下载文档原格式
浅谈mBot机器人在小学信息技术教学中的应用在我国积极推进“STEM教育”与“创新教育”的过程中，可编程机器人作为涉及机械、电子、计算机等多个学科的综合性项目，更加能够体现“STEM”与创客精神，因此，机器人也从专业竞赛场逐步走进中小学的课堂。
2013年修订的《江苏省义务教育信息技术课程指导纲要》中明确将“机器人技术”作为拓展模块，分为构件与功能、算法与程序、设计与搭建三项内容。
旨在借助适合学生学习的机器人实验平台，让学生动手与动脑相结合，初步认识电机、传感器与传动机构等方面的机器人技术。
在“程序设计”模块的基础上，能够让学生将软件与硬件相结合，指导他们学会将想象转变为现实，逐步培养复合式人才。
然而在实际开展机器人教学的过程中，笔者遇到了一些问题，作为小学信息技术拓展模块，机器人器材并没有纳入统一配发的教学器材的范畴，因此选择何种机器人便成为开展机器人教学的首要问题。
笔者从经济性、硬件搭建的可操作性和可拓展性、编程平台的易用性等几个方面综合考虑，最终选择了mBot机器人。
并且在后续的教学过程中发现，它不仅非常适合小学的机器人教学，而且在小学信息技术程序设计模块和创客教育上也有很大的应用空间，现就其应用特点做如下几点阐述：1 硬件设计合理，搭建方便，拓展性强开源平台Arduino）以Makeblock机器人是创客工场（mBot为硬件基础研发的一款可编程机器人，使用者可以通过PC端的mBlock软件平台或移动端的APP为mBot机器人编制程序，从而实现相应的功能。
首先，mBot机器人采用卡通外形设计，具有较强亲和力，充分了考虑了儿童的心理特点。
mBot机器人采用积木化结构设计，互换性强。
彩色硬质铝合金机身，强度高，主板上加装亚克力外壳，使得机器人坚固耐用。
安装孔位设计合理，方便走线。
传感器上采用不同的色标加以标记，方便学生区分，且传输接口均采用RJ-25水晶头，与杜邦线连接相比安装方便牢固，特别?m合无电路技术基础的初学者使用。
编程机器人mBlockMbot哎呀，说起编程机器人 mBlockMbot，那可真是个神奇又有趣的玩意儿！我还记得有一次，在学校的科技社团活动中，一群小朋友围在一起，眼睛直勾勾地盯着老师手里的 mBlockMbot 编程机器人，那场景就像一群小馋猫看到了美味的蛋糕。
老师把 mBlockMbot 放在桌子上，开始给大家讲解它的奇妙之处。
这小家伙长得方方正正的，身上有各种接口和传感器，看起来就像一个充满智慧的小盒子。
“同学们，咱们通过编程可以让这个小机器人完成各种各样的任务哦！”老师的话音刚落，小朋友们就叽叽喳喳地讨论开了。
“能让它给我送水吗？”“我想让它陪我玩捉迷藏！”“它能不能帮我写作业呀？”大家的想法五花八门，充满了童真。
老师笑着说：“只要你们学会编程，让它做什么都有可能！”接下来，老师开始带着大家动手操作。
小朋友们小心翼翼地拿起数据线，连接电脑和 mBlockMbot，眼睛里充满了好奇和期待。
编程的过程可没那么简单，有的小朋友因为一个小错误，急得抓耳挠腮；有的小朋友成功让机器人动了一下，兴奋得手舞足蹈。
我在旁边看着，心里也跟着激动起来。
看着这些孩子努力尝试，不怕困难，我深深地感受到了 mBlockMbot 带来的魅力。
mBlockMbot 的编程软件界面很友好，色彩鲜艳，图标清晰，就像一个充满乐趣的游戏世界。
小朋友们可以通过拖拽模块的方式来编写程序，不需要记住复杂的代码，这让编程变得轻松又有趣。
比如说，要让 mBlockMbot 前进一段距离，只需要找到“前进”的模块，设置好距离参数，然后点击运行，小机器人就会乖乖地按照指令行动啦。
而且，mBlockMbot 还可以和各种传感器配合使用，比如光线传感器、声音传感器等等。
这就像是给小机器人装上了不同的“眼睛”和“耳朵”，让它能感知周围的环境，并做出相应的反应。
有个小朋友就利用光线传感器，编了一个程序，让 mBlockMbot 在光线暗的时候自动打开身上的小灯，简直太聪明啦！在学习 mBlockMbot 的过程中，孩子们不仅学会了编程的知识和技能，还培养了自己的逻辑思维能力和解决问题的能力。
mBot机器人巡线竞速比赛主题与规则1 机器人巡线竞速比赛简介机器人巡线竞速比赛活动对象为中小学生，要求参加比赛的代表队在现场自行拼装机器人、编制机器人运行程序、调试和操作机器人。
参赛的机器人是程序控制的（禁止遥控），可以在赛前公布的竞赛场地上，按照本规则进行比赛活动。
在机器人大赛中设置机器人综合技能比赛的目的是检验青少年对机器人技术的理解和掌握程度，激发青少年对机器人技术的兴趣，培养动手、动脑的能力。
2 比赛主题本届机器人巡线竞速比赛的主题为“无人驾驶汽车技术”。
自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。
自动驾驶汽车技术的研发，在20世纪也已经有数十年的历史，于21世纪初呈现出接近实用化的趋势，比如，谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证，预计于2015年至2017年进入市场销售。
自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。
2014年12月中下旬，谷歌首次展示自动驾驶原型车成品，该车可全功能运行。
汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。
这一切都通过谷歌的数据中心来实现，谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。
就这点而言，自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车.。
汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。
我国的无人驾驶技术还处于研究阶段，但是对于最基本的无人驾驶技术的原理是相同的。
本届机器人巡线竞速赛让参赛队员利用手中的机器人模仿无人驾驶技术，并且根据机器人的结构，和搭建速度，机器人的运行速度来确定得分。
参赛队要在比赛场地上运行自己的机器人，机器人从待命区出发，在尽可能短的时间内跑完全程，完成规定的任务，获取尽可能高的得分。
编程 mBlock Mbot一、简介1.1 概述本章节介绍 mBlock Mbot 编程的基本信息和功能概述。
1.2 功能特点本章节详细介绍 mBlock Mbot 的各种功能和特点，包括遥控、编程、传感器使用等。
二、系统安装与设置2.1 硬件需求本章节 mBlock Mbot 的硬件需求，并提供相关的购买。
2.2 软件安装本章节提供 mBlock Mbot 软件的和安装步骤，并详细介绍安装过程。
2.3 连接设备本章节介绍如何通过无线网络或USB连接 mBlock Mbot 编程。
三、入门指南3.1 按键操作本章节详细介绍 mBlock Mbot 的按键操作方式，包括开关机、遥控等操作。
3.2 基本编程本章节提供 mBlock Mbot 的基本编程指南，包括运行程序、控制运动、显示信息等。
四、高级功能使用4.1 传感器使用本章节介绍 mBlock Mbot 的传感器使用方法，包括灰度传感器、触摸传感器等。
4.2 扩展功能本章节介绍如何通过扩展模块增加 mBlock Mbot 的功能，包括超声波传感器、红外传感器等。
五、故障排除与常见问题5.1 故障排除本章节提供 mBlock Mbot 的故障排除方法和常见问题解决方法。
5.2 常见问题本章节 mBlock Mbot 的常见问题，并提供解决方案。
---本文档涉及附件如下：附件1：mBlock Mbot 用户手册附件2：mBlock Mbot 示例程序集合法律名词及注释：1、mBlock Mbot：指代编程产品 mBlock Mbot 及相关软硬件组件。
2、编程：指通过编写代码来控制 mBlock Mbot 的行为和功能。
3、传感器：指 mBlock Mbot 上的感知装置，用于获取外部环境信息。
mBot智能机器人——初识超声波传感器作者：来源：《江苏科技报·E教中国》2018年第04期随着科技发展，创客教育已经融入到日常的教育中，mBot作为智能教育机器人，非常适合学生学习编程领域的知识。
学生可以亲自动手搭建机器人，并且通过图形化编程软件mBlock，轻松学习编程知识，体验计算机科学的魅力。
在学习本课之前，学生已完成机器人的搭建并通过编程实践让机器人动起来了，本节课主要学习使用超声波传感器来解决生活中的实际问题。
学情分析本课的教学对象是六年级学生，他们已有学习Scratch编程的基础和经验，能根据自己的想法创作简单的编程作品，为机器人编程的学习奠定了良好基础。
教学目标知识与技能：了解超声波传感器的原理，掌握相关指令的使用，熟悉程序设计的三种结构。
过程与方法：通过使用超声波传感器制作避障机器人，体会探究学习的方法。
情感态度与价值观：在动手实践中感受创客的过程，培养算法思维能力。
教学重难点重点：能够使用超声波传感器让机器人动起来更加智能。
难点：将分支结构设计思维应用于问题的实践解决，培养学生算法思维。
教学资源：mBot机器人硬件和外接超声波传感器、mBlock编程软件。
教学过程一、观察图片，分析原理教师引导学生分析（如图1）：汽车在倒车过程中是如何判断出后方有障碍物的？这是根据什么原理实现的？师生分析得出结论：汽车的尾部安装了倒车雷达，可以判断汽车与障碍物的距离，而倒车雷达就是根据超声波的原理，利用超声波传感器来实现的。
图11.介绍超声波和超声波传感器超声波：通常当声波频率高于20千赫兹时，人的耳朵是听不见的，这种声波称为“超声波”。
最早人们是从蝙蝠的身上发现了超声波的存在，它能在夜间飞行时依靠发出的超声波来定位和觅食。
超声波传感器：人们利用超声波的特性研制而成的传感器叫作超声波传感器（如图2），它就像mBot机器人的“大眼睛”。
一只“眼睛”发射超声波信号，另一只“眼睛”接收反射回来的信号，因此能够探测机器人与障碍物之间的距离，从而实现避障的功能。
课程安排
一、机器人搭建与控制
（依图搭建；用自带程序控制Mbot；单片机的认识与解读）二、机器人拆解与闪烁灯实验
（Mbot的拆解；Scratch及Mblock介绍及使用；完成两RDB 灯闪烁实验；闪烁花样自定）
三、按钮控灯实验
（按钮知识简介；RGB知识简介；RGB变色原理简介；数字信号简介；输入输出模式简介并完成按钮控制RGB实验；花样自定）
四、光感控灯实验
（光电传感器相关知识简介；二极管与三极管简介；模拟信号简介并完成根据不同光照强度控制RGB变幻不同色彩实验）
五、遥控小车
（2.4G模块简介；电机种类与使用；上位机—电脑，控制小车前进、后退、转弯等动作；红外遥控原理简介与控制）
六、巡线机器人
（巡线传感器简介与使用；完成巡线程序编写；制作巡线地图，挑战不同难度）
七、避障机器人
（蜂鸣器简介与使用；超声波简介与使用；完成避障程序编写；制作迷宫并利用超声波特性制作雷达小车）
八、超声波测距仪制作
（利用超声波测量距离，制作超声波测距仪，将距离数值分段用RGB显示）。
mBot ——让每一个孩子拥有自己的机器人我们希望让每一个孩子拥有自己的机器人（ONE ROBOT PER KID）。
mBot正是一款很容易上手的教育机器人，其设计的初衷是便于孩子们学习编程、Arduino 和机器人。
项目介绍
两年前，为了帮助创客们实现他们的梦想，Makeblock 团队在Kickstarter 上发起了第一个众筹项目；
两年后的今天，我们带着我们的另一个梦想——One Robot Per Kid——来到这，只因为我们希望让每一个热爱机器人学的孩子能在学习的同时，享受无穷的乐趣。
机器人是什么？总结来说：高大上 + 趣味十足
高大上：它涵盖了STEM（科学、技术、工程学、数学）领域的知识，使得孩子们能够轻易上手，亲身体验机械学、电子学、控制系统以及计算机科学的魅力。
趣味十足：孩子们只要开始接触机器人学，便欲罢不能！
然而，现实总是那么残酷：市面上机器人的价格让人望而却步，拼装起来又极其不易，接线、编程神马的都是大问题。
而我们的目标就是给每个孩子带来价格实惠、简单易上手的开源机器人！
我们的口号是：One Robot Per Kid！每个孩子都应该有一台属于自己的机器人。
有谁在谈论mBot 机器人？
大家如何评价mBot 机器人？
mBot 充分激发了儿童程序设计的兴趣，使无趣的代码学习成为一种时尚、成为一种快乐、成为一种创造。
——中国创客教育发起人管雪沨
mBot 一款Arduino 开源机器人。
它的出现使得中国机器人教育的普及成为可能。
——创客教育丛书编委会李梦军
mBot 是我见过的最优秀教育机器人，没有之一！
——天津创客空间创始人赵桐正
使用mBot 配合mBlock 进行教学非常赞。
尤其是mBlock 甚至能将积木块程序转换为Arduino 源代码，这对教学非常有帮助。
——瑞士苏黎世北高中的教师Christian Prim
我搜寻了数月终于找到了mBlock，它是图形化和代码之间的桥梁。
——法国STEM 教师Cant Sébastien
mBot 已经超越了机器人的概念。
在我看来，它是孩子小手中的大世界。
——西班牙STEM教师Teddy Donat
这是我见到过的最有吸引力、最神奇的的教育机器人！
—— LIE LENG BOON
当孩子遇到 mBot 时
mBot 低成本、易运行，是学习机器人学的一体化解决方案，专为STEM教育而服务。
它能让孩子们脱离枯燥的书本，亲身体验图形编程、电子学、机器人学。
快速搭建
谁说机器人就一定冰冷无情？
做一个炫酷却不失可爱，简单却不平凡的机器人就是我们对这款产品的终极目标。
mBot总共包含45个零部件，孩子们可以在10分钟内就搭好这个机器人。
mBot 如何帮助孩子们学习？
基于Scratch 2.0 的图形化编程软件
接下来说说我们的软件：
Scratch 2.0 作为一款简易图形编程软件，深受教师和学生的喜爱。
可以说，它是最简单、易操作的图形编程工具。
故而在Scratch 2.0 的基础上，我们开发了一个专为Arduino、机器人进行编程的mBlock。
（将网址 /download/ 复制到浏览器中，下载mBlock）
mBlock 的优势：
•基于 Scratch 2.0（由MIT媒体实验室开发），界面简洁，操作简单。
•代码开源，支持Windows 和Mac。
（不久后便会公开源代码。
）
•支持无线通信，你可以选择蓝牙或者2.4G无线通信，甚至把程序下载到主板中。
•支持标准的Arduino板，如Arduino Uno、Leonardo、Makeblock mCore（基于Uno）等。
同时基于开放式通信协议和开源代码，使其硬件扩展非常容易。
•使用方便，不需要额外的辅助程序，mBlock可以快速完成Arduino 和机器人的编程任务。
•Arduino 模式：对于Arduino 代码不熟悉的初学者，可以使用mBlock 作为过渡。
开源的平台，为持续学习提供更多可能
Arduino 是开源的电子原型平台，近年来在全球范围受到广泛关注。
人们使用它便可以快速启动一个项目。
Arduino 具有很强的扩展性，因此对于初学者而言，使用Arduino 进行学习便是不二之选。
出于扩展性的考虑，mBot 的主板mCore 也是基于Arduino 设计的。
通过下图的对比便可以看出，mCore 在教学中非常方便，而且可以让孩子们的想法变为现实。
mCore 主板使用了颜色标签和RJ25 接口，接线可以在很短的时间内完成。
学生可以将更多的精力用来实现自己的项目和创造。
配套教材【预售阶段活动】
预订多少mBot 赠送相应数量的教材！
赠送方法查看这里/forum.php?mod=viewthread&tid=315
我们提供了在线手册和课程，帮助教师和孩子探索mBot（再次感谢参与编写教程的Scratch 老师们）。
（预览前两章节内容，进入网址 /course/）
【注意】我们仅提供英文电子版教程！没有中文电子版教程，所以参与赠书活动更划算哦~
mBot的智慧~
•组建一台自动壁障小车。
•拼装一台巡线小车。
•播放各种音调。
•使用红外遥控器进行控制。
•通过红外通信与其他的mBot 机器人互动，如一起跳舞。
•使用传感器在Scratch 2.0 中制作交互式故事、游戏。
•使用APP玩足球游戏或格斗游戏！
mBot 的更多变化…
mBot 的车身不仅与Makeblock、Lego 的零件相兼容，同时也和树莓派、标准的Arduino 板兼容，这将非常有利于孩子们学习电子知识，并将自己的想法付诸于实践。
借助于Arduino 的开源平台，Makeblock 自主研发了许多传感器。
这些硬件不仅仅能把想法变为现实，最重要的是，它激发了孩子的创造力。
mBot 详细说明
mBot 有粉色或蓝色两种版本。
你可以选择自己喜欢的颜色哦！
为了摆脱USB 带来的束缚，充分享受离线编程的快乐，我们专门设计了两种离线的方式：蓝牙版本的mBot（附带一个蓝牙模块）适合于个人用户或家庭；
2.4G 版本（附带两个2.4G 无线模块）则适合于老师教学使用。
mBot 发货清单
蓝牙版mBot（即家庭版）包含一块可充电锂电池、一个车身、两个电机、一块超声波传感器、一个巡线传感器、一个遥控器、一块mCore主板、一个蓝牙模块和其他零件。
2.4G 版mBot（即课堂版）包含一块可充电锂电池、一个车身、两个电机、一块超声波传感器、一个巡线传感器、一个遥控器、一块mCore主板、两个2.4G无线模块和其他零
产品比较
我们是如何让教学变得更加轻松呢？
在教学的各个环节中，我们从机械、电子、软件，三个方面做了大量的改进和优化。
在机械方面，我们力求造型可爱、搭建简单。
•车身上面有一个笑脸。
每个人都喜欢笑容 ^.^。
•蓝色和粉色可以满足不同人群的偏好。
•减少零件的数量，不尽降低了成本，而且很容易上手。
在电子方面，我们力求安全性、耐久性和便利性。
•mCore 集成了常见的电子模块，如RGB LED、按钮、蜂鸣器、电机接口、光线传感器以及红外通信。
•TYPE-B 接口让主板与数据线之间的连接更加牢固，不易损坏。
•主板自带保护电路，防止自身被烧毁。
•四个RJ25 接口可以连接其他的Arduino 传感器。
•直观的彩色标签和易于插拔的RJ25 接口，连接方便。
•摆脱USB 数据线，尽享无线编程的快乐！
•电源供应使用2.7V DC 可充电锂电池或 4节5号电池（仅配送锂电池）。
在软件上我们力求易于使用。
•简化了机器人编程的流程。
与S4A、S2A、Snap! 等软件相比，Scratch 2.0 更易于上手，而不需要太多的辅助资料。
•加入“用Arduino IDE 编辑”的功能，方便大家编辑Arduino 代码。
•局域网通信功能。
用户可以在两个计算机之间建立连接，这使程序更加富有交互效果，激发孩子们对编程的兴趣。
•扩展了Scratch 2.0 的通信协议，通过脚本添加新的硬件变得更加简单。
•Arduino模式对于初学者来说，是从图形化编程到基于文本编程的绝佳的通道。
•将默认的字体放大，视觉上更加舒服。
