机器人教学理念：
机器人教育是体现在教育过程中要求教师应考虑儿童的个性特征，使每个学生都能发展他们的特长，尊重儿童在教育活动中的主体地位。以儿童为中心，让儿童能够在动手做当中学到知识，提升能力，完善个人，发展自己的特长和个性,充分发挥自己想象力，创造力，提升自己发现问题，解决问题的能力。
机器人教育的三大目标：
知识目标：
学习杠杆、齿轮、滑轮、轮轴、力与运动、速度、能量转换等机械物理知识及计算机编程。
技能目标：
提高分析问题和解决问题的能力、培养动手操作能力、空间感知能力、数理逻辑能力、想象创造能力等多元智能。
情感目标：
形成热爱科学、热爱生活的情感态度、增强与人沟通、合作能力；积极面对竞争，塑造勇于探索和积极向上的人格品质。
机器人走正方形教学案例分析 教学目标： 知识目标：使学生理解循环语句在程序设计中的作用 能力目标：通过程序设计及调试培养学生创新能力 情感目标：培养互相协作的能力和不怕失败的科学精神 教学对象分析及教法设计： 学生应具备的知识：学生知道机器人走固定长度的直线的设计方法以及转弯的实现方法。学生的基本能力要求：能使用机器人开发平台，会用简单的流程图表示机器人执行的命令过程（即顺序结构）如图1： 教师依据学生知识形成的特点，教学设计上体现以教师为主导，学生为主体，以学生动手操作与实际运用相结合 教学重点：循环语句的作用理解 教学难点：循环语句在编程中表示及机器人的调试 教学器材及场地 投影仪、笔记本、机器人数台、机器人专用教室，黑胶纸粘的一个长80厘米的正方形。 教学过程设计： 教学过程 学生任务及注意事项、出现的情况 一、新课导入，揭示课题。 师：同学们，前面我们学习了如何让机器人走直线和转弯，今天我们要让机器人走正方形，首先让机器人从一个顶点出发沿顺时针方向走一圈，你们说说如何机器人完成这个任务？生：先走直线，再右转90度，再先走直线，再右转90度，再先走直线，再右转90度，再先走直线，再右转90度。 师：说得很对，那就请大家利用图形编程平台把程序编好。 学生在编程过程中机器人走直线、右转的速度与时间告诉他们一个参考值。 编好程序并调试，学生在调试的时候，有些同学的机器人的不能沿走正方形走，这时提醒学生分析是走直线不够，还是转弯不够，再修改程序中的参数。有些边角走对了，有些不对。 二、设置认知障碍，进入新课教学 师：大家刚才让机器人走一个正方形，现在让大家让机器人不断地走正方形一百圈，大家自已摸索、或与小组同学讨论一下？ 生：按上面的编程方法，要拖放的流程图很多，太麻烦了。 师：有没有其他的解决办法呢？请大家分析一下刚才我们编的程序，其中有几个动作是一样的？ 生：走直线、右转90度的动作机器人完成了四次。 师：对，也就是说走直线、右转90度重复了四次。我们可以由一个循环语句完成。 学生编程调试： （1）让学生重新改写前面的程序。并要求思考这样做比前面有什么好的地方？ 学生：调整程序中的参数时，只改一个就行了，不象刚才要改四个。 (2)学生示范演示成功的走正方形的程序，学生思考，该程序还有什么地方可以改进？他的成功之处你有没有想到？ 4、小组比赛：（走正方形5圈） 走如下图形
人工智能与机器人
1 1.机器人定义的三个共有属性是：有类人的功能、根据人的编程能自动的工作、人造的机器或机械电子装置。 2.简述机器人的发展史？ 1954年美国人（George C. Devol）乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并在1956年获得美国专利。 1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。 1960年，Conder公司购买专利并制造了样机。 1961年，Unimation公司（通用机械公司）成立，生产和销售了第一台工业机器“Unimate”，即万能自动之意。 1962年，美国万能自动化（Unimation）公司的第一台机器人Unimate在美国通用汽车公司（GM）投入使用标志着第一代机器人的诞生。 1963年麦卡锡则开始在机器人中加入视觉传感系统。 1965年 MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器。 1967年， Unimation公司第一台喷涂用机器人出口到日本川崎重工业公司。 1968年，第一台智能机器人Shakey在斯坦福研究所诞生。 1972年，IBM公司开发出直角坐标机器人。 1973年，Cincinnati Milacron公司推出T3型机器人。 1978年，第一台PUMA机器人在Unimation公司诞生 1998年世界著名玩具厂商丹麦乐高(LEGO)公司推出机器人(Mind-storms)套件，让机器人制造变得跟搭积木一样， 1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)。 2002年5月2日本田制造的名叫阿西（Asimo）四英尺高的白色机器人摇响开市铃声，摇响了机器智能时代的开始。 2006年6月，微软公司推出基于Windows的开发环境，用于构建面向各种硬件平台的软件---Microsoft Robotics Studio，试图实现机器人统一的标准或平台。
《工业机器人》课程教学大纲 一．课程的性质与任务 课程性质：本课程综合介绍了机器人技术，设计思想和发展趋势 主要任务：本课程是要求学生通过学习、课堂教育，能了解机器人发展的最新技术与现状；初步掌握机器人技术的基本知识。 三．课程教学内容 第一章绪言 简述机器人学的起源与发展，讨论机器人学的定义，分析机器人的特点、结构与分类。 第二章机器人学的数学基础 空间任意点的位置和姿态变换、坐标变换、齐次坐标变换、物体的变换和逆变换，以及通用旋转变换等。 第三章机器人运动方程的表示与求解 机械手运动姿态、方向角、运动位置和坐标的运动方程以及连杆变换矩阵的表示，欧拉变换、滚-仰-偏变换和球面变换等求解方法，机器人微分运动及其雅可比矩阵等 第四章机器人动力学 机器人动力学方程、动态特性和静态特性；着重分析机械手动力学方程的两种求法，即拉格朗日功能平衡法和牛顿-欧拉动态平衡法；然后总结出建立拉格朗日方程的步骤 第五章机器人的控制 机器人控制与规划 第六章机器人学的现状、未来 包括国内外机器人技术和市场的发展现状和预测、21世纪机器人技术的发展
趋势、我国新世纪机器人学的发展战略等。不同类型机器人的研究发展状况等。四．教学的基本要求 采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力；理论以够用为度，且从应用的角度，尽量简化定量分析。 五．建议教材与教学参考书 1、机器人学、蔡自兴、清华大学出版社、2000 2、机器人学导论，约翰J.克雷格、西北工业大学出版社、1987 六．说明 1．本课程的教学原则上须由一定工作经验的讲师及讲师以上的教师担任，以保证理论知识和实践操作技能教学的需要。 2．本课程适用于高职数控技术应用、机电一体化、机电工程及自动化、机械工程与自动化等专业。 主编：张晖 主审：曹京生
小学机器人教学计划 小学机器人教学计划 机器人是自动执行工作的机器装置。WTT为大家整理的小学机器人教学计划，希望大家能够喜欢! 一、教学思想： (一)学习理念：机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。可以适合于普通大、中、小学对学生进行全面培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能方面的素质教育。在机器人课堂教学中应该做到而且能做到彻底改变过去单一的教师灌输、学生被动接受的教学模式，让学生在“玩中学”，“做中学”，在机器人的模型拼装、编程控制调试的实践过程中去体验，去掌握知识、去提高能力、去创新。注重的不是结果如何，更重要的是实践的过程。最终学会学习、学会研究，为学生的终身学习打下基础。 (二)学习对象：年满7周岁的高中、初中、小学学生 (三)学习模式：机器人能实现多种控制方式及多种模型设计，适合用于机电一体化、工业自动控制、机械创新设计。学习和掌握机器人的过程主要动手做(模型设计)和编程(实现
动作控制)，旨在动手能力和创新意识的培养。十分适合采用项目教学法和探究性学习模式。 项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目的工作过程而进行的教学活动。项目指以完成一件具体的任务，它应该满足以下条件：1.该工作过程的完成需学习一定的教学内容。2.项目工作能运用到所学的理论知识和实际技能结合起来的`，具有一定的难度，要求学生们运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题;3.学生们有独立制定计划并实施的机会，可以自行组织、安排自己的学习行为;4.学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题;5.有明确而具体的成果展示;6.学习结束时，师生共同评价项目工作成果。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。 探究性学习模式：探究性学习就是学生开展的一种自主的、开放的、探究式的学习活动。学生可选择感兴趣的项目，以个人或小组合作的方式进行学习探究，从而掌握基本的学习研究方法，培养运用所学知识解决实际问题的能力，初步形成科学精神和科学态度。研究性学习的模式主要有：一是，师生协作探究模式，教师创设情境，提出问题，为学习和探究提供
小机器人活动教学案例 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
机器人活动教学案例 山西省长治市城区青少年活动中心雷建军 一、活动背景 一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响，他们在中小学的信息技术教育中都不同程度地对学生进行智能机器人知识的教育。在他们的课程中有让学生认识机器人的教学内容。目标是让学生认识各种由计算机控制的机器人的作用。例如，介绍机器人的由来，要求学生搜集各种机器人的图片、小说或视频等资料。让学生分组讨论有关机器人的功用和局限性及可能对人类产生的影响等问题。这些内容主要穿插在科学概论、社会研究和计算机概论等课程教学中进行。我国中小学智能机器人教育方兴未艾，有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机，将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者，应该关注经济的发展趋势，思考未来社会对人才培养的需求，并为培养高素质的人才打好基础。 二、活动目的 1、培养学生勇于探索未知世界，积极参与实践活动的意识。 2、帮助学生运用机器人套件，设计、制作智能机器人，并进行比赛，在活动中提高学生的观察分析、动手、创造能力，培养他们的参与、竞争、实践、协作意识。 3、了解智能机器人，掌握相关信息，动手组装实践。
三、活动内容 搭建、调试智能机器人 四、活动重点 1、认识智能机器人，了解其种类、作用等相关信息。 2、运用乐高机器人套件，动手设计、组装智能机器人，并编写程序进行比赛。 四、活动难点 1、仔细观察，完成乐高机器人的制作。 2、学习、编写程序，完成机器的下载、调试。 五、活动对象 高段小学生 六、活动时间 50分钟 七、活动准备 教具准备：乐高机器人、配件、程序资料、比赛光盘、计算机；红外发射仪。 学具准备：乐高机器人套件，零件分类摆好。 八、活动过程 （一）揭题导入激发兴趣组织教学导入活动 1、谈话：
一、认识机器人 [教学目标] 知识目标：了解机器人的概念、特征、分类与用途，简单了解机器人的发展历程。 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。 [教学重点与难点] 教学重点：机器人的概念、特征；学生的自学能力和探索精神的培养。 难点分析：机器人的概念及其特征；学生自我评价。 [案例描述] 片断1 观看视频引入教学内容 师：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。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？请同学给大家描述一下。 学生积极举手描述自己生活中、电影中见过的机器人，课堂气氛活跃，教师适时导入新课： 师：下面请同学们看一段关于智能机器人的视频。（教师播放关于机器人比赛的视频） 观看过后：同学们举了这么多机器人的例子，我们从刚才的视频上也看到机器人具有类似人类的形体和较高的智能。那么，到底什么是机器人呢？是不是只有在高科技实验室、科幻电影里面具有与人类相似的形体的才叫机器人呢？ 学生开始讨论，问题初步涉及到机器人的特征方面。 师：现实生活中，机器人无处不在，并在我们的生活中起着重要的作用。你是否注意过商场的自动门、街头的取款机？这就是机器人！机器人就在我们身边！那么人们是怎么定义机器人的呢？ 片断2 以任务为驱动开展教学 师：请同学们自学课本内容回答以下问题 1、什么是机器人？ 2、机器人有什么特征？结合机器人的特征回答为什么商场的自动门、街头的取款 机也称为机器人？ 学生阅读课本内容，总结归纳知识点。几分钟后，大部分学生总结出自己的答案，开始踊跃举手。 学生1：机器人是一种具有类似某些生物器官功能、用以完成特定操作和移动任务的、可通过编程来控制的机械电子装置。 学生2：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有某些功能的机械。 师：从同学们的回答中可以看出机器人的外表不必像人，只要在功能上能模拟生物的动作和行为，都可以称作机器人。下面请同学们总结机器人的基本特征。 学生回答自己归纳、总结的机器人特征： 1．大脑：控制机器人的程序。 2．动作：任何机器人都有一定的动作表现。 3．身体：是一种物理状态，具有一定的形态。 师：回过头来，我们看看刚才谈到的商场自动门是不是机器人（与以上特征一一比对，得出它是机器人的结论）。 师：下面请同学们思考，你们面前的电脑是不是机器人？为什么？ 教师扩展知识引出机器与机器人的区别：
大连理工大学工程训练中心实习教案 实习项目名称：工业机器人训练教案编写：姜英 实习地点：现代制造技术车间讲课时间：教案审定： 工业机器人 教学目的及要求：了解工业机器人的基础知识、应用和简单的工作过程 教学重点：略 教学难点：略 教学内容：（结合实物讲解） 1．概述： 机器人是典型的光机电一体化的高科技产品。工业机器人是目前技术上最成熟、应用最广泛的机器人。现在世界各国已装配了90余万台工业机器人。工业机器人的应用使产品的质量更加可靠，生产线的柔性增加，企业适应市场的能力大大提高。 2．工业机器人的定义： 工业机器人是指在工业中应用的一种可自动定位控制的，可重复编程的，多功能的、多自由度的、多用途的操作机。它能够搬运物料、零件，或者是操持工具，用以完成各种作业。 3．工业机器人的分类： 根据臂机构，按照其工作形态，可以分为： ●圆柱坐标型机器人 ●极坐标型机器人 ●直角坐标型机器人 ●多关节型机器人 4．实习机器人型号：ABB公司的IRB1400型小型机器人，属于多关节型机器人。 5．IRB1400机器人的组成：
Controller: 控制器。 Manipulator: 机械手。 机械本体： ● 由六个转轴组成的空间六杆开链结构； ● 六个转轴均有AC 伺服电机驱动，每个电机后面均有编码器； ● 每个转轴带有一个齿轮箱。 ● 有手动松闸按钮，用于维修时使用。 机器人控制器： Mains Switch: 主电源开关。 Teach Pendant: 示教器。 Operat or’s Panel: 操作盘。 Disk drive: 磁盘驱动器 机器人的控制系统主要由中心控制计算机和伺服控制器组成。中心控制计算机发出指令协调各关节驱动器之间的运动，同时完成编程、示教/再现以及和其他环境状况、工艺要求、外部相关设备协调工作。伺服控制器控制各关节驱动器，使各轴按一定的速度、加速度和位置要求进行运动。 (示教器) 示教器功能： 坐标系指定： 大地、基础、工具、工件 Controller Manipulator Mains Switch Teach pendant Operator ’s panel Disk drive
三年级美术上册《机器人》教学反思 《机器人》是三年级美术上册第2课的内容。本课属于“造型·表现”领域，通过对机器人的观察欣赏，分析探讨，造型设计，绘画表现，展示评述等过程，使学生初步了解机器人的简单知识以及人与机器人的关系。使他们的好奇心和求知欲得到较充分的满足，培养学生对美术创造活动的兴趣。在学习过程中，启发学生对人类科学技术发展的关注，激发学生热爱科学的热情。 机器人虽然在我们日常的生活中不常见到，但正因为这样，学生们对它才更加的好奇，有了好奇心，他们的学习就会娆有兴致。三年级的学生求知欲旺盛，喜欢欣赏和探索的活动，但对事物的认知还较肤浅，需要教师在学生分析、设计、表现、评述的过程前正确的启发和引导，但对他们的要求不宜过高。 《机器人》一课的主要教学目标是让学生了解机器人的种类、功能、造型等相关知识，学习表现机器人的多种方法。启发学生对科学技术发展的关注，激发学生热爱科学的热情，培养学生的创造精神。通过本节课的讲授，我觉得能够达到预想的教学目的，学生在教学过程中，能够通过多媒体教学了解机器人，并且充分的调动了学生学习的积极性。为了突出重点，解决教学难点，我在课前收集了大量关于机器人的图片和资料。在介绍什么是机器人的时候给学生们播放了一段录像片，使学生更加了解机器人；在介绍机器人的种类与功能时利用大量的图片进行说明；结合生活中的机器人和绘画作品中的机器人的造型来启发学生的造型表现让学生们了解机器人的造型不仅有人
的形象，还有车型、动物型、几何体型等等。在这一环节学生学习的非常认真而且感兴趣，达到了预想的教学效果。 反思本节课也有不足，如教师在教授与欣赏图片和了解相关知识的过程中占用的时间过长，学生造型表现的时间稍短些，如果在这个环节能够更加合理的分配时间那么学生在造型表现和展览讲评环节会更合理。 苗新永 2015.9.4
工业机器人操作与编程（ABB）教学大纲 一、说明 1．课程的性质和内容 《工业机器人操作与编程（ABB）》课程是技师学院工业机器人应用与维护专业的专业课。主要内容包括：ABB机器人基础知识及手动操作、ABB机器人的IO 配置、ABB机器人程序数据、ABB机器人程序的编写、ABB机器人的总线通信、ABB机器人TCP练习、ABB机器人搬运垛、ABB机器人智能分拣。 2．课程的任务和要求 本课程的主要任务是培养学生熟练操作ABB机器人，能够独立完成机器人的基本操作，能够根据工作任务对ABB机器人进行程序编写，为学生从事专业工作打下必要的专业基础。 （1）通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。 （2）熟悉ABB机器人安全注意事项，掌握示教器的各项操作。 （3）掌握ABB机器人的基本操作，理解系统参数配置；学会手动操纵。 （4）掌握ABB机器人的I/O标准板的配置，学会定义输入、输出信号，了解Profibus适配器的连接。 （5）掌握ABB机器人的各种程序数据类型，熟悉工具数据、工件坐标、有效载荷数据的设定。 （6）掌握RAPID程序及指令，并能对ABB机器人进行编程和调试。 （7）熟悉ABB机器人的硬件连接。 3.教学中应该注意的问题 （1）本课程的教学以ABB机器人的应用。维护为主，注意培养学生对机器人编程和维护的能力。 （2）在本课程的教学中应该注意培养学生的逻辑思维能力。 （3）编程教学时，应让学生重点掌握机器人的数据类型和指令功能。
二、学时分配表 三、课程内容及要求 项目一 ABB机器人基础知识及手动操作 教学要求 1．了解工业机器人的发展及机器人安全注意事项。 2．掌握ABB机器人示教器的使用 3．掌握示教器上基本的功能操作。 教学内容 任务一工业机器人的概述和安全注意事项 任务二认识示教器——配置必要的操作环境 任务三ABB机器人事件信息查询及数据备份与恢复 任务四ABB机器人的手动操纵 任务五ABB机器人的转数计数器更新操作 教学建议
机器人课堂教学模式实践心得（探究性学习1）一．培养兴趣 大家都知道，兴趣是最好的老师。“机器人”这三个字对学生来说，似熟悉实陌生，在学生的大脑中还是一个相当模糊的概念，因此，如何引导他们快乐地进入这门课程的学习，将是非常重要的，因为有了兴趣，学生的探究性学习才有保障。 第一步，利用多媒体技术，将有关机器人的比赛录像放给学生看，让他们有一个感性的认识，然后，再放一些获奖学生、家长及其老师、专家等对机器人学习的观点及看法，让学生更能体会学习这门课的意义所在，因为别人的成功经验比老师的说教效果更好。 第二步，让学生参观机器人实验室，并将一些做好的机器人让学生来操作，操作前，先介绍机器人将要完成的任务，然后让学生将机器人放到起始位置，按下开关，观察机器人是否如老师所说能够完成任务。此时，学生一定会产生好奇，并有一定的娱乐性，为学生探究机器人作了充分的准备。 第三步，告诉学生，他们操作的机器人都是学生自己做出来的，打消他们对机器人的那种深不可测的心理，增强学生主动学习并学好智能机器人这门课的信心。 第四步，“智能机器人”的概念，可以由学生或老师共同总结完成。 二．了解机器人主要结构 智能机器人，其主要原器件有以下几个部件组成。 大脑：RCU控制器 眼睛：模拟黑标模块、环境光模块、火焰模块 肢体：转轮触碰模块、马达 声带：发音模块 光源：发光模块 能源：电池 三．任务由浅入深，符合学生的认知过程 任务一，用眼睛去感应光值 第一步：安装一个最简单的机器人：RCU＋模拟黑标＋马达＋电池＋轮胎 第二步：编写简单的程序 第三步：编译、下载 第四步：填写测试结果 任务二，机器人从起点跑到终点（进一步使用模拟黑标来判断） 第一步：讨论实施方案。学生在上堂课的基础上，对各种光值有一个大概的了解，机器人一旦启动，马达转动，车身向着终点方向前进，关键是机器人在到达终点后，以什么方法去感知，请同学讨论共同解决。
把机器人教育引入校园，从发展的眼光来看，机器人肯定会越来越普及。有专家预言，从信息产业的角度看，本世纪第一个十年将是智能机器人时代。随着信息技术教育课程与教材改革的深入和人工智能技术的发展，在信息技术教育中渗透机器人学科知识与机器人应用前景方面的教育已势在必行。机器人最早只是在工厂里使用，现在已经在娱乐、医院和家庭等日常生活中使用。如韩国、日本将为将自己打造为一个高技术国家，他们预言说，到2015-2020年，每一个韩国家庭里都将拥有至少一个机器人。将来机器人可能会像计算机、汽车一样家家都有，变成人类离不开的一个工具，那时人人都要进行机器人的学习，将来会有越来越多的中小学生接触到机器人。机器人教育也会越来越普及，而且可以学到比计算机更全面的知识，除了能够学到编程语言、程序设计以外，同时还能学到机电方面的知识，所以机器人进入中小学教育是当今科技发展的一个必然趋势。 机器人融合了计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识。在活动中，既教会学生去思考，又让学生通过动手、动脑，培养综合素质。学生通过亲手组装机器人系统、检测调整传感器、编制调试控制程序等工作，能够使学生的综合知识水平得到提高，使学生的动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力、创新能力等都能得到全方位训练和提升，对进行学科知识渗透、培养素质全面的创新型人才具有重要的作用。机器人进课堂后学生的学习兴趣高涨、综合素质提高、创新思维活跃，这正是素质教育的重要内容。因此，机器人教育引入校园，对学生至少有以下三个方面的获益。 其一，丰富学科生活，培养动手能力。由于生活水平的提高,现在的青少年自己动手制作玩具及科学模具的能力日益降低，创造发明的意念也渐呈弱化趋势。所有令他们爱不释手的玩具均是玩具商生产出来的，亦即是需用钱买来的。长此以往，将使未来中国少年儿童的求生能力、自我创造能力不断减低、变弱，这对于一个民族的科学发展是十分不利的。自我组装、制造机器人不但会提升青少年的科学兴趣，同时也会从小培养学生养成凡事自己动手的良好生活习惯。 其二，锻炼意志品质,培养团队精神。机器人制作涉及相关领域多种门类的专门知识，青少年必须广泛涉猎，持之以恒，才能有所成就。机器人的制作过程，正是锻炼意志、培养
人工智能教案 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
人工智能教案 教学目标： 知识目标：了解人工智能（AI）的定义。知道常见的人工智能应用。 技能目标：能够分析“AI会取代人类吗？”这个问题。 情感目标：能够对AI产生兴趣，理性认识AI。 重难点： 重点：人工智能的定义，了解人工智能的应用。 难点：看待AI威胁论。 教学过程： 导入：你知道AlphaGo吗？（引起同学兴趣） 解释AlphaGo是什么? 同学们观看这幅图片,认识他是谁吗？（柯洁） 我们来读读他的微博：决战前夕，感慨万千... 在这个特殊的时间，我有些话想和热爱围棋、关注围棋、关注我的朋友们说: 无论输赢，这都将是我与人工智能最后的三盘对局 很多人可能会问为什么？ 其实私底下我已经与朋友家人说了很多次这样的想法，现在的AI进步之快远超我们的想象。像国产的绝艺、日产的ZEN虽然和AIphago还有着较大差距，但已经表现出超强的实力了...我相信未来是属于人工智能的。
可它始终都是冷冰冰的机器，与人类相比，我感觉不到它对围棋的热情和热爱。对它而言...它的热情——也只不过是运转速度过快导致CPU发热罢了。 我会我用所有的热情去与它做最后的对决，不管面对再强大的对手——我也绝不会后退！至少这...最后一次... 拼尽全力后，无论结果...管他口中是是非非，来一首《沧海一声笑》..岂不美哉、快意？我淡然笑到... 不眠夜，且看且珍惜，请大家欣赏我最后的三盘人机大战。? 我们可以感受到柯洁什么样的心态？ 我们可以用一句话来表明：人工智能赢了棋，人类却赢得了未来。 其实这人工智能时代的序幕！ 那么什么是人工智能呢？请同学起来回答。 定义：人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工：人力所能及制造的。 智能：涉及到其它诸如意识（CONSCIOUSNESS）、自我（SELF）、思维（MIND）（包括无意识的思维（UNCONSCIOUS_MIND））等等问题。 接下里，我们了解人工智能的发展。（现阶段的人工智能播放视频） 我们现在是什么时代？是互联网时代 未来是属于人工智能的时代!他们有什么区别呢？ 区别：互联网只是把原来存在的方式变得更加有效（连接万物）。
《工业机器人》课程教学大纲 课程编号：0803701069 课程名称：工业机器人 英文名称：Industrial Robot 课程类型：专业任选课 总学时：32 讲课学时：24 实验学时：8 学分：2 适用对象：四年制机械设计制造及其自动化专业、四年制机械电子工程专业。 先修课程：高等数学、线性代数、工程制图、机械工程材料、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电子技术、电工技术、机械制造基础、互换性与技术测 量、液压与气压传动、机电传动控制、单片机原理及应用、自动控制原理等。 一、课程性质、目的和任务 工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解。培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。 二、教学基本要求 本课程以机器人为研究对象，以工业机器人为重点。学完本课程应达到以下基本要求：1．了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。 2．了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。 3．了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。 4．了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。 5.了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。 6．了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。 7．对操纵型机器人、智能机器人有一般的了解。 三、教学内容及要求 绪论 0.1概述 0.1.1机器人的由来与发展 0.1.2机器人的定义 0.1.3机器人技术的研究领域与学科范围 0.2机器人的分类 0.2.1 按机器人的开发内容与应用分类
课程编号： 课程名称：机器人学 《机器人学》教学大纲 一、课程的地位、性质何任务 本课程是机械、测控类本科专业为培养高级工程技术应用型人才而开设的选修课程。面对21世纪知识经济时代的机遇与挑战，人类（地球人）正在以非凡的智慧构思新世纪的蓝图。世界的明天将更加美好。但是，地球人在发展中也面临着环境、人口、资源、战争和贫困等普遍问题，同时还要学会与机器人共处,这是21世纪地球人必须正视和处理的紧要问题，是影响地球人生存和发展的休戚与共的重大事件。 机器人学是一门高度交叉的前沿学科，机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。自第一台电子编程工业机器人问世以来，机器人学已取得令人瞩目的成就。正如宋健教授1999年7月5日在国际自动控制联合会第14届大会报告中所指出的：“机器人学的进步和应用是本世纪自动控制最有说服力的成就，是当代最高意义上的自动化。”机器人技术的出现与发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性的变化，而且将对人类的社会生活产生深远的影响。 通过本课程的学习，培养学生的思维能力和严谨的求学态度，本课程的主要任务是：通过本课程的学习，使学生达到以下基本要求： （1）了解机器人的特点、结构与分类。了解机器人学的研究领域及其与人工智能的关系。 （2）掌握机器人运动方程的表示及运动方程的求解。 （3）掌握机器人动力学方程。 （4）了解机器人的基本控制原则，初步掌握机器人的位置控制和柔顺控制以及机器人的分解运动控制。 （5）了解机器人规划的作用和任务，初步认识机器人的轨迹规划问题。 （6）了解机器人编程的要求和分类、机器人语言系统的结构和基本功能。 此外，还必须重视自学能力、分析问题和解决问题的能力。 二、学时分配表 教学内容授课学时实验学时 第一章绪论 2
七年级综合实践活动课《智能机器人》案例 金禧中学余宇宏 一、活动背景 智能机器人是现代高科技的集成体，是21世纪的科技至高点之一。智能机器人集成了数学、力学、机械、电子、自动控制、传感技术、通信、计算机、人工智能等多项技术，是信息技术发展的综合体现，能全面激发学生对科技的兴趣，是中小学技术课程和综合实践课程的良好载体，在把智能机器人的教学内容渗透到综合实践课程中，能有效培养学生的动手能力、逻辑思维能力、创造能力和协作精神，符合新课改的精神。因此，我们开展了“智能机器人”这一综合实践活动课。 二、活动目的 1、培养学生勇于探索未知世界，积极参与实践活动的意识。 2、引导学生运用机器人套件，设计、制作智能机器人，并进行比赛，在活动中提高学生的观察分析、动手、创造能力，培养他们的参与、竞争、实践、协作意识。 3、认识智能机器人，了解相关信息，形成感性认识，动手组装实践，并编写程序进行比赛。 三、活动过程 第一阶段 了解机器人： 1、让学生了解为什么要学习智能机器人。是因为智能机器人是现在高科技的集成体，是21世纪的科技产物。智能机器人集成了数学、力学、人工智能、通信、自动控制等领域的前沿理论和机械、电子、传感器、计算机等众多领域的高新科技。 2、让学生了解什么是机器人。真正意义的机器人应该是一个具有一定智能
的计算机控制系统，是按照人类的某种方式进行工作的一种机器。 3、让学生了解机器人的特点。尽管机器人的外形、功能有千差万别的变化，但是任何一个智能机器人都应该具备三大功能即三大部分的机构：感知机构、职能机构和执行机构。 第二阶段 学习组装机器人： 1、学习机器人的基本机械构造。让学生通过视频的方式了解机器人的组装过程以及机器人的基本结构。让学生以分组的形式，对简单机器人进行拆装。在拆装过程中，学生逐步的掌握机器人是由驱动装置即马达，以及控制装置即处理芯片组成。 2、学习机器人的感应器。将机器人的感应器分别给学生进行介绍，包括：红外避障感应器用于检测外界的障碍物，地面灰度感应器用于检测地面的颜色深浅，火焰探测感应器用于检测外面存在的火源，触碰感应器用于检测接触到机器人的物体，指南针感应器用于确定机器人所朝的方位。以此让学生掌握各类感应器的外观以及使用的范围。 学习编程语言： 1、学习机器人的基本运行指令。学生学习控制机器人的基本指令，包括前进FD,后退BK，左转LT，右转RT。并通过使用这些指令控制机器人做出各种各样的运动。在仿真环境中，让学生使用基本指令控制机器人完成布置的任务。任务由简到难，让学生控制机器人走正方形，正三角形，正六边形，正五角星。学生在控制机器人完成任务来掌握基本指令的知识。 2、学习机器人的重复命令。对基本指令完成的任务进行分析，引入重复命令REPEAT，让学生学习如何运用重复命令来使我们的程序编写更为简洁、高效。让学生运用重复命令将前面的任务进行完成，以对比的形式让学生了解重复命令在使用上的好处。 3、学习使用条件语句来控制机器人。这部分以走迷宫的任务，让学生了解如何使用程序来控制机器人对外界信息进行判断，以此来控制机器人完成走迷宫
智能机器人学习教程 第1章预备知识 1.1虚拟机器人的结构与功能 1.1.1身体结构 在VJC1.5中，有五种型号的机器人：AS-M、AS-MII、AS-UII、AS-InfoX和AS-InfoM。图1－1是虚拟机器人的外形。虚拟机器人的身体结构跟真实的能力风暴智能机器人是相似的。本书中的范例采用的机器人型号均为AS-MⅡ。设置机器人型号的方法参见附录B。 图1－1虚拟机器人外形 1.1.2感觉器官 能力风暴智能机器人的感觉功能，是由机器人的传感器实现的。能力风暴机器人身上安装的传感器有以下几种： 1.红外传感器 红外传感器由红外发射器和红外接收器两部分组成。一旦程序中发出“红外测障”的指令，红外发射器就开始发射红外线。红外线遇到障碍物会反射回来，被红外接收器接收，从而机器人就能判断出障碍物所在的方位。虚拟机器人能够检测左、右、前三个方向的障碍物，跟真实的能力风暴智能机器人基本相同。发射红外线的虚拟机器人如图1－2所示。 图1－2机器人发射红外线示意图 2.光敏传感器
光敏传感器能够检测光线的强度，检测到的值为0～255之间的整数。光线越亮，检测到的数值越小；光线越暗，检测到的数值越大。此项功能跟真实的能力风暴智能机器人是一样的 3.碰撞传感器 虚拟机器人的碰撞传感器能够检测左、右、前、后四个方向的碰撞，型号为AS-InfoX 的机器人只能检测前、左、右三个方向的碰撞。如前所述，虚拟机器人共分五种，它们的的区别主要就体现在碰撞检测功能上。所以读者在打开程序时，无论是例程，还是自己编写保存的程序，如果涉及到“碰撞检测”，必须先设置相应的机器人型号（参见附录B），然后再打开程序、仿真运行。例如：打开例程“自由行走(M).flw”时，由于名称后面带有M，故须先将机器人型号设置为AS-M，然后再打开程序文件、仿真运行。打开例程“自由行走(Info).flw”时，最好先将机器人型号设置为AS-InfoM，然后再打开程序文件、仿真运行。 在碰撞检测功能方面，虚拟机器人跟真实的能力风暴智能机器人有较大差别（参见附录 C、D）。 4.声音传感器 声音传感器能够检测声强大小，检测到的值为0～255之间的整数。数值越小，声音越低；数值越大，声音越响。此项功能跟真实的能力风暴智能机器人是一样的。 5.地面灰度传感器 地面灰度传感器能够检测地面的灰度，检测到的值为0～255之间的整数。地面颜色越深，灰度值越大；地面颜色越浅，灰度值越小。此项功能跟真实的能力风暴智能机器人基本相同。 1.1.3编程语言 能力风暴智能机器人的编程语言是VJC1.5，由机器人C语言（简称JC）和流程图编程语言两部分组成。读者使用仿真版的时候，可以用流程图编程。在用流程图编程的同时，VJC1.5自动生成JC代码，便于读者观察、解释或修改程序，参见图1－3。在图1－3中，左边是流程图，右边是JC代码。在流程图编辑界面中，点击工具栏上的“JC代码”快捷按 钮，即可看到当前程序的JC代码。
工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲 一、说明 1．课程的性质和内容 《工业机器人工程应用虚拟仿真教程》课程是高级技工学校工业机器人应用与维护专业的专业课。主要内容包括：Robot Studio软件的操作、建模、Smart 组建的使用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作。 2．课程的任务和要求 本课程的主要任务是培养学生熟练操作Robot Studio软件，并能通过Robot Studio软件对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护，为学生从事工业机器人工程技术人员打下的必要的专业基础。 通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。 （1）了解Robot Studio工业机器人仿真软件的基础知识，掌握软件使用方法和技巧。 （2）掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。 （3）能熟练在Robot Studio软件中创建工件、工具模型。 （4）掌握工业机器人离线轨迹编程方法。 （5）掌握Smart组建的应用。 （6）掌握带导轨和变位机的机器人系统创建于应用方法。 （7）了解ScreenMaker示教器用户自定义界面的操作。 （8）掌握Robot Studio软件的在线功能。 3．教学中注意的问题 （1）本课程教学最好采用理论与实际相结合的一体化教学方式，借助多媒体网络教室，一人一机，使用多媒体课件讲解与软件操作相结合。 （2）理论教学中应帮助学生总结并灵活运用所学的相关知识，本着够用的原则讲授，切忌面面俱到。对工业机器人仿真操作不作深入探讨，仅作一般性了解。
（3）实践教学环节中对工业机器人Robot Studio仿真软件常用功能作简单介绍，重点培养学生使用软件对工业机器人进行基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和检验。教师教学中多联系生产实际并选用一些工业上经典的工业机器人使用案例进行讲解，提高学生对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护的能力。 二、学时分配表
海阳市亚沙城小学2017-1018学年度 快乐机器人教学计划 一、教学思想： （一）学习理念：机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。可以适合于普通大、中、小学对学生进行全面培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能方面的素质教育。在机器人课堂教学中应该做到而且能做到彻底改变过去单一的教师 灌输、学生被动接受的教学模式，让学生在“玩中学”，“做中学”，在机器人的模型拼装、编程控制调试的实践过程中去体验，去掌握知识、去提高能力、去创新。注重的不是结果如何，更重要的是实践的过程。最终学会学习、学会研究，为学生的终身学习打下基础。 （二）学习对象：积极创造条件，在小学2-5年级组织机器人兴趣爱好者开设快乐机器人课程教学，每周2节校本课程课。 （三）学习模式：机器人能实现多种控制方式及多种模型设计，适合用于机电一体化、工业自动控制、机械创新设计。学习和掌握机器人的过程主要动手做（模型设计）和编程（实现动作控制），旨在动手能力和创新意识的培养。十分适合采用项目教学法和探究性学习模式。 项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目的工作过程而进行的教学活动。项目指以完成一件具体的任务，它应该满足以下条件：1.该工作过程的完成需学习一定的教学内容。2.项目工作能运用到所学的理论知识和实际技能结合起来的，具有一定的难度，要求学生们运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题；3.
学生们有独立制定计划并实施的机会，可以自行组织、安排自己的学习行为；4.学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题；5.有明确而具体的成果展示；6.学习结束时，师生共同评价项目工作成果。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。 探究性学习模式：探究性学习就是学生开展的一种自主的、开放的、探究式的学习活动。学生可选择感兴趣的项目，以个人或小组合作的方式进行学习探究，从而掌握基本的学习研究方法，培养运用所学知识解决实际问题的能力，初步形成科学精神和科学态度。研究性学习的模式主要有：一是，师生协作探究模式，教师创设情境，提出问题，为学习和探究提供相关器材和资料，引导学生进行操作、分析思考、探索研究、寻找解决的途径与方法、归纳等最后得出结论。二是，自主探究模式，学生（个人或小组合作）在教师指导帮助下独立从事某项目课题研究，包括自己提出问题，确定研究课题，独立探究，最后提交研究报告。 二、简要教学设想： 教学模式：采用项目教学法和师生协作探究模式 课时安排：课程安排在每周的2节校本课程课教学，每月共8节课。 教学过程： 第一阶段：重点是对机器人的认识，熟悉机器人基本组件和基本搭建方法。学生自愿结合，划分2-3人一组，每个小组确定一套科学与技术基础套装。可以先观摩机器人模型，并进行讨论原理。
课题：多彩的机器人世界第5周第1课时 教学目标知识与 技能 1.掌握机器人的定义 2.了解机器人的发展历程及用途 3.认识机器人的分类 过程与 方法 锻炼学生科学对待生活中遇到的问题、培养学生区别人工智能和人类智能的 能力、培养学生观察能力、思维能力和联想能力、培养学生的用科学的方法 解决问题能力。 情感态 与价值 观 有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神。 教学重点：机器人的定义 教学难点机器人的分类 教学过程学生活动 一:导入: 机器人技术的应用非常的广泛,大到神州七号,航空母舰,小到感应灯.自动冲水水龙头.那么你们知道到底什么是机器人；以及他们有哪些分类吗？二:新课: 一、这节课主要是让学生了解机器人的定义： 机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与 人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协 同能力，是一种具有高度灵活的自动化机器。 二、并针对机器人的具体情况找一些图片，让学生了解在我们 的现实生活中存在的活生生的机器人世界 三、让学生了解机器人的分类： 工业机器人娱乐机器人服务机器人 军用机器人教育机器人 四、最后展示一下未来机器人可能的样子：观看展示的文字有图片，对机器人有初步的了解。并可以上网自己找一些自己感兴趣的实例。 教学成果展示评价
学生自己上网找相关信息的照片： 教学机器人初识： 这节课主要让学生 了解机器人的一些 知识，了解我们这个 世界对机器人的使 用。 反思：这节课主要是了解世界人的世界，在教学的时候有点过于注重基础知识的掌握， 要敢行放开，让学生通过网络更多的接触才好，限于学校的现有的情况，更多的要注重学习兴趣的养成，可以让学生在课下的时候多关注此类信息，特别要多注意日本的机器人发展， 它代表着世界自动化的发展进度。 课题：我的真实机器人第6周第2课时 教学知识与 技能 1、了解教学机器人的马达及指示灯 2、可以控制马达与指示灯