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1、WTRA国际青少年机器人协会中国区机器人等级考试标准（四级标准）本次专训课共3次：第一次课：考试要求及理论学问学习+编程创意制作其次次课：复习+动手操作学习及实践第三次课：考试模拟（理论+实践）测试基本目标：1、学问目标：2、实力目标：3、情感目标：1、学问目标：（1）了解常用的机械传动结构；（2）了解子程序模块的运用方法；（3）了解伺服电机的运用；（4）了解常用传感器的运用。2、实力目标：（1）能设计和搭建常用的机械传动结构；（2）能够依据任务要求编写子程序；（3）能运用伺服电机，增加机器人的运行功能；（4）能利用传感器辅以简洁编程限制机器人。3、情感目标：（1）具有勇于创新、勤于实践、擅长
2、思索的学习看法；（2）培育设计、搭建、编程时的创新意识。（3）具有团队协作、互帮互学、敬重师长、听从裁判的良好品德。一、理论学问（20分钟）题型：1、选择题2、推断题学问内容：1、机器人的定义2、机器人的组成3、机器人的发展历史4、机械传动的方式及特点5、执行机构6、动手制作要求7、复习编程界面8、子函数的定义9、编程练习+作品制作1、什么是机器人？机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以依据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是帮助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危急的工作。2、机器人的组成部分：机器人一般由执行
3、机构、驱动装置、检测装置和限制系统和困难机械等组成。执行机构：及机器人本体驱动装置：是驱使执行机构运动的机构，依据限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。机器人运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，此外也有接受液压、气动等驱动装置。检测装置：是实时检测机器人的运动及工作状况，依据须要反馈给限制系统，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。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
4、送至限制器，形成闭环限制。一类是外部信息传感器，用于获得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状况的变更，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。3、机器人分类:中国的机器人专家从应用环境动身，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。工业机器人：工业机器人就是面对工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。特种机器人：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
5、人、水下机器人、消遣机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。国际上的机器人学者，从应用环境动身将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一样的。4、机器人发展历史:1910年年捷克斯洛伐克作家卡雷尔捷克斯洛伐克作家卡雷尔恰佩克在他的科幻小说中，依据恰佩克在他的科幻小说中，依据Robota（捷克文，原意为（捷克文，原意为“劳役、苦工劳役、苦工”）和）和Robotnik（波兰文，原意为（波兰文，原意为“工人工人”），创建出），创建出“机器人机器人”这个词。这个词。1912年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创
6、建，但后来成为学术界默认的研发原则。1914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（即世界上第一台真正的机器人），并注册了专利。这种机械手能依据不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和敏捷性。1959年德沃尔与美国独创家约瑟夫英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣扬，他也被称为“工业机器人之父”。5、常用的机械传动方式有哪些有何特点？传动方式：皮带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动皮带传动特点：由于带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简洁，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振，过载时带会
7、在带轮上打滑，对其他零件起过载爱护作用，适用于中心距较大的传动等优点。但带传动也有不少缺点，主要有：不能保证精确的传动比，传动效率低(约为0.900.94)，带的运用寿命短，不宜在高温、易燃以及有油和水的场合运用。链传动特点：优点：与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比精确，工作牢靠，效率高；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作缺点：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。齿轮传动特点：优点：齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。它的传动比精确，效率高，结构紧凑，工作牢靠，寿命长。
8、缺点：制造成本较高无过载爱护作用蜗杆传动特点：优点：1传动比大，结构紧凑。2.传动平稳，无噪音。3.具有自锁性缺点：1、蜗杆传动效率低，2、发热量大，齿面简洁磨损，成本高6、动手操作要求：模型搭建：全部模型现场搭建，外观、结构可依据任务要求自行设计，整体要求坚实、合理。传感器运用：娴熟运用各种传感器、直流电机、伺服机，并能编程限制程序编写：要求编程思路清晰，能顺当实现各种动作和功能以完成指定任务。7、传感器编程：新建文档打开已有程序保存现有程序设置USB端口编辑下载程序输入元件（Input）遥控器麦克风光敏电阻按钮红外传感器输出元件（Output）LED指示灯蜂鸣器直流马达伺服马达跟随，协助（
9、Flow）延时停止重复8、函数的定义：主函数：即程序的入口函数，通常是有main字样的函数为主函数。程序执行的时候最先调用的是这个函数。子函数：即用户可以自定义的函数，其实可以写到主函数中，但阅读等很费劲，所以很多代码提到子函数中实现，让代码可读性很强，更精练。因此，主函数必需有，且可以调用子函数，这是编程语言确定的。子函数可有可没有，子函数可以被主函数调用，也可以被其他子函数调用。二、实践操作（二、实践操作（100分钟）分钟）评安排分表：评安排分表：程序及任务：任务一：门禁系统（用除了遥控器以外的其他传感器限制）。任务二：红外线避崖，感测到悬崖，红灯示警。第2节课任务1、复习环节：30min2、制作环节:任务1：利用编程实现避障功能，当左边有障碍物时，左边红灯亮，蜂鸣器响1下当右边有障碍物时，右边红灯亮，蜂鸣器响2下30min任务2：利用编程实现寻轨功能，当寻轨完成后利用伺服马达将小球打进球门40min3、总计环节及考试留意事项提示：20min第3节课模拟考试及考试留意事项讲解120min（此张幻灯片仅供老师参考，上课时可删除）