機器人結構與程序設計

機器人結構與程序設計
定價:270
NT $ 235
  • 作者:鄭劍春/主/編
  • 出版社:清華大學出版社
  • 出版日期:2010-11-01
  • 語言:簡體中文
  • ISBN10:7302240191
  • ISBN13:9787302240198
  • 裝訂:平裝 / 214頁 / 普通級 / 單色印刷 / 初版
 

內容簡介

本書以樂高公司產品及其軟件作為教學基礎內容,介紹了中學生所用機器人的結構與程序控制的知識。由于樂高產品具有廣泛的適用性和開放性,可以為中學生的深入學習打下良好的基礎。

  考慮到學生們在學習要求上的差異,本書引入了一些擴展閱讀的知識以及機器人在實驗上應用的案例,以使有興趣的學生能從中得到一些啟發和收獲。

  本書適用于高中通用技術課程(機器人模塊)教學,也可作為各學校、校外活動機構中開展機器人教學的參考書籍。
 

目錄

第一章 機器人簡介
 第一節 什麼是機器人
 第二節 機器人的發展
 第三節 機器人的結構
  一、控制器
  二、傳感器
  三、電源
  四、反饋系統
  五、實踐與思考
第二章 樂高機器人組件和常用編程工具
 第一節 樂高組件的基本尺寸
 第二節 組件和種類
 第三節 樂高機器人使用的編程軟件
  一、bricx command center
  二、robolab 2.9
  三、robot c
  四、lego mindstorms education nxt programming
  五、實踐與思考
第三章 搭建技巧與常見的機械傳動方式
 第一節 樂高機器人搭建
  一、結構與功能模塊設計
  二、結構與載重
 第二節 機械傳動方式
  一、齒輪傳動
  二、鏈傳動
  三、滑輪和皮帶傳動
  四、蝸輪蝸桿傳動
  五、平面連桿傳動
  六、差動機構
  七、實踐與思考
 第三節 機器人的行走方式
  一、四輪驅動裝置
  二、萬向輪
  三、機器人轉向方式
  四、用腿行走
  五、實踐與思考
 第四節 觸角和傳感器的安裝
  一、簡單的觸角
  二、杠桿型觸角
  三、夾子和爪
  四、實踐與思考
第四章 樂高機器人常用傳感器和輸出設備
 第一節 樂高機器人常用傳感器
  一、光傳感器
  二、觸動傳感器
  三、聲音傳感器
  四、超聲波傳感器
  五、內置角度傳感器
  六、溫度傳感器
 第二節 樂高機器人輸出設備
  一、驅動器
  二、lcd顯示屏
  三、蜂鳴器
  四、燈光
  五、實踐與思考
第五章 為機器人編寫程序
 第一節 軟件編程環境
  一、軟件菜單
  二、軟件面板介紹
  三、數據中心和數據線
  四、藍牙通信的設置
  五、下載與運行程序
 第二節 輸出模塊
  一、馬達模塊
  二、行走模塊
  三、聲音模塊
  四、顯示模塊
  五、發送信息模塊
  六、燈光顯示模塊
  七、實踐與思考
 第三節 結構模塊
  一、等待模塊
  二、循環模塊
  三、分支模塊
  四、終止模塊
  五、實踐與思考
 第四節 傳感器模塊
  一、觸動傳感器模塊
  二、聲音傳感器模塊
  三、光傳感器模塊
  四、超聲波傳感器模塊
  五、按鈕模塊
  六、內置角度傳感器模塊
  七、計時器模塊
  八、藍牙接收模塊
  九、溫度傳感器模塊
  十、第三方傳感器
  十一、實踐與思考
 第五節 數據模塊
  一、比較模塊
  二、邏輯模塊
  三、運算模塊
  四、隨機模塊
  五、範圍模塊
  六、變量模塊
  七、子程序模塊
  八、實踐與思考
 第六節 高級模塊
  一、數字文本轉換模塊
  二、文本模塊
  三、文件存取模塊
  四、校準模塊
  五、實踐與思考
第六章 機器人在實驗中的應用
 第一節 數據采集的方法
 第二節 數據采集在實驗中的應用
  一、利用藍牙和超聲波傳感器測量距離
  二、測量物體運動的速度
  三、利用nxt驗證牛頓第二定律測量
  四、利用nxt進行聲音速度測量
  五、利用nxt測量重力加速度
  六、利用nxt制作測。量儀測量
附錄 機器人構建圖示
參考文獻及參考網站
 

青少年是未來世界的主人,接觸、了解和關心科技領域的最新成就及其發展,可以開闊眼界,激發興趣,提升學科學、愛科學、用科學的責任感。

跨入21世紀,信息科技的發展日新月異,在推動社會生產力快速發展的同時,計算機走進了干家萬戶,成為人們學習與生活不可或缺的工具。 人們開始認識到,工具會影響自己的思維,會還是不會使用計算機這個“人類通用智力工具”,會影響到人的見識的增長、聰明的程度、謀事與決策的能力。 普及計算機知識與技能要從娃娃做起,意義深遠,不可小視。

怎樣在中小學普及計算機是許多老師和專家認真研究的一個課題。 課上光說不練,孩子們不愛听;講得太深和太難,又會嚇倒或難倒學生佔 搭建一個怎樣的平台來進行教學是很有學問的。

北京市第十二中學做了大膽的嘗試,他們將《機器人結構與程序設計》列為學生的一門必修課,試圖通過機器人這種具有綜合能力的全新教學平台,在學習信息技術課程知識的同時,借鑒物理等課程的教學成果,強化動手實踐,培養學生理論聯系實際的優良學風。

目前,在高科技研究領域,智能機器人是引領風騷的項目,最能吸引人的眼球,其成果也在不斷見諸報端,很受人們青睞。 讓機器人去實現人類千百年來的夢想,諸如太空穿梭、海底探險等,會給孩子們帶來多麼大的吸引力!

“興趣是最好的老師。”在組裝機器人的動手動腦實踐中,學生會接觸到搭建機器人的結構與功能模塊;看到和親自體驗齒輪或鏈傳動;認識和使用光傳感器、位置姿態傳感器;為了控制機器人的運動,還要學習和編寫相應的計算機程序。 在做過這些之後,讓機器人進—步提高性能的願望會引發學生的思考︰ 什麼是人工智能? 怎樣做才能使機器具有更強的智能? 這時,我們要不失時機地告訴孩子們,現在的學習僅是奠基階段,探究科學的路還很長,要循序漸進、一步一個台階地學習知識和技能,攀登高峰既是可望的又是可及的。 盎然興趣派生出了巨大而持久的學習動力,這不就是我們所期待的嗎!

信自科技成果作為學生學習和實踐的新內容,納入各級學校的課程中來是必然趨勢。 可能有人認為,這門課程從實驗條件到理論深度都還顯得稚嫩,但我卻覺得,稚嫩的東西會有頑強的生命力,因為它是新生事物。 我相信在校長、老師和同學們的齊心努力下,教學改革之花一定會結出大批優秀人才脫穎而出之果。
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