铝合金或者铁片加工连接,建议采用硬质铝合金连接件,这样可以让机器人重量减轻一点。 外表在不影响动作的条件下,可以给它穿上衣服,服装搭配一 定要恰当。 (3)要求:机器人的身高、体重要符合比赛要求,电源线路不能外露,能保证机器人在做动作时不会摔倒。 (4)背景音乐:有4个背景音乐,第一个是准备音乐,机器人能够按照需求站好,准备跳舞。其他3个音乐为机器人的舞蹈音乐。(5)其他:电池和控制芯片需要安放在合理的位置。 四、机器人舞蹈选择: 我们可以做3个机器人,形成一个组合上场比赛。机器人呈竖线排列,面向裁判。首先准备音乐响起,第一个机器人不动,可做一些有趣动作,比如扭胯,伸展胳膊等,后面两个分别向两边分开,走到一定位置停下,走路可以模仿太空步,滑过去的,调整步伐,形成一

个等边三角形,以第一个机器人为中心,这个过程差不多40秒。切换音乐,第一个机器人开始跳舞,后面两个机器人伴舞,这个过程一分钟左右,动作停止,机器人复位为直立状态。第三首音乐响起,然后第一个机器人与第二个机器人互换位置,继续跳舞,持续一分钟左右。最后响起第四首音乐,第二个机器人和第三个机器人互换,开始跳舞,持续一分钟左右结束,向裁判敬礼。 五、造价: 舵机必须选择金属齿轮的舵机,并且能旋转180°,有足够大的扭力,这样才能承受机器人的重量和运动,一般价格在80~500元之间。这样一个机器人造价五千五百元左右。

FANUC机器人基本操作指导

FANUC 机器人基本操作指导
1.概论----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1)机器人的构成------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2)机器人的用途------------------------------------------------------------------------------------------- 1 3)FANUC 机器人的型号-------------------------------------------------------------------------------- 1 2.FANUC 机器人的构成--------------------------------------------------------------------------------- 1
1)FANUC 机器人软件系统------------------------------------------------------------------------------- 1 2)FANUC 机器人硬件系统------------------------------------------------------------------------------- 2
(1). 机器人系统构成------------------------------------------------------------------------------ 2 (2). 机器人控制器硬件--------------------------------------------------------------------------- 2 3.示教盒 TP------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1)TP 的作用------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2)认识 TP 上的键------------------------------------------------------------------------------------------- 3 3)TP 上的开关---------------------------------------------------------------------------------------------- 4 4)TP 上的显示屏------------------------------------------------------------------------------------------- 5
安全操作规程
5
编程
6
1.通电和关电------------------------------------------------------------------------------------------------ 7
1)通电-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2)关电-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2.手动示教机器人----------------------------------------------------------------------------------------- 7
1)示教模式-------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2)设置示教速度-------------------------------------------------------------------------------------------- 8 3)示教-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
3.手动执行程序--------------------------------------------------------------------------------------------- 8
4.自动运行---------------------------------------------------------------------------------------------------- 9

智能小车制作入门篇

智能小车制作入门篇 最近接触了很多机器人爱好者,很多人都对机器人技术展示出了浓厚的兴趣,也在计划如何动手制作自己的第一个机器人。但是似乎很多的人都摸不到门路,只能是站在大门外满怀兴趣的向内观望,观望了一阵兴趣渐失只好叹口气走开…… 很多初学者可能都是看了一些视频或是现场的比赛,勾起了儿时的美好回忆,兴起了自己动手制作机器人的念头,很多人可能并不是嵌入式开发的业内人士,甚至没有听说过单片机、步进电机这些名词,看着别人满地乱跑的各种机器人,颇有无处下手的感觉。有的人一上来就准备做一个可以双足行走的人形机器人,可以平稳行走,可以靠摄像头来读取环境信息,可以语音识别,最好还可以变形…… :—(

我的意见是:新手最好还是老老实实的从小车开始吧。人形机器人可以说是一个系统的大工程,不是一个人玩的起来的,而且资金上的投入也是不可计量的。一个人形机器人的成型产品最少要卖到几千块——要知道,你在开发过程中是不可能没有错误投入的。机器人小车技术上门槛较低,资金投入也少,市场上的各种产品和零配件的支持也较多,虽然简单,但可以实现的功能可一点也不少。 我在这里凭自己的经验介绍一些自己动手制作机器人小车的基础知识,如果你是曾经自己动手做过的高手,那么你可以绕行,我这里介绍的都是为未入门者准备的最基本的理论知识和一些动手经验。 那么现在我们开始,首先是理论部分——小车的控制结构。 [一]小车的整体控制系统 小车是怎么来控制的?为什么小车判断出障碍物后可以自动的绕开? 理论:控制工程——处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。包括对自动控制系统提出要求(即规定指标)、进行设计、构造、运行、分析、检验等过程。它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来的。 闭环控制:闭环控制有反馈环节,通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。 开环控制:开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。 一般稍微复杂一点的机器人小车都是闭环控制,也就是说它有一个反馈机制,会根据自己配备的各种传感器来读取环境信息,并且根据这些环境信息来决定自己下一步的行动,决定好后将行动指令发给执行系统,使机器人做出合适的动作。当然也有的机器人小车是开环控制,我就见过一个机器人小车配了一支笔,将机器人放在纸上,机器人一转,刷的一下在纸上画出一个圈来,当然由于摩擦力和机械误差等原因,画出来的圆圈可能不闭合,也可能不圆。不过人家阿Q都说了:“孙子才画的圆呢……” 有点迷糊?没关系,其实简单一点说就是这样:机器人可以分为三部分——传感器部分、控制器部分、执行器部分。

如何在中小学开展机器人教育课程

如何在中小学开展机器人教育课程 机器人教育课程是一门跨学科的综合性的科学技术。它涉及自动控制、计算机和网络技术、传感器、人工智能、微电子技术和机械工程等多个学科领域。格物斯坦小坦克认为面对当下人工智能技术的发展和创新人才的培养,在大力实施中小学信息技术教育战略的进程中,抓住时机在中小学引入机器人教育,提升学生对现代科技和信息技术的全面认识和理解,激发对创意和创新的兴趣,并作为一种培养创意思维和创新人才的新载体。 机器人教育作为创新人才培养的新模式,在目前的教育教学实践中,还仅处在活动层面,机器人教育大多是以课外活动和各种兴趣班、培训班的模式开展的。也的确有相当数量的中小学校能够积极组织学生参加各类智能机器人的活动或竞赛,但作为课程引入到教学中的却很少。为了让更多的学生能够接触机器人,培养学生的创新意识和动手能力以及团队合作意识,应该积极开展中小学机器人教育课程。 根据机器人教育课程的特点,我们课程教学的方法统一为:任务驱动、新知教授、实践应用。任务驱动,教师根据每节课的学习内容,合理地设计教学任务。课时安排为每周两节课,两个课时已经足够学生完成一个作品的制作。学生根据任务要求,进行问题分析、问题解决、小组讨论等环节,让学生发现问题,引起认知冲突,以便引入新知。 新知教授,学生将任务进行仔细剖析,并填写学生工程册(学习工程册是学生学习的一个凭证,也是学生进行任务分解、问题解决过程的记录)后,教师就可以根据学生反映的问题,引出本节课的教学内容。由于机器人课程的特殊化,可以将每个新知(一般的传感器的应用)分为“是什么、有什么作用、怎么使用、应用了哪些学科知识”几个部分。学生通过以上几个部分可以较为深入地认识每一个固件,也可以扩展学生思维,促进学生进行创作。由浅入深、理论联系实际,让学生能更多地将学习贴近生活,将生活的问题搬进学习中来。 实践应用,在一段时间的教学内,积极组织学生进行小组竞赛。教师应设计与生活相关的主题,让学生将生活与学习有效联系起来,达到培养学生体会生活、观察生活的目的,激发学生热爱科学、探索科学的精神。

中小学智能机器人教学

比尔·盖茨曾预言“机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的"导火索",这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时代的生活方式。”目前,各省、市的许多学校都开展了机器人活动,但这些学校机器人活动都以校内科技活动小组的方式出现,并没有真正进入课堂教学。特别是农村学校,对于机器人的教学还是一片空白。在信息技术高度发展的今天,智能机器人事业已呈跨越式发展。发展机器人事业,将智能机器人的教学纳入课程教学是最佳形式。那么,在中小学如何把智能机器人纳入课堂教学呢?笔者作了一些探索。 一、将机器人教学纳入课程是必然趋势 上世纪90年代,号称“现代机器人故乡”的美国,机器人教育不再局限在大学的专业学科教育。美国政府还在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划,高中生可免费获得70公斤重的一套零件。把机器人教育列入基础教育课程,让学生系统地、有步骤地学习机器人技术。在“世界机器人王国”的日本,除了每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容,每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作大赛外,日本机器人教育更是从娃娃抓起。而我国机器人教育起步较迟,1986年我国“863”高科技发展计划才正式启动“智能机器人”主题。到了“九五”期间,“普及机器人文化”被列为该主题第一专题的宗旨之一。1998年中国科技大学在国内率先进行了机器人足球的教学实验。近年来,国内高校机器人比赛逐渐增多,“863”计划为“机器人竞赛工作委员会”提供了专项基金,智能机器人比赛正在发展成为我国创新教育的战略性手段。“中国青少年电脑机器人竞赛活动”、“全国中小学电脑制作活动”、“全国青少年科技创新大赛”、“Intel工程大赛”、“全国中小学生信息技术创新与实践活动”等全国重要赛事也都把机器人列入竞赛项目。除了政府部门的项目外,由学术机构、公司厂商联合主办的智能机器人大赛对推进我国机器人教育活动、普及机器人文化也产生了非常积极的作用。近年来,智能机器人活动在我国引起了中小学教育工作者的关注,并进行了有益的尝试。如,2000年北京景山学校将智能机器人的普及教育以科研课题的方式纳入信息技术课程,在国内率先开展了中小学智能机器人课程教学。2002 年以后,随着我国教育信息化的发展,智能机器人技术向教育领域的渗透已呈加速发展趋势。可以说,智能机器人教育进入课堂教学时机已经成熟。 二、机器人课堂教学可以培养学生多种能力 机器人教育集趣味性、实践性、综合性、科学性、探究性为一体,深受广大青少年学生的喜爱,它集计算机、声、光、电等多种技术,可以让学生全面接触传感器、计算机软硬件、人工智能、自动控制、电子技术和机械工程等多个学科高新科技知识。智能机器人教学进入课堂可培养青少年学生综合素质。 1、培养学生的综合素质和应变能力。一个完整、能够完成任务的机器人,往往要用光、声、电、机械等各种器件,机器人因涉及多门类、多学科的知识和原理,通过教学可以拓展学生各学科的专业知识,又可将各学科的知识横向联系起来,对各学科所学知识起到巩固作用。首先,机器人教学实践活动中,学生按照图形要求或设想将几十种、甚至上百种各种零配件搭建成一个完整的能执行任务的机器人,每一个搭建步骤都必须自己或小组协同完成,这大大提高了学生应用各种工具的技巧和灵活的动手能力、空间想像能力。其次,在搭建前要构思巧妙完成的方式、方法和途径,对可行性要进行分析,得出最佳方案。最后,编写智能机

课题申报书:中小学智能机器人教育的理论和实践研究

课题申报范例精选 【导语】课题要坚持正确的政治方向,充分体现中央有关精神和要求,具有鲜明的问题导向和创新价值。应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性;基础理论类选题要立足学术前沿,具有原创性和开拓性;跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。选题文字表述科学、严谨、规范。以下是课题优秀成果,是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。 中小学智能机器人教育的理论和实践研究课题名称:中小学智能机器人教育的理论和实践研究 关键词:机器人教育理论实践 申报级别:省级课题 课题类别:重点课题 学科分类:信息技术 研究类型:信息技术 预期研究成果: 立项号: 课题设计论证

一、本课题国内外研究现状: 智能机器人是数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能等众多领域的高科技的集成,机器人教育能有效培养学生的动手能力、创造能力和协作精神。 国外一些发达国家已把智能机器人教育作为创新教育的战略性手段。他们非常看重机器人教育对未来高科技社会发展的作用和影响,尤其对年轻一代创新能力的培养作用,在中小学阶段不同程度地对学生进行机器人相关知识的教育。 在国内,智能机器人技术向教育领域的渗透已有呈加速发展的趋势,机器人文化的普及也在加速。在新一轮的课改背景下,信息技术课程也正面临着改革与创新,而引入机器人教育将给信息技术教育带来新的活力。当前我国中小学已开展的机器人教育活动主要还局限于以课外兴趣活动或者竞赛的方式进行,目的是为了学生能参加各种比赛而开设的。在新的发展背景下,为了能让更多的学生能参与到这一活动中来,我们一线教育工作者有必要对能否在中小学阶段信息技术课当中开设机器人教学进行研究。 二、指导思想 在辩证唯物主义思想指导下,以教育部《基础教育课程改革(纲

舞蹈机器人

说说我们的基地 ——记自己在舞蹈机器人基地半智能机器人组的一年 随着新生军训的口号声,一个新的学年又不知不觉地开始了,而自己也已经进入了大四。回想自己已经过去的三年大学时光,如果真的有从头再来的机会的话,我一定会这样做的。我从小热爱计算机,不过在加入基地前我几乎没有认真地学过一项计算机方面的技术,说到底还是自己太浮躁,不踏实,没有充分利用好时间,更重要的是,自己一个人也没有足够的实验条件。 加入基地之后,我结识了许多技术十分出色的朋友。是他们和他们在基地的工作使我认识到了自己与许多人的许多差距,无论是技术上,还是做事上。尤其是看着09级那些干劲十足的学弟们,我真的为自己在一年前的半堕落状态感到惭愧。基地浓厚的学习气氛极大地鞭策了我去继续学习、实践计算机的知识与技术。从之前对硬件与底层软件基本一窍不通,到现在能够明白一整套软件&硬件&机械系统的工作原理,能够通过看电路自己焊飞线来实现想要的功能,知道如何编写程序来操作硬件,懂得了课本上讲得很虚幻的工作原理是怎样真真切切地表现在机器人的电路板和软件上的,我感谢基地给我带来的变化。 如果让我举出我这三年最幸运的事情,那应该是加入了舞蹈机器人基地; 如果让我举出我这三年最遗憾的事情,那一定是没有早一年,甚至早两年加入舞蹈机器人基地。 在这篇文章中,我愿意把我在基地这短短一年的经历与大家分享,同时向大家介绍一下我们基地的半智能机器人项目。希望更多的人能够更多地了解我们这个充满热情,崇尚技术的团队,并加入到我们中间。—————————————————————————————————————————— 我是在去年这个时候加入的舞蹈机器人基地,说起来应该算是基地里资历比较浅的队员了。我接触编程很早,可是我对硬件方面的设计从来都不怎么懂。在加入的第一个学期里,我对基地的满桌子满地的器件那是各种好奇啊,什么模拟舵机、数字舵机、各种芯片、单片机、传感器,还有一堆堆的焊好的与没焊好的PCB电路板。我时常拿起一个器件,问问旁边的同学“这是什么”,而他们总会耐心地给我讲。 记得当时组长给我们演示机器人做动作时,他的笔记本的USB口上插着一个模块,这个模块又通过几根线与机器人上的电路板相连,机器人通过一个直流电源箱供电。他在笔记本上操作一个看起来很专业的机器人调试软件,机器人居然就随着他的指令做动作。我心里的好奇之火一下子熊熊燃烧起来了,心里的感觉一直是:好神奇,好神奇…… 后来又了解到机器人上的电路板是我们基地电路组的同学自己设计并焊接的,而笔记本上的上位机调试软件同样是我们基地软件组的同学自己编写的,电脑与机器人之间的通讯协议也是我们自己定义的,机器人身上的各部分零件也都是基地机械组的同学设计的。 于是当时的我一下子对这帮人充满了佩服和羡慕,佩服的是他们的技术,羡慕是因为不知道自己啥时候才能学懂这些东西。后来通过学习和请教,我逐渐明白了这套系统的工作原

工业机器人基础操作

目录 项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识 (1) 项目二机器人的基本操作 (11)

项目一工业机器人基本结构认识与安全操作知识 一、布置任务 1.项目要求 (1)项目名称:工业机器人基本结构认识与基础操作 (2)计划课时:6 (3)器材及工具准备(现场准备) 表1 实验所需设备清单 2.教学主要内容及目的 通过该实训课程,将《工业机器人技术基础》中所学的机器人编程及调试技术应用于实际设计中。学习机器人的基本安全操作常识、机器人控制柜的基本结构、机器人示教器的基本操作等技术在实验平台上进行综合认知与练习,在理论和实验的基础上进一步对工业机器人的认识,更好的了解机器人的操作方式。 3.相关知识准备 机器人的基本组成、机器人的基本安全操作常识。 二、制定计划 教师辅助学生以小组方式,10人一组,由指导老师讲解基本操作要领及安全注意事项,讲解完成后,学生自己进行操作,讨论各步骤的注意事项及原因,以讨论加操作的方式进行学习。 三、实施项目任务 1. 实训内容 ①通过现场讲解,学习机器人的基本安全知识,为后续安全操作做基础; ②认识机器人控制柜,了解其主要结构及控制按钮的功能; ③认识示教器的基本操作方法。 2. 实训步骤

(1)工业机器人安全知识 a、记得关闭总电源 在进行机器人的安装、维修、保养时切记要将总电源关闭。带电作业可能会产生致命性后果。如果不慎遭高压电击,可能会导致心跳停止、烧伤或其他严重伤害。 在得到停电通知时,要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后,要在来电之前预先关闭机器人的主电源开关,并及时取下夹具上的工件。 b、与机器人保持足够安全距离 在调试与运行机器人时,它可能会执行一些意外的或不规范的运动。并且,所有的运动都会产生很大的力量,从而严重伤害个人或损坏机器人工作范围内的任何设备,所以时刻警惕与机器人保持足够的安全距离。 c、静电放电危险 搬运部件或部件容器时,未接地的人员可能会传递大量的静电荷。这一放电过程可能会损坏敏感的电子设备。所以在有此标识的情况下,要做好静电放电防护。 d、紧急停止 紧急停止优先于任何其它机器人控制操作,它会断开机器人电动机的驱动电源,停止所有运转部件,并切断由机器人系统控制且存在潜在危险的功能部件的电源。 出现下列情况时请立即按下任意紧急停止按钮: 机器人运行时,工作区域内有工作人员。 机器人伤害了工作人员或损伤了机器设备。 e、灭火 发生火灾时,在确保全体人员安全撤离后再进行灭火,应先处理受伤人员。当电气设备(例如机器人或控制器)起火时,使用二氧化碳灭火器,切勿使用水或泡沫。 f、工作中的安全 注意夹具并确保夹好工件。如果夹具打开,工件会脱落并导致人员伤害或设备损坏。夹具非常有力,如果不按照正确方法操作,也会导致人员伤害。机器人停机时,夹具上不应置物,必须空机。 g、示教器的安全 示教器的使用和存放应避免被人踩踏电缆。 小心操作。不要摔打、拋掷或重击,这样会导致破损或故障。在不使用该设备时,

浅谈小学机器人课堂教学的实践策略

浅谈小学机器人课堂教学的实践策略 [内容摘要]机器人,我们现在都已经比较熟悉了,她作为信息技术学科的一个拓展平台已经得到各方面的认可:让机器人走进课堂,走向每一位学生,让更多的孩子了解机器人,培养孩子综合能力和信息素养。然而,当我们看到机器人这个特殊的课堂教学平台的亮丽风景的同时,我们还在思考:机器人课堂教学中到底要教什么采用怎么样的教学模式与策略学生才会感兴趣对机器人教学成效又该怎样评价本文就以这样的思路,谈谈我对机器人课堂教学实践策略的思考。 [关键词] 机器人课堂教学实践策略 随着机器人课堂教学活动的不断推进,实践中的我们都遇到类似的困惑:学生对机器人的兴趣很高很高,可是在短短几堂课的教学实践之后,学生的兴趣、学生的热情似乎大打折扣,到底是什么原因引起的这种变化,怎样才能让机器人课堂“活”起来,让学生能够灵活应用机器人学习中的各种知识,解决生活中的实际问题,真正地做到活学活用。 一、找准机器人教与学的支点:机器人课堂教学到底要教什么 1.机器人课堂教学需要准确定位 首先,我们必须清楚地意识到,我们所讲的机器人不是一门学科,他不是大学所学的机器人学科“下放”到我们中小学的学习中来。 其次,我们必须明确我们开展机 器人课堂教学的主要任务是培养学 生对机器人研究的兴趣,同时培养学

生分析问题、解决问题的能力。 如今,新课程提倡研究性学习,真正的研究性学习才能激发学生兴趣,提高学习的效率,而我们的机器人的学习属于真正的研究性学习。在整个学习过程中,学生得到多元的乐趣体验,与生活息息相关。 因此,我觉得我们的机器人课堂教学的核心应该是:程序设计初步知识,在此基础上培养孩子协作、创新的多元智能。 2.认清机器人课堂教学对教师提出的要求 作为机器人课堂教学实践的我们自身需要做好各项准备,这也是对我们参与机器人课堂教学实践所提出的具体要求,我们在实践过程中发现机器人课堂实践对我们的要求很高,主要体现在:1.有一定的耐心。2.有一定的动手能力。3.有一定的电子技能技术。4.有一定的程序编写能力。5.有一定的创造欲望。6.有一定的观察生活感受生活的激情。 由于机器人的教学还是处于起步阶段,我们都还在不断了解,也都在“摸石头过河”,我们自身的准备工作,对自身所提出的要求,做得踏实一点,要求严格一些,在教学中就可以做到游刃有余。 二、瞅准机器人教与学的时机:什么时候开始教学机器人 机器人的学习需要学生的生活经验作为基础,包括学生对问题的分析、解决问题的能力,都会影响机器人学习的积极性。 曾经也有学者提出“程序设计教学越早越好”但我个人认为也不能太早。必须切合学生的学习实际,跟学校信息技术教学整体协同,不过我们可以在早期的机器人课堂教学采用实体机器人,进行搭建研究学习,简单介绍相关机械原理,培养孩子的动手能力。

舞蹈机器人论文

引言 30年前,比尔·盖茨毅然弃学,创立微软,成为个人电脑普及革命的领军人物;30年后的今天,他预言,机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的“导火索”,这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时代的生活方式。 机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一,在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展,不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化,而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展,机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索,乃至太空作业等领域,机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作,机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动,发挥着越来越重要的作用,人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科,它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化,一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。 目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人,正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多,比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人,还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。舞蹈机器人(如图1)具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量,极受青少年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究,在这过程中尝试过很多次的失败,也感受到了无比的乐趣。

图1.1、舞蹈机器人 1 绪论 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一,自20世纪60年代初问世以来,经历40余年的发展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器,是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人,各种用途的特种机器人的多用化,昭示着机器人技术灿烂的明天。 1.1国内外机器人技术发展的现状 为了使机器人能更好的应用于工业,各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大,各主要大学都设有机器人研究室,麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究,卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究,而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统,使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。 从六十年代开始日本政府实施一系列扶植政策,使日本机器人产业迅速发展起来,经过短短的十几年。到80年代中期,已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法:“日本机器人的发展经过了60年代的摇篮期。70年代的实用期。到80年代进人普及提高期。”并正式把1980年定为产业机器人的普及元年”。开始在各个领域内广泛推广使用机器人。 中国机器人的发展起步较晚,1972年我国开始研制自己的工业机器人。"七五"期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。20世纪90年代,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、装配、喷漆、切割、搬运等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 1.2 机器人技术的市场应用 机器人融入我们日常生活的步伐有多快?据国际机器人联盟调查,2004年,全球个人机器人约有200万台,到2008年,还将有700万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划,到2013年,韩国每个家庭都能拥有一台机器人;而日本机器人协会预测,到2025年,全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模(现在仅有50

全国中小学机器人教学参展教案

机器人教学评占教案 1、《机器人卫士》教学设计…………………………浙江省嘉兴市实验小学陆志刚 2、奔跑吧,助力车 ………………………天津南开区科技实验小学姚湘君3、不会碰坏的机器人 ………………………四川省宜宾市人民路小学向华4、考古探秘——机器人的前进与后退 董皓……………………………山东省济南育文中学 5、足球机器人的热身训练………………………………山东省肥城实验小学王洋 6、机器人课程设计:小伙伴咱们一起走…………………辽宁省大连市中山区葵英小学于向阳 7、《机器人去哪儿?》教学设计………………………江苏省南京市琅琊路小学王蕾 8、机器人小助手之模拟推窗任务…………………………湖北省武汉市武汉小学康宁 9、前进!智能车 ……………………黑龙江省哈尔滨市铁岭小学蒋靖10、《机器人的眼睛——超声波传感器》教学设计…… ……………………河南省开封市二师附小刘冕11、循迹机器人…………北京理工大学附属小学梁潆 1

12、机器人直行 ………………………安徽省铜陵市东方红小学陈浩13、《机器人穿越浮桥》教学设计………………………浙江省杭州市丁兰实验中学翁国军14、赋予机器人听觉和视觉………………………………天津市汇森中学崔婷婷15、3D虚拟机器人灭火 ………………四川省成都七中育才学校三圣分校李欢16、走进巅峰之战——机器人足球………………………辽宁省沈阳市教育研究院王双17、机器人沿线走 …………………江苏省连云港市新海实验中学孙丽丽18、让你的小车跑起来 ……………………吉林省长春市第五十六中学柏峰19、机器人巡线行走 ……………………………吉林长春汽开区九中张立城20、《牵手机器人快乐足球赛》 …………………黑龙江省哈尔滨市征仪路学校王磊21、《机器人初体验》教学设计…………………………广东省佛山市张槎中学骆春明22、《机器人走迷宫》教学设计…………………………………深圳市高级中学余海燕 2

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