乐高机器人课件 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
第二课认识乐高蓝牙机器人系统____NXT
授课时间参加教师
活动目的：
1、认识NXT主要配件，并将其与RCX核心配件作比较，学习和掌握新型乐高机器人；
2、搭建蓝牙机器人；
3、知道NXT控制器各按钮的作用，初步学会在NXT是编写简单程序，理解传感器的功能
活动过程：
一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较
1、处理器由8位升到32位
丹麦乐高（LEGO）将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来，通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位，而NXT配备32位处理器等，提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。
图1：安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT
图4：LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福
5、改进了编程软件
NXT程序用软件，跟ROBOLAB原来的版本一样，是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序，也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程，这次减少为约40个，从而使得编程更为简单。OS为“Wind ows2000”以上和“Mac OS X”。
图5：乐高网站给出的ROBOLAB 的样图，跟以前版本相比，变化较大
二、快速认识NXT
1、按钮
NXT正面有四个按钮，它们分别是开关、运行；导航和返回。
2、NXT显示器上各图标的意义
最上一行，相当于状态栏，从左到右依次表示了：蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电池电量
以及声音音量的情况。
状态栏的下面是六个主控操作面板，相当于主菜单，它们依次是：“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。
三、NXT Prpgram(NXT程序)
不需要在电脑上，通过NXT就可以编写简单的控制程序。
1、进入NXT Program
2、屏幕显示传感器和马达的连接方式；
3、确定后，进入五步编程
第一步主要是设置运动方式：前后、后退、左转、右转等
第二步主要是设置传感器
第三步也是运动方式设置
第四步传感器感应设置
第五步设置停止或循环运行
四、活动研究任务
1、研究前进5，前进的时间是多少前进的距离是多少
前进5，前进的时间是；前进的距离是。
你的机器人能走直吗你们是怎么让它走直的
2、前进5，再右转2，看看你的机器人怎么运动
3、组内合作完成下列任务：
每组四个同学，分别位于四方形的四边，要求用nxt编程，将机器人驶向自己的队友。
（1）队长将机器人驶向程序员；
（2）程序员让机器人左转驶向机械师
（3）机械师让机器人按直线退到研究员
（4）研究员再让机器人转弯退回队长。
第三课尝试NXT编程
教学目的：
1、了解NXT编程软件界面；
2、知通如何创建一个新文件；
3、认识移动图标，了解移动图标的设置面板中各选项的意义
4、会用它控制机器人的运动状态（前进、后退、转弯运动）；
5、学会如何下载，并运行机器人。
教学过程：
今天我们学习用电脑编写第一个程序，控制机器人按我们的意愿运动。
一、进入编程环境
1、双击桌面图标，进入NXT编程环境；
2、一个出现下列程序进度条，调入程序；
二、编写程序
有FLASH步骤
按下例操作步骤编写程序
三、下载程序
1、机器人与电脑的连接
用USB连线将机器人与电脑连接。
注意：下载程序时，NXT必须打开。
三、移动图标参数设置面板
四、运行机器人
按下列操作步骤运行机器人
演示编写、下载、运行一个前进——左转——再前进的程序
活动研究任务
1、研究能量级为75%时机器人1秒钟，前进的距离是多少大约_________乐高单
位
2、能量级为100%时机器人1秒钟，前进的距离是多少大约_________乐高单位
2、组内合作完成下列任务：
每组四个同学，分别位于四方形的四边，要求用nxt编程，将机器人驶向自己
的队友。
（1）队长将机器人驶向程序员，前进2秒钟；
（2）程序员让机器人前进5秒，左转驶，再前进5秒，驶向机械师；
（3）机械师让机器人按直线后退，到研究员，时间根据距离调整；
（4）研究员再让机器人后退5秒，转向，再直线回到队长所在位置。
第四课机器人的计步器
教学目标：
1、学习和理解马达内置角度传感器
2、理解移动模块和马达模块的属性面板
3、能准确控制机器人的运动距离和角度
4、通过活动理解马达内置角度传感器的应用
教学过程：
一、你知道吗__________NXT使用技巧
1、关闭蓝牙功能，可以让NXT更省电
2、删除NXT中多余的程序，可节约空间。
二、研究活动——————用时间控制机器人的运动
比较：
1秒钟内马达能量为75%行驶的距离大约是厘米；
1秒钟内马达能量为100%行驶的距离大约是厘米；
1秒钟内马达能量为75%行驶的距离（填<或>）马达能量为100%行驶的距
离；
不同组的机器人1秒钟内马达能量为100%行驶的距离相同吗（填相同或不
相同）。
三、NXT马达的内置角度传感器
用时间控制机器人的运动非常不准确，当电池能量足时机器人跑得快，当电池能量不足时，机器人跑得慢。为了解决这个问题，在NXT机器人的马达中安装了一个角度传感器，它可以记录机器人行走的距离。马达里的角度传感器相当
于机器人的计步器。
3、机器人的计步器是怎么计算机器人行走的距离的呢
第一：它可以记录机器人轮子转过的圈数，根据轮子的周长，就可以计算
出机器人行走的距离。
观察学习环境中的常用面板中的向前驱动。
例如，我们机器人的轮子周长约为17厘米
机器人轮子转1圈，前进的距离是厘米。
机器人轮子转2圈，前进的距离是厘米。
机器人轮子转5圈，前进的距离是厘米。
机器人轮子转10圈，前进的距离是厘米。
第二：记录机器人轮子转过的角度，根据角度，计算出机器人行走的距
离。
我们知道，一个是360度，如果机器人的轮子转过半周，那么它转过的角度就是180度，走过的距离就是轮子周长的一半，大约厘米。
四、学习电机模块
移动模块虽然也能控制机器人做转弯运动，但由于不能准确地控制单个马达的能量级，因为机器人的转弯运动很难精确控制。为此，我们可以使用电机模块。
1、电机模块
2
面，我们用电机模块控制机器人转直角：
方法一：一个电机停，一个电机运动
方法二：一个电机快，一个电机慢
方法三：两个电机向相反方向运动
五、挑战任务
想办法让你的机器人沿一块地砖走50*50的正方形
第五课机器人的眼睛
发表时间：2008-10-17 20:04:51来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1944/0
教学目标
1、认识乐高光电传感器，知道光电传感器的作用；
2、初步理解光电传感器的原理；
3、会利用光电传感器测试不同物体表面反射光的光值
4、初步学会利用光电传感器控制机器人启动或停止。
教学过程
一、引入
想一想，我们人的眼睛都能看到和分辩什么（主要功能）
第一，我们能分辩物体的颜色
第二，我们能分辨物体的形状和大小
第三，我们能分辩物体的远近
机器人要能模拟人的眼睛的功能，也应该能做到分辩物体的颜色、形状、大小和远近。但机器人的的眼睛的功能没有人眼功能这么强大的全面。因此，我们常常需要给机器人安装多个眼睛。比如我们安装一个或多个光电传感器来分辨物体的颜
色；安装一个超声波传感器来判断物体的距离；安装一个火焰传感器来识别火焰
等。
机器人眼睛功能比较单一，为实现不同的功能，需要安装不同功能的眼睛。
二、初步认识传感器
三、NXT蓝牙机器人光电传感器
控制器就可以据此判断出物体表面的颜色。
NXT的光电传感器工作时还可以关闭发光灯。
1、NXT光电传感器的安装
可参考学习面板中“检测黑线”的方法安装
光电传感器属于信息输入，因此它可以接在NXT的1、2、3、4输入端的任何一个输入口中。通常我们插在3号端口。
2、直接从NXT显示屏上查看接收光的返回值
（1）在主菜单中选择View（显示）
（2）再选择Reflected light (反射光)或Ambient light（环境光）
（3）最后选择Port（端口）号，如Port 3
（4）读出光的反射值。
3、研究活动
项目红色白色黄色蓝色绿色黑色
反射光72 74 72 54 44 35
环境光40 40 43 26 23 14
（1）拖拉一个光电传感器模块到程序流程线上；
（2）从属性面板的反馈控制箱中读中接收光的返回值
5、研究活动
项目红色白色黄色蓝色绿色黑色
反射光73 78 73 50 41 32
环境光42 38 35 22 24 16
四、挑战任务
1、下面的黑线表示车站，让你的机器人直线前进，看到车站（黑线）后
STOP！
分析：我们并不知道离黑线有多远，所以用角度传感器和时间都无法控制机器人行走的距离。因此，我们只能考虑利用光感，让机器人一直前进，直到它看到黑
线，立即STOP。
程序：
课后记：
今天的教学很成功，通过几周的训练，同学们基本都适应了这样的研究和挑战模式。在两种测光值的研究中，同学们的积极性很高，方法也比较得当。
在挑战任务中，由于机器人看到黑线就停，效果明显。因些同学们的研究热情
也很高。
第六课机器人的耳朵
发表时间：2008-11-12 14:01:05来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1317/0教学活动目的
1、知道机器人的耳朵实际上是一个声音传感器。声音传感器，能够使机器人象人一
样具有听觉。
2、会利用声音传感器控制（启动）机器人运动或停止；
3、编写程序让机器人沿黑线行走
教学过程
一、引入
光电传感器使机器人有了视觉，能分辨物体的颜色，那么，能不能让机器人象人一样有听觉，能听到环境的声音呢
当然可以，我们可以给机器人安装一个声音传感器。
二、NXT声音传感器
声音传感器实际上就是一个类似话筒（耳麦）的设备，它能接收声音信息。
声音的大小常用音量表示，单位是分贝。一般的声音传感器只能感受到有无声音和音量的大小，而不能分辨语义。比如，我们制作一个声控机器人，要求它听到声音就开始前进。现在，我们启动机器人，当我们说“停”它同样开始前进。这对人来说是一件很有趣的事。
声音传感器能够检测到的声压大于90分贝。因为声压的等级非常复杂，所以在Mindstorms NXT上显示的时比例(%).数字越小，声音越小。例如：
4-5% 大约是安静的卧室
5-10% 从较远距离听人的谈话
10-30% 较近距离的正常谈话，或者正常音量下的声音播放器
30-100% 人们的喊叫声，或者大音量的音响
声音传感器的安装
参见NXT常用面板中的“声音控制”。
探索活动
1、试试各种声音效果，并记录下NXT接收到的声音大小值。
？
操作方法：
（1）将声音传感器连接到NXT输入端口2；
（2）在NXT显示器上选择 View 子菜单，选择声音传感器的图标和声音传感器连接到的接口；
（3）向声音传感器说话，看看显示屏的效果；
制作一个声控机器人，要求启动后原地不动，听到声音后开始运动，再次听到声音后停止运动。
分析：启动机器人后，让机器人进入等待状态，当声音值达到预设的阀值后，机器人前进，同时，再次监听声音，如果再次听到声音，则STOP！
声音传感器属性设置
第七课机器人的眼睛（2）
发表时间：2008-11-12 14:06:18来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1279/0教学目标
1、认识乐高超声波传感器，知道超声波传感器的作用；
2、初步理解超声波传感器的原理；
3、初步学会利用超声波传感器控制机器人走迷宫。
教学过程
一、引入
光电传感器让机器人能分辨物体的颜色，但它不能判断物体的远近，为了帮助机器人判断物体的远近，我们可以给机器人安装一只超声波传感器。
二、乐高超声波传感器
乐高超声波传感器，有由一个超声波发射器和一个超声波接收器组成，通过检测发射声波（类似于声纳）和反馈声波延迟的的时间，测算障碍物离自己的距离。
（1）屏幕显示机器与最近物体的距离值，单位为厘米或英寸；
（2）超声波传感器的检测距离为0-250厘米；
（3）超声波传感器通常接在输入端口4；
三、超声波传感器的安装
参见超声波测距
研究任务
请你编写一个程序，让你的机器人向墙靠近，直到离墙20厘米处停止。试一试，当你设置机器人停止的触发值为20厘米时，机器人停下时，距离墙的实际距离是多少如果我们要机器人停下的位置距离墙刚好20厘米，程序中实际停止的触发值是多少
你能做一个简单的迷宫机器人，让它从下图中的入口进，出口出吗
第八课能识别路线的机器人
发表时间：2008-11-12 14:18:40来源：龙小分校编辑：龙小分校点击/评论：1616/0教学目标：
1、光电传感器的灵活应用
2、学习和理解循环和分支程序结构
教学过程：
一、师引导
我们的机器人已经具有类人的视觉功能，通过光电传感器，可以识别颜色，通过超声波传感器感受物体的远近。
今天我们通过一个实际任务来比一比，看谁的机器人最能干。
二、任务描述
让机器人沿固定的黑跑道行走，看谁的机器人走完全长所用时间最短。
三、任务分析
黑色跑道是单路线，没有叉道，因此我们可以采用单光感走黑线。
单光感走黑线原理：在黑线上往白色区域走，在白色区域往黑线走。即走“之”字形。
观看“跟随暗线”视频，理解单光感走黑线的原理。
四、程序分析
1、分析
如果在黑线上： C走， B停即右转；
如果在白色区域： B走，C停即左转。
上述动作反复重复执行。
2、循环程序
需要反复执行的一段程序我们可以放在一个循环中。
在生活中循环执行某一任务的例子很多，比如跑绳、拍皮球等。
3、条件分支程序
在这个任务中，我们要根据机器人所处位置决定机器人重复执行那一段程
序，象这样的程序叫条件分支程序。
五、试运行
1、如果机器人认不了黑线，说明你的条件分支中黑白分界阀值设置不正确，应重新测定黑、白区域的光值，再取平均值。
2、如果机器人左右摇摆太大，说明你的机器人转角弧度太大，可适当减小马达的能量。
祝孩子们成功！
教学内容（课题） 初识乐高积木与乐高交朋友:了解机器人、 教学目的知识与技能：认识新环境中的新朋友，成立团队，激发兴趣，热爱生活，热爱科技，建立自信心。 过程与方法：介绍乐高机器人，多媒体展示以往机器人比赛片断，制定公约，展示机器人套 装。 教学重点及难点 重点：适应新环境，建立团队，认识乐高机器人。 难点：让学生主动发挥联想，积极动手实践，激发兴趣，发挥联想，以机器人结合生活应用，参与讨论表达 教学过程。 一、 提问（12分钟） 1、 大家能说说，什么是机器人吗? (认知过程) 抢答提问后，老师作引导性说明。 GOOGLE 网络定义：机器人是自动控制机器（Robot ）的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，从60年代初问世以来，经历四十多年的发展已取得长足的进步。 在制造业中，工业机器人甚至已成为不可少的核心装备，世界上有近百万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。 机器人的出现是社会和经济发展的必然，它的高速发展提高了社会的生产水平和人类的生活质量。 2、大家所见到过的机器人有? (记忆发掘，联想) 服务机器人可以为您治病保健、保洁保安；水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆；工程机器人可以上山入地、开洞筑路；农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫；军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹…… 3、机器人能为我们做些什么? (结合生活发挥联想) 在现实生活中有些工作会对人体造成伤害，比如喷漆、重物搬运等；有些工作要求质量很高，人难以长时间胜任，比如汽车焊接、精密装配等；有些工作 人员无法身临其境，比如火山探险、深海探密、空间探索等；有些工作不适合人去干，比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等……这些人们干不了或干 不好的领域变成了机器人大显身手的舞台。 4、为什么我们要学习机器人，创造机器人人? 机器人能为而类服务。能帮助我们做一些人类比较困难或者无法解决的问题。例如以上所说的，深海探密、空间探索等。 5、机器人需要吃饭吗?(引发兴趣，开口讨论) 情感态度与价值观：开拓视野，激发对科技的兴趣，热爱生活。 教学重点及难点 点 重点：适应新环境，建立团队，认识乐高机器人。 应用，参与讨论表达。 提问（12分钟）
《简易机器人制作》课堂推荐配置方案 乐高江苏唯一代理商——南京坤玛科技有限公司
21世纪是一个科技飞速发展的时代。如何让学生们更早地接触科技知识， 激发他们对科学的兴趣？如何帮助他们更好地面对未来社会激烈的竞争？面对这一切，我们必须选择更好的教学途径与教学工具，尤其科技方面的教学。机器人教育倡导先进的教育理念，配合循序渐进的学习工具和完整的教学资源，被普遍应用于国外的课堂和科技活动中。乐高教育系列是专门为不同年龄的学生设计，并用于课程的。所有的软硬件可以相互兼容或混合使用，逐步引导学生面向未来的科技挑战，学生也可以根据自己的能力挑战自己，培养自己的创新精神和实践能力。 特别指出，机器人教育旨在以其独具特色的教学方法，做中学的教育理念 引导学生循序渐进地机器人知识。使用机器人套装，学生在课堂中的整个构思、设计和开发过程俨然是实际工作和生活中的真实体验。他们就像真正的工程师一样，针对项目主题，进行研究、策划、设计、组装和测试。通过鼓励学生们主动调查、动手实践，让他们亲身体验抽象的理论如何变成了触手可及的答案，享受成功的兴奋。在活动中，学生不仅可以学到有关机械、电子、计算机等技术知识，更可帮助他们培养良好的生活习惯与生存技能：与人的沟通与合作、对他人的尊重、毅力的培养，自信心的树立及时间的合理分配、利用等等，为将来走上社会面对新的挑战做好充分的准备。 （中国学生研究乐高机器人；美国麻省理工学院生使用乐高机器人做科研项目.） 1， 机器人教育所提倡的教学理念：做中学！ ①，20世纪最有影响力的20名科学家之一瑞士儿童心理学家Piaget 博 士的观点： “建构论” - 知识不是灌输的。当学生们在动手制作(建构)一 些有意义的事物时，如用沙子堆城堡、写诗、设计小机器、写故事、编写电 脑程序、或者搭积木,这时是学生学习知识的最好时刻. ②，做中学与传统教学的区别： 抽象的能力 解决问题的能力 模仿 传授 做中学（活动与项目） (Activity&projec t) 研究性学习 学生参与程度高 教师参与程度高
乐高机器人—齿轮篇 在机器人的设计中，机械结构是完善系统的一个重要因素。要认识各种各样的传动机构，了解其工作原理及其优缺点，什么时候用哪种传动系统最有效等，从而设计出出色的机器人系统。 2.1简介 齿轮是机器中很重要的部件，它几乎是机器的象征。探索齿轮的一种非常有用的特性：将一种力魔法般的转换成另外一种力。介绍一些新的概念——速度、力、扭矩、摩擦力；还有一些简单的机械理论基础。认识齿轮和简单杠杆之间的相似点。 2.2齿数的计算 一般用中至少需要两个齿轮，如图2.1所示，为两个普通的乐高齿轮：左边是8齿齿轮，右边是24齿齿轮。齿轮的最重要属性就是它的齿数。齿轮是根据齿数分类的：它的英文缩写就代表它的名字，例如24齿的齿轮可以表示为24t 。 图2.1 一个8齿和24齿的齿轮 例子中使用了8齿和24齿的两个齿轮，分别固定在一根轴上。两轴与一带孔梁相配合，两孔间距两个乐高单位（一个乐高单位就相当于相邻两孔间距），现在一手拿住梁，另一手轻轻地转动其中一根轴，注意到的第一个特性：当转动其中一根轴时，另一轴也同时转动，因此，齿轮的基本属性就是可以将运动从一根轴传到其它轴上。第二个特点是你不需要用很大的力去转动它们，因为齿轮间配合
相当紧凑，摩擦力很小，这也是乐高工艺系统大特性之一：部件之间配合精度高。第三个特点是两根轴反向转动：一个顺时针，一个逆时针。第四个特点：也是最重要的特性，就是两根轴的旋转速度不同。当转动8齿齿轮时，24齿齿轮转动得很慢；而24齿的齿轮转动时，8齿齿轮转动得很快。 2.3加速和减速传动 先转动大齿轮（24齿），它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。当转动24齿，每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时，8齿也刚好转过一个齿，因此，大齿轮转过8个齿（24齿的齿轮）就可以让小齿轮转过一圈（360度）。当大齿轮再转过8个齿时，小齿轮又转了一圈。在你转动24齿齿轮的最后8个齿时，8齿齿轮转过第三圈。这也是两轴产生不同速度的原因：24齿齿轮转动一圈，8齿齿轮转动了三圈！我们用两个齿轮齿数之比来表示两者的关系：24比8。经过简化，得到3:1。从数字来看，24齿齿轮1转就相当与8齿齿轮的3转。 由此，我们得到一种加速的方法（从技术角度来将应称为角速度，而不是速度）。这时候你可能会想到在竞速小车上使用巨大的传动比。遗憾的是，在力学中有得必有失，获得了速度，同时就减少了扭矩，简单的说，就是在力量上的损失会转化为速度——速度越快，扭矩就越小。比率也相同：如果获得了三倍的角速度，你的扭矩会减小到原来的1/3。 齿轮有一个有趣的特性：扭矩和速度的转换是对称的，你可以将扭矩转换成速度，反之亦然。当系统增加速度而减小扭矩时，我们称为加速，反之我们称为减速。什么是扭矩？ 当你用扳手转动螺钉上的螺母时，即产生扭矩。扳手动时，螺母产生抵阻力，你握手柄的地方离螺母越远，你需要施加的力就越小。实际上，力矩是两个参数的乘积：距离和力。增加其中一个量，就可以增加扭矩。力矩的度量单位就是力的单位和距离的单位，国际单位表示为牛顿米（Nm）或者是牛顿厘米（Ncm）。如果熟悉杠杆，你会认识到它们之间的相似性。对于杠杆，合力的大小依赖施力
乐高机器人初级课程 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012
乐高机器人初级课程 编号：295 发布时间：2011-08-18 截止日期：地区： 适合2-3个学生为一组搭建和编程设计机器人方案。共431个组件的套装中包括一个NXT可编程的微型电脑，一块可充电的锂电池，三个伺服电机，二个触动传感器，一个光电传感器，一个超声波传感器，一个声音传感器，三个灯以及足够课堂教学所需的乐高积木。另外还有3根连接RCX传感器或马达的转换线，1根USB导线，以及分类盒和搭建手册等。 关健学习价值： 1.介绍机器人以及机械工程的概念。 2.收集、翻译数据，进行科学调查研究。 3.学习如何在团队工作中解决问题。 9797教育版和8527玩具版的分别: 9797 多了以下超级好用又超值的东西: 1. 多了玩具版没有的,一颗锂电池 2. 比玩具版多一个触觉传感器,所以有二个!! 3. 多了玩具版没有的,三个灯炮
4. 多了一个精美的储存胶箱(没有售卖) 5. 多了三条转接线可转接前一代的传感器及马达,等于是向下兼容!! 8527 较优胜的东西: 1. 组件数目8527有557件，而9797只有431件。 2. 9797可购买9648配件库671件，大幅增加配件数量。 3. 8527内附正版软件，而9797需额外购买正版软件。 两者软件基本上是相同的，分别在于软件内的教程不同。 8527的称为robo center，而9797的称为educator center。 8527教砌3个机械人，而9797则有40个教程
乐高机器人考试
全国青少年机器人技术等级考试测试试卷（一级） 分数：100 题数：45 总体情况 姓名开始时间结束时间用时(分钟) 得分得分率是否通过 考试状态 JQR 2018-03-11 12:33:38 2018-03-11 12:33:44 0.08 *** *** *** 已提交 一、单选题(共30题，每题2分，共60分) 1. 如下图齿轮组所示，齿轮1的直径是20,转速为100rpm，齿轮2的直径是40，齿轮3的直径是10，当齿轮1为主动轮时，齿轮3的转速为 A. 50 B. 100 C. 200 D. 150 2.下列说法正确的是 A. 只要是利用杠杆原理的，都是省力杠杆。 B. 千斤顶利用了杠杆原理，为了省力。
C. 推动带有四个轮子的货车是利用了杠杆原理。 D. 生活中无费力杠杆。 3.下列人物形象中，哪一个是机器人？ A. B.
C. D. 4.当阻力作用线到支点作用线的距离大于动力点到支点的距离时，杠杆 A. 省力 B. 费力 C. 既不省力也不费力 D. 以上答案都不对 5.如下图中，动滑轮有（）个。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 0 6.木工师傅使用斧头作为工具，是利用（）能省力的原理。 A. 滑轮 B. 轮轴 C. 斜面 D. 杠杆 7.在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是 A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮 C. 杠杆 D. 斜面 8.机器人的英文单词是 A. botre B. boret C. robot D. rebot 9.关于轮轴的描述，下列说法正确的是
L E G O机器人编程课程汇总 Prepared on 24 November 2020
LEGO机器人课 行走训练2 制作机器狗利用“移动转向”模块，让机器狗活动起来 史纳菲要开始工作了 前一堂课机器狗的造型，完成指定任务，熟练使用“移动转向”模块到达目的地。 帮忙穿越火车轨道 路闸，或是小区栅栏门，如图 利用“等待”模块，编写触碰按钮后，开门及关门的程序 请买票 利用颜色传感器搭建检票闸机 作品用电机带动十字转门即可。 等待颜色传感器识别到正确的颜色，电机才旋转开门，可加入声音模块，程序块状态灯等模块丰富。 到楼上去 作品为无障碍升降梯，轨道完成难度较大，故利用平行四边形实现 作品可加入涡轮箱自锁 通过端口查看，观察电梯到达指定位置电机旋转了多少角度。注意角度正负号，代表电机旋转的方向。测试前注意找到初始位置电机相应字母重置电机角度为0。 两个触动传感器，按1号上楼，2号下楼。并使用多任务的模式 跟踪警犬 利用超声波传感器作为狗头，测量前方距离，学习切换模块。 此作品需要急刹车，可制作趴着的机器狗，达到降低重心，提高稳定性的目的。
制作一辆小车也可以，安装好超声波传感器即可。 切换模块为可视为一个条件判断，分成两种情况，满足条件与不满足条件。 如图：超声波传感器测量距离＜50cm 为设定的条件，满足条件代表车辆距离目标＜50cm，过于接近，所以后退，反之前进，加入循环不断判断与目标之间距离和50cm之间的关系。 跟踪机器狗 利用颜色传感器的测量反射光线强度的功能来区分两色，实现沿线（两色交界线）走。 作品为趴着的机器狗或者小车皆可。要求前方有一颜色传感器，探头对这地面，距离1cm左右，以内为佳。 端口查看测试两种颜色光线强度数据并记录，取平均值，例如： 黑白平均值 14 86 50 即测得强度大于50为白色，反之为黑色。 超级警犬 携带武器的机器狗或小车，武器可利用复合杠杆完成。用一个电机带动活动即可 程序为一直向前走巡逻，发现距离比较接近的目标停下，发起攻击，转向离开继续巡逻。 医生 将EV3直立，以显示屏为机器人脸部，搭建一个机器人，有一处平台，用途为放置卡片，并使其能被颜色传感器探测到（距离1cm）。最好加装一个触动传感器，卡片放稳后，触碰触动传感器再识别颜色，较为准确。 利用颜色传感器测量不同颜色，发出不同声音。
乐高机器人竞赛器材配置方案 一、概述 多年来，中国的教育界一直以加强学生素质教育为核心，探索和实践着教育改革的方向和途径。全国基础教育工作会议的召开，对全面推进素质教育提出了十分明确的要求，课程教材改革在推进素质教育、培养21世纪技能的重要作用已经成为全国上下的共识。 我们引入了以乐高教育为主的教育解决方案，它是长期以来与世界各国教育界密切合作，不断探究和开发出最先进的教育方案，并在25年的教学实践中获得成功应用，受到世界各国教育界的广泛接受和推崇。乐高教育在世界各地教育界的应用中已逐步形成了自身的符合这些教育理念的可持续发展的优秀平台。 我们提供的教育解决方案确保学生获得快乐和有效的学习。教师在教学过程中将“指导”和“建构”的理念相互结合，这将帮助教师在学生以团队为单位来共同解决问题的课堂上，扮演顾问型的指导者，而不是灌输者。 二、建立乐高机器人创新实验室的意义 随着素质教育的推进和新课程新教材的改革，在各个学科的教学中对学生动手操作、动手实验的要求越来越多，因此除了常见的物理实验室、化学实验室、生物实验室，各个学校还建立了很多新课程的实验室，例如科学（自然）实验室、信息技术实验室、劳技实验室、通用技术实验室、探究实验室。 这些新课程的实验室由于建设时间较短，并没有形成统一的标准，实验室的设备配置区别很大。乐高教育平台可以很好的在这些课程上使用，而且如果在这些实验室里都有乐高设备，那么教师在教学的时候，学生在学习的时候就会非常的方便。 乐高机器人创意实验室是基于乐高教育设备建立的综合性实验室，在这个实验室中可以开展多门学科的教学，学校可以根据需要将这个实验室变为科学实验室、信息技术实验室、探究实验室等等。
乐高机器人课件 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
第二课认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 授课时间参加教师 活动目的： 1、认识NXT主要配件，并将其与RCX核心配件作比较，学习和掌握新型乐高机器人； 2、搭建蓝牙机器人； 3、知道NXT控制器各按钮的作用，初步学会在NXT是编写简单程序，理解传感器的功能 活动过程： 一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高（LEGO）将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来，通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位，而NXT配备32位处理器等，提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1：安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4：LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件，跟ROBOLAB原来的版本一样，是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序，也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程，这次减少为约40个，从而使得编程更为简单。OS为“Wind ows2000”以上和“Mac OS X”。 图5：乐高网站给出的ROBOLAB 的样图，跟以前版本相比，变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮，它们分别是开关、运行；导航和返回。 2、NXT显示器上各图标的意义 最上一行，相当于状态栏，从左到右依次表示了：蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电池电量 以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板，相当于主菜单，它们依次是：“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、NXT Prpgram(NXT程序) 不需要在电脑上，通过NXT就可以编写简单的控制程序。 1、进入NXT Program 2、屏幕显示传感器和马达的连接方式； 3、确定后，进入五步编程 第一步主要是设置运动方式：前后、后退、左转、右转等 第二步主要是设置传感器 第三步也是运动方式设置 第四步传感器感应设置
乐高机器人教案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
乐高机器人—齿轮篇教案 在机器人的设计中，机械结构是完善系统的一个重要因素。要认识各种各样的传动机构，了解其工作原理及其优缺点，什么时候用哪种传动系统最有效等，从而设计出出色的机器人系统。 简介 齿轮是机器中很重要的部件，它几乎是机器的象征。探索齿轮的一种非常有用的特性：将一种力魔法般的转换成另外一种力。介绍一些新的概念——速度、力、扭矩、摩擦力；还有一些简单的机械理论基础。认识齿轮和简单杠杆之间的相似点。 齿数的计算 一般用中至少需要两个齿轮，如图所示，为两个普通的乐高齿轮：左边是8齿齿轮，右边是24齿齿轮。齿轮的最重要属性就是它的齿数。齿轮是根据齿数分类的：它的英文缩写就代表它的名字，例如24齿的齿轮可以表示为24t 。 图一个8齿和24齿的齿轮 例子中使用了8齿和24齿的两个齿轮，分别固定在一根轴上。两轴与一带孔梁相配合，两孔间距两个乐高单位（一个乐高单位就相当于相邻两孔间距），现在一手拿住梁，另一手轻轻地转动其中一根轴，注意到的第一个特性：当转动其中一根轴时，另一轴也同时转动，因此，齿轮的基本属性就是可以将运动从一根轴传到其它轴上。第二个特点是你不需要用很大的力去转动它们，因为齿轮间配合相当紧凑，摩擦力很小，这也是乐高工艺系统大特性之一：部件之间配合精度高。第三个特点是两根轴反向转动：一
个顺时针，一个逆时针。第四个特点：也是最重要的特性，就是两根轴的旋转速度不同。当转动8齿齿轮时，24齿齿轮转动得很慢；而24齿的齿轮转动时，8齿齿轮转动得很快。 加速和减速传动 先转动大齿轮（24齿），它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。当转动24齿，每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时，8齿也刚好转过一个齿，因此，大齿轮转过8个齿（24齿的齿轮）就可以让小齿轮转过一圈（360度）。当大齿轮再转过8个齿时，小齿轮又转了一圈。在你转动24齿齿轮的最后8个齿时，8齿齿轮转过第三圈。这也是两轴产生不同速度的原因：24齿齿轮转动一圈，8齿齿轮转动了三圈！我们用两个齿轮齿数之比来表示两者的关系：24比8。经过简化，得到3:1。从数字来看，24齿齿轮1转就相当与8齿齿轮的3转。 由此，我们得到一种加速的方法（从技术角度来将应称为角速度，而不是速度）。这时候你可能会想到在竞速小车上使用巨大的传动比。遗憾的是，在力学中有得必有失，获得了速度，同时就减少了扭矩，简单的说，就是在力量上的损失会转化为速度——速度越快，扭矩就越小。比率也相同：如果获得了三倍的角速度，你的扭矩会减小到原来的1/3。 齿轮有一个有趣的特性：扭矩和速度的转换是对称的，你可以将扭矩转换成速度，反之亦然。当系统增加速度而减小扭矩时，我们称为加速，反之我们称为减速。
LEGO机器人课 行走训练2 制作机器狗利用“移动转向”模块，让机器狗活动起来 史纳菲要开始工作了 前一堂课机器狗的造型，完成指定任务，熟练使用“移动转向”模块到达目的地。 帮忙穿越火车轨道 路闸，或是小区栅栏门，如图 利用“等待”模块，编写触碰按钮后，开门及关门的程序 请买票 利用颜色传感器搭建检票闸机 作品用电机带动十字转门即可。 等待颜色传感器识别到正确的颜色，电机才旋转开门，可加入声音模块，程序块状态灯等模块丰富。 到楼上去 作品为无障碍升降梯，轨道完成难度较大，故利用平行四边形实现 作品可加入涡轮箱自锁 通过端口查看，观察电梯到达指定位置电机旋转了多少角度。注意角度正负号，代表电机旋转的方向。测试前注意找到初始位置电机相应字母重置电机角度为0。 两个触动传感器，按1号上楼，2号下楼。并使用多任务的模式 跟踪警犬 利用超声波传感器作为狗头，测量前方距离，学习切换模块。 此作品需要急刹车，可制作趴着的机器狗，达到降低重心，提高稳定性的目的。 制作一辆小车也可以，安装好超声波传感器即可。 切换模块为可视为一个条件判断，分成两种情况，满足条件与不满足条件。 如图：超声波传感器测量距离＜50cm 为设定的条件，满足条件代表车辆距离目标＜50cm，过于接近，所以后退，反之前进，加入循环不断判断与目标之间距离和50cm之间的关系。 跟踪机器狗 利用颜色传感器的测量反射光线强度的功能来区分两色，实现沿线（两色交界线）走。 作品为趴着的机器狗或者小车皆可。要求前方有一颜色传感器，探头对这地面，距离1cm左右，以内为佳。 端口查看测试两种颜色光线强度数据并记录，取平均值，例如： 黑白平均值 14 86 50 即测得强度大于50为白色，反之为黑色。 超级警犬 携带武器的机器狗或小车，武器可利用复合杠杆完成。用一个电机带动活动即可 程序为一直向前走巡逻，发现距离比较接近的目标停下，发起攻击，转向离开继续巡逻。 医生 将EV3直立，以显示屏为机器人脸部，搭建一个机器人，有一处平台，用途为放置卡片，并使其能被颜色传感器探测到（距离1cm）。最好加装一个触动传感器，卡片放稳后，触碰触动传感器再识别颜色，较为准确。 利用颜色传感器测量不同颜色，发出不同声音。 可以使用声音编辑器自己录制声音。 微型手术机器人 制作为小车状即可，前方有超声波传感器探测前方障碍，有一个单独的电机带动手术刀（一根轴，连杆皆可）。程序类似超级警犬，但让孩子独立分析完成为最佳。 清洁病房
乐高机器人课程 Lego Mindstorms（乐高机器人）是集合了可编程Lego砖块、电动马达、传感器、Lego Technic部分（齿轮、轮轴、横梁）的统称。Mindstorms起源于益智玩具中可编程传感器模具（programmable sensor blocks）。第一个Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市，当时叫做Robotics Invention System (RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。 乐高机器人套件的核心是一个称为RCX或NXT的可程序化积木。它具有六个输出输入口：三个用来连接感应器等输入设备，另外三个用于连结马达等输出设备。乐高机器人套件最吸引人之处，就像传统的乐高积木一样，玩家可以自由发挥创意，拼凑各种模型，而且可以让它真的动起来。 机器人是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性学科，以培养学生的科学素养和技术素养为宗旨，以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程。在拓宽学生的知识面，促进学生全面而富有个性的发展上起着不可替代的作用。 随着科学技术的发展，特别是人工智能与机器人的结合，机器人不再局限于工业应用和研究所内，它已经进入教育领域。国内外教育专家指出，利用机器人来开展实践学习，不仅有利于学生理解科学、工程学和技术等领域的抽象概念，更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。机器人教育在基础教育越来越受到人们的关注。 我国自2001年举办首届全国青少年机器人竞赛以来，在竞赛的带动与促进下，全国各地展开了校本课程、课外科技小组、选修课等丰富多彩的机器人教育活动。近年来，由于对机器人教育认识上的不足，机器人竞赛活动目标不明确等原因，我国机器人教育的发展受到一定程度的制约。 在课程改革的背景下，乐高从全国基础教育发展现状出发，构建科学、合理、切实可行的中小学乐高机器人教程体系，规范机器人教育，对我国今后机器人教育的蓬勃发展起着非常重要的作用，势在必行。 科学和技术素养是当今社会每个公民必备的基本素养。乐高机器人课程在培养学生的科学与技术素养方面有其独特的优势，机器人教育作为一门基础课程，要面向全体学生。 乐高机器人课程要为学生营造动手动脑、进行设计活动的环境，提供必要的设备和工具，倡导学生积极主动、勇于探索的学习精神，组织学生进行探索式学习，让学生充分动手实践，积极合作，主动探究。 乐高机器人更多信息可登入网站棒棒贝贝科技中心了解更多。 地址：上海市浦东新区杜鹃路68号。
乐高教育探究实验室配置方案 及课程介绍 一、乐高教育的理念 多年来，中国的教育界一直以加强学生素质教育为核心，探索和实践着教育改革的方向和途径。全国基础教育工作会议的召开，对全面推进素质教育提出了十分明确的要求，课程教材改革在推进素质教育、培养21世纪技能的重要作用已经成为全国上下的共识。
我们引入了以乐高教育为主的教育解决方案，它是长期以来与世界各国教育界密切合作，不断探究和开发出最先进的教育方案，并在25年的教学实践中获得成功应用，受到世界各国教育界的广泛接受和推崇。乐高教育在世界各地教育界的应用中已逐步形成了自身的、符合这些教育理念的可持续发展的优秀平台。 我们提供的教育解决方案确保学生获得快乐和有效的学习。教师在教学过程中将“指导”和“建构”的理念相互结合，这将帮助教师在学生以团队为单位来共同解决问题的课堂上，扮演顾问型的指导者，而不是灌输者。 二、乐高教育的应用 随着素质教育的推进和新课程新教材的改革，在各个学科的教学中对学生动手操作、动手实验的要求越来越多，因此除了常见的物理实验室、化学实验室、生物实验室，各个学校还建立了很多新课程的实验室，例如科学（自然）实验室、信息技术实验室、劳技实验室、通用技术实验室、探究实验室。 这些新课程的实验室由于建设时间较短，并没有形成统一的标准，实验室的设备配置区别很大。乐高教育平台可以很好的在这些课程上使用，而且如果在这些实验室里都有乐高设备，那么教师在教学的时候，学生在学习的时候就会非常的方便。 乐高探究实验室所涉及课程包含有：机械基础，动力机械，机械工程，机器人等。 三、机器人教育的目的 学生借助乐高机器人的平台，在老师的知道下，开展丰富多彩的机器人活动，通过活动提高学生对科技活动及知识的兴趣，培养学生动手能力、创新能力； 提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；充分体会“做中学，玩中学”的无穷乐趣。建立机器人活动室，不仅满足课堂教学的需求，还能开展第二课堂活动，建立科技兴趣小组，丰富学生的课外活动，还可以参加到全国青少年机器人竞赛和全国电脑制作大赛中去。满足学生的同事也能给科技老师不断发现新的问题提供自身的发展的机会，参加到全国的比赛及交流中提高教师自身的素质。 （1）、通过创新实验室学习，对中小学生进行计算机编程、工程设计、动手制作与技术构建等知识的教学，培养他们动脑动手和独立思考、解决问题的技能，不断发展青少年的观察力、想象力和创新能力。
LEGO乐高 一、简介 LEGC这一名称来源于丹麦语“ LegGodt”，意味着“玩的开心”。在拉丁语中其意义为“我来拼装”。1932 年，乐高玩具诞生于丹麦比隆德小镇的杂货铺里，两年后，乐咼拥有了现在的名“ LEGO。今天，乐咼在世界范围内拥有两百万会员，《财富》杂志曾给乐高冠以“世纪玩具” 的称谓。 二、大事记（红色为乐高产品的关键性转变时期）1932，乐高玩具诞生，当时还是木制玩具；1949年，乐高开始生产塑料砖块拼砌玩具，奠定今天乐高玩具的基本形式。1958年，乐高玩具把砖块改良为插座形式，这成为乐高历史上的另一个里程碑。1968 年，第一座乐高公园在丹麦彪隆建立。以乐高颗粒为基础的适合所有3-12 岁孩子的家庭主题公园。 1974年乐高的产品中开始带有人物。 1977 年，乐高科技系列问世，这是一个专为年龄稍大的孩子设计全新系列，同时，乐高家族第三代接班人加入公司管理层。 1988 年，乐高公司和麻省理工学院开始合作研发“智慧型可编程化积木”，也就是“乐高机器人”，该研究直到10年后，也就是1998 年才开始推出成品。1996年，在英国的温莎开办了第二个乐高公园，同年，乐高公司开始建立网站。1997 年，乐高第一个游戏推出，乐高公司进入一个新的经营领域——乐高媒体。 1998年，乐高电脑创制系列问世，推出乐高机器人RCX乐高开始进军机器人 玩具市场。 2003年，乐高迎来经营危机，出现连续第三次亏损，营业收入下降25%。 2004年，原乐高集团CEO克伊尔（在任25年后）力荐扬接替他的位置，结束了家族管理企业的时代而迈进了职业经理人时代。 2005 年，乐高扭亏为盈，步入新的高速发展轨道。2006年，乐高推出蓝牙机器人NXT。2009 年，乐高在中国第一次设立办事处，同年，俄罗斯成为乐高全球的第三大市场，这也促使乐高开始关注发展中国家市场。 2012 年上半年营业收入折合人民币91 亿元，比2011 年同比增长24%；净利润折合人民币20 亿元，比2011 年同比增长35%。乐高中国在过去三年的营业收入年均增速超过50%。 三、乐高的发展方向 乐高现在是“两条腿走路” ，一条即为乐高的主业—乐高玩具；另外一条即为乐高教育。乐高教育是一个独立子公司，以积木为依托，在全球开展一系列关于想象力建构的培训和活动。比较有影响力的活动有“乐高机器人大赛”等。 四、乐高产品风格沿革自从乐高颗粒诞生后，乐高即不再生产现成玩具，而是提供无限拼 砌可能。
乐高机器人教程1 第一章:理解乐高中的几何学 乐高积木的几何原理:我看到过很多同学刚刚设计机器人小车，他们首先会选择最有用的少许积木把小车搭好，兴致勃勃地编写好程序、下载，可是一松手，小车散了…但这并不影响他们的热情，他们会不停地改进，直到小车能轻松跑完全程…在这个过程中，他们已经开始根据乐高积木的各种特点，运用结构、机械原理来完善模型的结构，虽然他们并不是很清楚乐高积木的何学原理，也没有被指导过怎么做。 乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起?能完美地实现实验仿真?这不仅在于它有两千多个各种形状的积木组件，有足够的零件让你完成你的设想，更重要的是，这些积木组件都按同一标准严格设计、生产，所有积木都是可兼容的。它依据的标准就是乐高单位，而且积木有严格的质量保持，乐高积木模具公差仅为 0.000005米。怎样巧妙地利用乐高积木的特点--梁、块、板和孔之间的关系--完善你的结构，完成你独一无二的设计? 本章包含的内容: 尺寸和单位的表示 方形的乐高世界 垂直支撑 倾斜的乐高世界 斜支撑 水平方向的尺寸和单位的表示 铰链的支撑1.1简介
在你进入乐高机器人世界之前，希望你能先掌握那些乐高积木中涉及的基本几何学原理。不用担心，我们并不是要对你进行复杂的方程式和三角法则的测试，仅讨论一些非常简单的概念和解释一些常用的术语，这样，在入门阶段就可以更容易地搭建出实际的模型。在本章，你将会发现乐高爱好者使用什么单位来表示尺寸，如何来表示积木的面积，如何将积木从不同的方位连接组合起来。 我们鼓励你使用手里的乐高组件对照本章的例子自己搭建一遍。把机器人套装放在手边，以便随时挑选必要的积木，不过这一章节中的例子多数都只用到一些块和板。 如果由于某种原因，这部分材料对你来说过于复杂，你不必强求自己掌握，可以跳过这一章直接进入到其它部分。在你需要的时候，你都可以回过来将这一章节当作术语表来使用。1.2尺寸和单位 乐高爱好者通常按顺序用3个数字表示乐高积木的尺寸:宽度、长度和厚度。使用乐高积木的一般方法是:"嵌入式"，当表示积木的尺寸时，都要考虑这种方位，不论是将积木颠倒还是在3维空间旋转。 高度是识别积木的最基本的属性，它是指积木的底部到顶部之间的距离。宽度按照我们习惯指的是水平方向上的两个尺寸中较短的一个(长度就是另外一个)。长度和宽度的表示单位是用"凸点"来表述的，也叫作"乐高单位"。这样，我们可以描述绝大多数积木的尺寸。乐高单位在1949年第一次被使用，是一个2?的积木块(如图1所示)。 也可以不用乐高单位来表示乐高积木的尺寸，而采用公制(米制)单位，两个突点圆心间的宽度相当于8mm，一块积木的厚度(不包括突点的高度)相当于9.6mm。能否记住这些数据并不重要--重要的是要知道它们有不同的数值，也就是说你需要两个不同的单位来标注高度和长度。它们之间的数值比就相当重要了:9.6除8得
什么是乐高RCX NXT机器人？ RCX是是一块可编程积木，即课堂机器人（机器人指令系统）的大脑。它是整个用乐高积木、马达、传感器等组建搭建的机器人系统的中枢，就像大脑一样控制、指挥机器人的行为。使用ROBOLAB软件，人们可以创造、搭建、编程真正的机器人，让它运动、做运动、甚至自己去“想”。 RCX升级！NXT机器人！ 这位全新组装型机器人全身布满了感应器，让它可以根据感应到的声音和动作做出适当反应，也让它对于光线和触觉的反应更加灵敏。NXT 机器人的心脏系统是一个32位的微型处理器，可以经由PC 或Mac 操作程序。 光学传感器 根据传感器的助攻，帮助您的机器人，以“见”。它可以让您的机器人，以区分轻，皮肤黝黑，以及确定光照强度在一个房间内，或光照强度不同的颜色。 声音传感器 声音传感器可让机器人听到！声音传感器能够测量的噪音水平都分贝（分贝）及DBA （频率约为3-6千赫哪里人耳是最敏感的），以及认识到健全的模式和确定基调的分歧。 触碰传感器 触摸传感器的反应接触和释放，机器人创造“感觉”一样，
以前从未！它可以侦测到单个或多个按钮，压力机，和报告回给nxt。 超声波传感器 超声波传感器“看到”物体的地方！超声波传感器是能够侦测到一个目标和措施，在其邻近英寸或厘米。 机器人学的实验室是如何发展的？ 机器人学国家重点实验室（State Key Laboratory of Robotics）依托于中国科学院沈阳自动化研究所， 前身是中国科学院机器人学开放实验室。该实验室是中国机器人学领域最早建立的部门重点实验室，中国机器人学领域著名科学家蒋新松院士1989-1997年曾任实验室主任。近二十年来，实验室在机器人学基础理论与方法研究方面与国际先进水平同步发展，并在机器人技术前沿探索和示范应用等方面取得一批有重要影响的科研成果，充分显示出实验室具有解决国家重大科技问题的能力。目前，中国在沈阳浑南技术开发区的“新松机器人”公司即是中国的该科研领域的基地。该实验室机器人学研究总体水平在国内相关领域处于核心和带头地位，是国内外具有重要影响的机器人学研究基地。 机器人学国家重点实验室定位于为中国经济和社会发展、国家安全和重大科学工程提供所需要的机器人技术与系统，研究机器人
学龄课程体系 学龄课程课程介绍年龄 动力机械I Power Machine I 本系列活动是孩子们参与学龄活动的起点孩子们亲自动手制作与 日常生活密切相关的模型，在老师引导下初步建立对轮子与轮轴、 杠杆、滑轮和齿轮四个基本机械原理的认识并简单的理解，知道 它们在日常生活生产中的简单运用。为他们进入《动力机械Ⅱ》 研究部分打下坚实的基础。 适宜 1~2年 级学 生学 习 结构与力Structure & Force 本系列活动中具体研究一些生活中的桥梁、塔等常见结构，孩子 们先通过设计，然后动手搭建一些结构模型，反复改进来加深对 形状和功能、强度与稳定性、力与负载、材料与连接等结构基本 概念的理解。活动中还激发孩子的探究精神以及独立解决问题的 能力，让孩子们站在生活的角度用器材来解决一些问题。 适宜 1~2年 级学 生学 习 能源世界I e-LAB I 本系列活动是能源世界的第一门课程，孩子们将探索什么是动力， 什么是能量的转换。如一辆小车，如何可以让小车动起来？风能、 马达的电池能量、橡皮筋的弹性势能等。活动中孩子们将运用掌 握的动力与能量知识来解决问题，培养孩子思考和解决问题的能 力。 适宜 3~4年 级学 生学 习 太极机器人本系列活动适合8岁以上并且已经完成《动力机械Ⅰ》与《能源 世界Ⅰ》相关全部课程的学生。本课程以中国传统武术——太极 为背景，从学习机器人自带内置编程至MINDSTORMNXT软件编程， 培养学生的编程意识，同时锻炼学生逻辑思维能力以及分析解决 问题的能力。 适宜 3~4年 级学 生学 习 动力机械II Power Machine II 本系列活动是孩子们先通过设计，然后动手搭建，通过问题来反 思改进，并加深对事物的理解，从而学习一些机械原理和物理知 识，体会数学的运用。《动力机械II》活动中还让孩子们用马达 作为动力，将原来手动的模型改进成动力的模型，让它按一定的 速度和节奏运行，从而体验速度、节奏等概念，为他们进入机器 人课程，做好准备。 适宜 3~4年 级学 生学 习 能源基础II e-LAB II 本系列活动是能源世界教学系列的第二部分活动，通过研究我们 生活生产中常见的五种能源形式（机械能、电能、风能、水能、 太阳能），孩子们将理解什么是能源，如何有效地利用这些能源。 在活动中，孩子们将观察到不同能量形式。 适宜4 年级 以上 学生
第二课认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 授课时间参加教师 活动目的： 1、认识NXT主要配件，并将其与RCX核心配件作比较，学习和掌握新型乐高机器人； 2、搭建蓝牙机器人； 3、知道NXT控制器各按钮的作用，初步学会在NXT是编写简单程序，理解传感器的功能 活动过程： 一、乐高机器人——MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高（LEGO）将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来，通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位，而NXT 配备32位处理器等，提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1：安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT
图4：LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件“ROBOLAB ver.2.9”，跟ROBOLAB原来的版本一样，是基于NI LabVIE W开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序，也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程，这次减少为约40个，从而使得编程更为简单。OS为“Windows2000”以上和“M ac OS X”。 图5：乐高网站给出的ROBOLAB 2.9的样图，跟以前版本相比，变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮，它们分别是开关、运行；导航和返回。 2、NXT显示器上各图标的意义 最上一行，相当于状态栏，从左到右依次表示了：蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电 池电量以及声音音量的情况。
乐高机器人教程 乐高积木的几何原理：我看到过很多同学刚刚设计机器人小车，他们首先会选择最有用的少许积木把小车搭好，兴致勃勃地编写好程序、下载，可是一松手，小车散了……但这并不影响他们的热情，他们会不停地改进，直到小车能轻松跑完全程……在这个过程中，他们已经开始根据乐高积木的各种特点，运用结构、机械原理来完善模型的结构，虽然他们并不是很清楚乐高积木的何学原理，也没有被指导过怎么做。 乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起？能完美地实现实验仿真？这不仅在于它有两千多个各种形状的积木组件，有足够的零件让你完成你的设想，更重要的是，这些积木组件都按同一标准严格设计、生产，所有积木都是可兼容的。它依据的标准就是乐高单位，而且积木有严格的质量保持，乐高积木模具公差仅为0.000005米。怎样巧妙地利用乐高积木的特点——梁、块、板和孔之间的关系——完善你的结构，完成你独一无二的设计？ 本章包含的内容:() 尺寸和单位的表示 方形的乐高世界 垂直支撑 倾斜的乐高世界
斜支撑 水平方向的尺寸和单位的表示 铰链的支撑 1.1简介 在你进入乐高机器人世界之前，希望你能先掌握那些乐高积木中涉及的基本几何学原理。不用担心，我们并不是要对你进行复杂的方程式和三角法则的测试，仅讨论一些非常简单的概念和解释一些常用的术语，这样，在入门阶段就可以更容易地搭建出实际的模型。在本章，你将会发现乐高爱好者使用什么单位来表示尺寸，如何来表示积木的面积，如何将积木从不同的方位连接组合起来。 我们鼓励你使用手里的乐高组件对照本章的例子自己搭建一遍。把机器人套装放在手边，以便随时挑选必要的积木，不过这一章节中的例子多数都只用到一些块和板。 如果由于某种原因，这部分材料对你来说过于复杂，你不必强求自己掌握，可以跳过这一章直接进入到其它部分。在你需要的时候，你都可以回过来将这一章节当作术语表来使用。 1.2 尺寸和单位 乐高爱好者通常按顺序用3个数字表示乐高积木的尺寸：宽度、长度和厚度。使用乐高积木的一般方法是：“嵌入式“，当表示积木的尺寸时，都要考虑这种方位，不论是将积木颠倒还是在3维空间旋
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《机器人》校本课程纲要 一、课程简介： 1.开发背景： 学校为学生开设了机器人这门课，就是培养学生解决问题和动手的能力。未来社会更需要有实践经验，有新的想法，创造力和新的思考方式。在解决问题的过程中，创新思维是培养解决问题能力的核心，它帮助学生发现多个可能的解决方案，寻找替代方案，挑战假设，并提出新的想法，帮助学生解决问题，使学生们会自觉地学习、获取新知识，从而培养学生了合作能力，提高沟通能力，充分表达思想能力。核心理念是“做中学，玩中学”。它传达的观念是让孩子充分体会学习的乐趣，让孩子成为整个学习的过程中是主导角色。 我校机器人教学主要采用乐高机器人EV3的可程序化积木为主，乐高机器人套件最吸引人之处，就像传统的乐高积木一样，玩家可以自由发挥创意，拼凑各种模型，而且可以让它真的动起来。 2．开发教师—— xxx 3．课程名称——可编程机器人 4．授课对象——高一年级学生 5．课程类别——可编程机器人拼装技能与编程能力提升 6．课时安排——每周一节 二、课程目标 1．知识与技能： （1）熟练掌握各个部件之间的组合方法 （2）根据自己的想象，拼装出有创意的机器人或积木 （3）对可编程机器人进行简单的编程操作
2．过程与方法： （1）学会设计、拼装机器人、对机器人进行编程 （2）通过小组合作制作增强学生之间的团队合作意识和创意分享意识 3．情感态度与价值观： 可编程机器人除了能给学生带来这些相互促进的能力之外，还可以带来无穷的乐趣。为兴趣而生、在能力中提升兴趣，这些能力都不是刻意去要求的，都是潜移默化的，无形中就学会这样的能力，同时能认识各种机械的运动方式、学习作品中的数学和物理原理、了解机械装置在生活中的应用，在后期通过机械结构，传感应用，程序应用进行研究探索性学习，进入机器人编程阶段，可以培养学生的逻辑思维能力、团队合作能力。 三、课程内容 1.机器人发展历史及简单结构拼装 2.讲解教师本人利用废旧的材料搭建一个机器人模型 3.熟悉各个零件的名称和作用 4.认识乐高机器人积木及基本零件识别 5.组装简易机器人 5. 传动装置的功能和作用 6. 建筑的建构 7. 搭建一个简单的小车 8. 乐高机器人编程环境介绍 9. 了解各个传感器 10. 超声波传感器的应用 11. 触动传感器的应用 12. 为小车进行编程 13.小组合作进行创意触碰小车搭建 14.为搭建的触碰小车进行编程 15.利用超声波搭建一个壁障小车