基于开源硬件Arduino的小学机器人微型课程内容设计_曾祥潘
2012年第18期总第154期ISSN1672-1438CN11-4994/T
基于开源硬件Arduino 的小学机器人微型课程内容设计
曾祥潘
收稿日期：2012-06-11
作者简介：曾祥潘，本科，小教高级。
作者单位：广东省广州市白云区景泰小学。培养学生的创新能力是新课程的重要理念，机器人教学是培养学生创新能力的环节之一。目前，机器人教育在我国正处于起步阶段，越来越受到各级教育部门和学校的重视，各级各类机器人竞赛层出不穷。机器人教育大有推广普及之势。然而，现在很多学校的机器人教育却处于十分尴尬的境地。一方面，机器人课程并未列入常规教学，大多以竞赛为导向，以课外小组等方式开展，缺少较为完善的课程体系，普及面十分狭窄。另一方面，机器人硬件设备无统一标准，各品牌机器人设备之间无法兼容，而且价格高昂。此外，机器人厂商出于对技术的保护不公开机器人设备的技术细节，学生只能在厂商提供的若干种功能模块中进行学习，不利于创新能力的培养。
探寻一种开放的机器人硬件并设计出适应学生学习特点的机器人课程成为机器人教育普及的突破口。
一、开源硬件与Arduino 机器人
开源硬件是继承开源软件的思想开发的。开源硬件的开发者将硬件所有资料公开，包括原理图、零件列表等，任何人或组织都可以使用这些资料。Arduino 是一种应用广泛的开源硬件，包括一个单片机开发板和软件开发系统。使用Arduino 可以制作出各种各样的电子创意作品，制作机器人是其中一个重要应用方向。利用Arduino 制作的机器人统称为Arduino 机器人。Arduino 机器人具有以下优点：
1.技术资料公开
得益于开源思想，Arduino 的技术资料全部公开，任何人都可以获得Arduino 的技术细节。开源对于知识的传播有很大的帮助作用。
2.软件系统易于学习
Arduino 的开发目的是供非单片机专业人士使用，使用它不需要学习单片机语言。Arduino 的软件系统使用的是初学者也能很容易掌握的编程环境，并且可以选择图形化编程界面，小学生也能轻松掌握编程工具的使用方法。
3.参考资源十分丰富
Arduino 用户非常多而且很活跃，在网络上能够找到使用Arduino 制作的各种机器人的资料，这对于拓展思路、培养创新精神十分有益。
4.硬件价格低廉
制作和销售Arduino 硬件的厂商非常多，相对于非开源的硬件，Arduino 的性价比非常高。此外，可以通过自制硬件的方法进一步降低机器人造价，同时还锻炼了动手能力。
二、Arduino 小学机器人微型课程设计理念
1.以微型课程为课程开发方式
依照我国三级课程管理体系，机器人课程可以利用“校本课程”的方式加入学校课程。在校本课程的开发方式中，微型课程的开发方式比较符合机器人课程的特点。微型课程又称为短期课程或课程单元，它是由一系列半独立的单元组成的。微型课程的特点是持续时间短，课程单元具有半独立性，规模容量小，对新知识、新思想等吸纳节奏快。机器人技术发展很快，无论是软件还是硬件更新换代速度很快，需要经常性地对课程内容进行调整和修改，而且机器人课程独立性较高，对常规信息技术课程的依赖比较少，这些都符合微型课程的特点。另外，微型课程的校本性特征与笔者意图开设该校本性机器人课程也相符合。
2.以兴趣培养为课程设计目的
机器人课程是一门涵盖机械、传感器、程序设计等技术的综合性课程。《中小学机器人课程指导纲要》指出，机器人课程要立足于科学与技术素养的培养，注重拓展学生的知识面，开发学生的创造性潜能；小学阶段机器人课程的主要任务是让学生体验机器人，培养对机器人的兴趣。
3.以发展创新能力为理想追求
基于Arduino 开源硬件的小学机器人微型课程选取生动有趣的机器人制作项目，各学习模块相对独立，在整体上又统一关联。学生通过动手制作机器人，在做中玩，在做中学，了解机器人的基本知识，体验设计的思想，使学生在学习上既能够及时体验到成功感，又能够经历较为完整的机器人从设计到制作的整个过程，引领学生体验技术创新的价值，培养学生追求创新的精神，实现教师发展学生创新能力的教育理想追求。
2012年第18期
总第154期ISSN1672-1438
CN11-4994/T
三、Arduino小学机器人微型课程目标设计
课程教学目标主要是在知识与技能、过程与方法、
情感态度与价值观3个纬度上制定。鉴于小学阶段主要
培养学生对机器人的学习兴趣，在目标设定上，知识目
标的难度要求较低，主要侧重于技能和情感态度目标。
1.知识目标
初步了解机器人和Arduino的起源、现状与发展
方向；了解机器人的结构组成、基本原理和机器人传
感器；了解并掌握Arduino机器人简单编程和程序调
试方法。
2.技能目标
通过使用Arduino制作机器人、编写Arduino机器人
程序，体会机器人的工作过程，初步养成综合运用知识
技能的能力。
3.情感态度目标
养成进一步学习、研究机器人的兴趣，提高创新意
识和创新精神，逐步形成合作意识和协作精神。
四、Arduino小学机器人微型课程内容设计
课程内容包括基础知识、传感器运用、机器人主题
设计三部分。这些内容的载体是Arduino机器人的硬件
及程序开发平台。除前两课外，其余6课均涉及机器人
机械组装、电子零件连接、程序编写。学生在各模块的
学习中，通过任务驱动或项目导向的学习模式，完成机
器人设计、制作、编程、调试的过程。微型课程内容具
体安排见表1。
表1 Arduino小学机器人微型课程内容设计
模块内容
模块一：基础知识
第1课《有趣的机器人》
第2课《连通机器人大脑》
第3课《交通灯机器人》
模块二：传感器与执行器
第4课《机器人台灯》
第5课《升旗机器人》
第6课《音乐机器人》
第7课《防撞机器人》
模块三：机器人主题设计第8课《机器人赛跑》
1.基础知识
学生在学习机器人课程之前，对机器人的了解仅限
于电影、电视和书籍中对机器人的描绘。通过这一模块
的学习，学生可以初步了解机器人的来历和发展，掌握
Arduino机器人程序编写和下载的一般步骤，为后面的
学习做准备。
第1课《有趣的机器人》。学生通过观看视频和网
页，了解机器人的历史，亲手启动机器人并观察机器人
的运行情况，消除机器人的神秘感。
第2课《连通机器人大脑》。学习安装Arduino主控
板的驱动程序，初步了解Arduino主控板数字端口的输
出控制，使用图形化编程工具编写程序控制第13数字端
口LED的亮灭。
第3课《交通灯机器人》。初步认识LED和电阻，
学会连接LED到Arduino主控板的数字端口，会使用循
环编写程序控制红、绿两个LED的亮与灭，设计制作交
通灯机器人的外形并将LED安装到机器人身上。
2.传感器与执行器
学生通过对传感器和执行器的学习，初步了解机器
人的工作过程。
第4课《机器人台灯》。认识按钮开关，能够把按
钮开关连接到Arduino主控板的数字接口，会读取数字
端口的状态并控制LED的开关，会制作机器人台灯外形
并安装LED。
第5课《升旗机器人》。认识晶体三极管、减速电
机，会连接三极管、减速电机到Arduino主控板的数字
端口，能够编写程序控制减速电机的运转和停止，会使
用滑轮和拉线连接减速电机与旗帜。
第6课《音乐机器人》。认识扬声器及其连接方
式，能够编写程序控制扬声器发出音乐声。
第7课《防撞机器人》。认识超声波传感器及其连
接方式，能够编写程序读取超声波传感器的数值并控制
扬声器的响声。
3.机器人主题设计
本模块是综合创作活动。通过前面的学习，学生
初步掌握了传感器、执行器的使用以及程序的编写和下
载。本节以机器人赛跑为主题，让学生设计机器人的机
械传动机构，利用超声波传感器探测终点位置，使用
Arduino主控板控制机器人的运行。通过竞赛的形式让
学生参与一系列的机器人制作任务，激发学生对机器人
的学习兴趣，开放性的制作任务培养学生的创新精神。
五、结束语
本课程内容设计趣味性较高，实践证明，符合小学
生的年龄特点。对于硬件的需求不高，经费投入低，有
利于机器人教育的普及。
参考文献
[1] 彭敏霞.小学机器人教育立体化教材的设计与开发研究[D].西
安:陕西师范大学,2005.
[2] 范丽华,蒋树学.虚拟机器人微型校本课程的实践研究[J].实验
教学与仪器,2012(1):56-57,63.
[3] 胡兵华,何少莎,王小根.中小学机器人教育的校本课程开发探
讨[J].中国教育信息化,2009(2):15-17.
[4] 王小根,胡兵华,何少莎.基于“任务驱动”的小学机器人教育
校本课程开发[J].电化教育研究.2010(6):100-102,106.
[5] 广东省教育厅.广东省基础教育地方课程纲要汇编[M].广州:
广东高等教育出版社,2012.
利用开源硬件设计抓取机器人
利用开源硬件设计抓取机器人 发表时间：2019-03-26T15:53:46.253Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：陈奇1 陆必云2 [导读] 摘要：抓取机器人在工业生产中成为替代人们开展复杂和危险作业的工具,它能完成简单的传递物料工作,提高生产质量,保证了产品的效率。 1江阴市富仁电力设备安装有限公司；2江阴兴澄特种钢铁有限公司摘要：抓取机器人在工业生产中成为替代人们开展复杂和危险作业的工具,它能完成简单的传递物料工作,提高生产质量,保证了产品的效率。本文就对抓取机器人的组装和工作原理作详细的描述，本文抓取机器人是基于Arduino平台的设计的，近年来开源硬件Arduino设计平台开发了大量消防机器人、智能家电等一些产品。 关键字：抓取机器人；Arduino；开源硬件 1 前言 Arduino是一款非常便捷开发板，并且是开放源程序代码和电路图的电子开发板。硬件使用的是Arduino Uno板，编译程序的软件是Arduino IDE，由意大利和西班牙的设计师首先提出。Arduino的设计主要包含两各部分：硬件部分电路主要使用的是Arduino板，软件编辑Arduino IDE，是由计算机提供。 Arduino的功能强大的原由是因为它可以通过传感器来感知环境,可以有温感,光感,湿感等一些传感器的所测数据来反馈到Arduino板上。通过这些反馈的数据板子就会根据你所需要和设置的数据来执行下一步设计的动作,控制器可以根据你所书写的程序数据来设置，以二进制文件编译，烧写进进微控制器。Arduino的编程是以Arduino的编程语言和电脑中的开发环境所提供的。总而言之,Arduino的使用难度相比单片机程序的设计降低了太多,程序简单易懂,也没有PLC那么高昂的价格，充分满足我们的试验需求和经济能力。 2 抓取机器人总体方案 2.1抓取机器人功能 六舵机自由度抓取机器人,能简单的模仿人手臂的一些动作。做一些简单的动作演示，它的动力由六个伺服舵机组成，可以实现抓取机器人的前后上下及左右抓取搬运的演示。具体动作解析如下，用手部(舵机一)抓持工作的部件，手腕(舵机二)用来旋转调整手部和被抓物体距离的调整,肘部(舵机三,四,五,)用来抬起物品,为下一步的移动做出铺垫，肩部(舵机六)用来移动物。动作覆盖地域要全面,在一定的范围能没有死角。动作指令可更改性,可以根据工作的需要,随时改变动作。程序简单化，不需要有太多程序指令，这样很不容易掌握，出现故障难以排除，动作指令不好更改。经济实用性，价格不能太贵，不管以后工作还是实验，成本节约一般都是首要条件。需要有多种控制方法，不能控制方法单一，出现困难的控制环境难以改变便，比如工作在室内，电脑就可以控制，不需要远程控制，可是在复杂的工作环境，人不可以长时间滞留的工作环境，这时候就需要改变控制方式，用远程来控制。 2.2控制模块和舵机 自由度抓取机器人的控制模块相当于电脑的主机，它是抓取机器人的核心关键，我们选用硬件体积小、价格便宜的Arduino。 本设计的抓取机器人需要用到六个舵机，本次设计不需要非常的高灵敏度和举起物品的重量，所以选择四个MG996型号的模拟舵机和两个DS3115型号的数字舵机，这样搭配着使用，既能可以相对提高抓取机器人的灵敏度，也可以降低价格成本，做上下左右的移动物品的动作。 2.3总体方案设计 控制模块选用简单易懂的Arduino模块和32路舵机控制板,这样既方便抓取机器人的制作,还方便对程序的理解。硬件模块选择DS3115和Mg996两款铁质材料的舵机，抓取机器人的机身，选择铁破质机身，这样方便后期的展示和制作。根据构思好的结构图制作硬件电路， 3 抓取机器人硬件设计 3.1 Arduino开发板 本项目选用Arduino UNO开发板，Arduino的核心芯片是AVR指令集的单片机(ATmega328)。Arduino的控制器最好的地方就是开放源程序代码和原始的电路设计,可以修改，也可以下载。可以电脑直接usb供电也可外部供应电源。支持在线烧写程序,可以直接通过USB更新程序。 3.2JOYSTICK手柄 手柄是我们本项目中必不可少的实现设备，它可以无线异地接收，不过仅限距离内控制抓取机器人。确保在危险施工现场人们可以不到现场并有目的的运用抓取机器人工作,确保工作人员的安全和提供必要的工作效率。手柄的使用和控制系统之间必须建立通信功能,在和控制系统实现通讯之前,必须要先通过Arduino和电脑之间实现通讯调试。因为本设计实现通讯的地方比较多，0、1通讯口下面要和32路舵机控制板实现通讯，所以这里不用这两个通讯口，Arduino的通讯口还有11、12、13、14，为了设计更好的进行定义了13、14口为通讯口，Arduino和手柄的通讯口对反连接,因为两个通讯之间的通讯是一个发送,另一个接收,所以通讯口要对反连接。 3.3舵机控制板 舵机控制板，它有32个通道。舵机控制板接线柱一和接线柱三为舵机供电控制（4-7V）,接线柱二为控制部分供电（7-12V），主芯片为单片机，单片机上端的四个插口是通讯口（TXD、RXD、GND、VCC），驱动分辨率为1us/秒，0.09度/秒。本设计通讯的波特率为9600。舵机控制板主要负责给舵机脉宽让舵机转动，以及与Arduino之间互相通讯来给舵机脉宽和选择通道来使多个舵机达到控制的目的。 实现32路舵机控制板的控制,需要和本设计的核心控件相连,两块板子上都有通讯口,需要对反相接,信号的传递是相互的,一个发送一个接收,32路舵机控制板的驱动电源为5V,这个电源刚好可以由Arduino来提供,节省试验资源。 3.4抓取机器人系统 抓取机器人的信号发送系统为JOYSTICK手柄, Arduino为控制系统,主要是负责接收JOYSTICK手柄发送过来的信息，来处理相应的数据，在根据这些数据作出反应，舵机控制板则是等Arduuino的信息，收到Arduino的信息后根据Arduino的给的数据选择通道给舵机信号，让舵机自此转动，因为舵机里有电位器，只要舵机里的电机一但转动，电机的轴就会带动电位器的轴转动，这样电位器的阻值就会改变，根据变化的阻值，就可以知道舵机是否转动到指定的位置。 4 总结
2018泰雅普积木式开源机器人
2018泰雅普积木式开源机器人 “室内导航挑战赛”竞赛规则/计分表 一、竞赛任务 比赛中，机器人从起点出发，完成倒车入库的任务后找到事先放置在圆形任务区的魔方，将魔方运送到正方形任务区的魔方放置点，之后小车回到到达区。 二、竞赛细则 1、比赛时间和计分方法 每个选手有两轮比赛机会，单轮比赛时间为2分钟。单轮的比赛分=完成任务的分数+时间加成分数。竞赛成绩统计时，取两轮的最好成绩为最终比赛成绩。 2、选手/队伍顺序 单轮比赛中，上一个选手开始比赛时，会通知下一个选手上场准备。在规定时间内（裁判通知后的1分钟内）没有准备好的机器人的队伍将丧失本轮比赛机会，但不影响另一轮的比赛。 3、赛前搭建与调试 参赛队伍机器人可预先搭建和编程，比赛前一天有2小时编程调试时间。每轮比赛开始前，机器人由裁判封存，参赛队员未经允许不得再接触机器人，否则将被取消参赛资格。 4、场地 比赛场地采用彩色写真布，有效尺寸1800mm*1100mm。 从场地上的起点区域出发，各个任务区之间无任何轨迹线引导。 下图是场地图形（该图仅供2017年泰雅普积木式机器人室内导航挑战赛示例参考用，实际场地以泰雅普官方提供或购买为准）：
图1.竞赛场地示意图 5、机器人规格和材料标准 （1）尺寸：机器人在起点区的最大尺寸为25cm×20cm×15cm（长×宽×高），离开出发区后，机器人的机构可以自行伸展，但必需确保通过终点区时的尺寸不大于25cm×20cm×15cm（长×宽×高）。 （2）控制器：每台机器人只允许使用一个控制器 （3）电机：机器人使用的直流电机或舵机数量不超过4个（包含4个）。 （4）传感器：机器人禁止使用带危险性传感器，如激光类传感器。相同类型的传感器数量不超过3个（包含3个）。 （5）电源：每台机器人电源类型不限，但电源输出电压不能超过10V。 三、竞赛任务 1、竞赛任务设置 小学组和中学组任务相同。 2、竞赛中每轮比赛终止说明 （1）机器人到达终点区域，该轮比赛结束； （2）竞赛中机器人脱离场地约束区，该轮比赛结束；
机器人系统常用仿真软件介绍
1 主要介绍以下七种仿真平台(侧重移动机器人仿真而非机械臂等工业机器人仿真)： 1.1 USARSim-Unified System for Automation and Robot Simulation USARSim是一个基于虚拟竞技场引擎设计高保真多机器人环境仿真平台。主要针对地面机器人，可以被用于研究和教学，除此之外，USARSim是RoboCup救援虚拟机器人竞赛和虚拟制造自动化竞赛的基础平台。使用开放动力学引擎ODE(Open Dynamics Engine)，支持三维的渲染和物理模拟，较高可配置性和可扩展性，与Player兼容，采用分层控制系统，开放接口结构模拟功能和工具框架模块。机器人控制可以通过虚拟脚本编程或网络连接使用UDP协议实现。被广泛应用于机器人仿真、训练军队新兵、消防及搜寻和营救任务的研究。机器人和环境可以通过第三方软件进行生成。软件遵循免费GPL条款，多平台支持可以安装并运行在Linux、Windows和MacOS操作系统上。 1.2 Simbad Simbad是基于Java3D的用于科研和教育目的多机器人仿真平台。主要专注于研究人员和编程人员热衷的多机器人系统中人工智能、机器学习和更多通用的人工智能算法一些简单的基本问题。它拥有可编程机器人控制器，可定制环境和自定义配置传感器模块等功能，采用3D虚拟传感技术，支持单或多机器人仿真，提供神经网络和进化算法等工具箱。软件开发容易，开源，基于GNU协议，不支持物理计算，可以运行在任何支持包含Java3D库的Java客户端系统上。 1.3 Webots Webots是一个具备建模、编程和仿真移动机器人开发平台，主要用于地面机器人仿真。用户可以在一个共享的环境中设计多种复杂的异构机器人，可以自定义环境大小，环境中所有物体的属性包括形状、颜色、文字、质量、功能等也都可由用户来进行自由配置，它使用ODE检测物体碰撞和模拟刚性结构的动力学特性，可以精确的模拟物体速度、惯性和摩擦力等物理属性。每个机器人可以装配大量可供选择的仿真传感器和驱动器，机器人的控制器可以通过内部集成化开发环境或者第三方开发环境进行编程，控制器程序可以用C，C++等编写，机器人每个行为都可以在真实世界中测试。支持大量机器人模型如khepera、pioneer2、aibo等，也可以导入自己定义的机器人。全球有超过750个高校和研究中心使用该仿真软件，但需要付费，支持各主流操作系统包括Linux, Windows和MacOS。 1.4 MRDS-Microsoft Robotics Developer Studio MRDS是微软开发的一款基于Windows环境、网络化、基于服务框架结构的机器人控制仿真平台，使用PhysX物理引擎，是目前保真度最高的仿真引擎之一，主要针对学术、爱好者和商业开发，支持大量的机器人软硬件。MRDS是基于实时并发协调同步CCR(Concurrency and Coordination Runtime)和分布式软件服务DSS(Decentralized Software Services)，进行异步并行任务管理并允许多种服务协调管理获得复杂的行为，提供可视化编程语言(VPL)和可视化仿真环境(VSE)。支持主流的商业机器人，主要编程语言为C#，非商业应用免费，但只支持在Windows操作系统下进行开发。 1.5 PSG-Player/Stage/Gazebo
第1节 认识机器人
第1节认识机器人 【教学目标】 1．知识与技能目标 （1）初步认识机器人，了解机器人的定义和基本构成。 （2）理解机械传动的基本知识。 （3）掌握机器人的发展及应用，讨论未来人与机器人的关系。 2．过程与方法 通过相关图片、视频，帮助学生理解和开阔视野并展望未来；通过讨论，引导学生结合实际生活，感受现代机器人的广泛应用及与人类的辩证关系；类比人类，通过小组自学探究，帮助学生掌握机器人的基本构成。 3．情感态度与价值观 感受机器人给我们的生活、学习带来的影响和价值；辩证地认识机器人技术的应用价值，增强社会责任感。 【教学重点】 机器人的基本构成以及广泛应用。 【教学难点】 辨识机器人以及理解齿轮传动这种机械传动方式。 【教学方法】讲演法、任务驱动下的自学探究法、小组讨论法 【课时安排】1课时
计算机控制和可编程，所以不是机器人，例如，一般的遥控玩具汽车可以通过遥控手柄控制运动，但由于没有计算机控制和编程，所以无法完成“走迷宫”等活动。 4、讨论 围绕我国科学家对机器人的定义及机器人定义三要素，观察身边的世界，想一想，你认为哪些机器可以称为机器人，为什么？ （二）机器人的基本构成 1、类比（人类处理信息的过程） 2、自学探究，回答问题： （1）常见的传感器种类有哪些？ （2）什么是“单片机”？ （3）“单片机”的优点及在生活中的广泛应用？ （4）机器人机械传动的主要方式有哪些？（5）“齿轮传动”中，“加速装置”和“减速装置”的区别主要在哪里？ （6）将齿数为10的齿轮与齿数为30的齿轮分别搭建成2个装置，转动手柄时，会发生什么现象？填写下表： （三）机器人的发展方向 师：随着机器人技术的发展，人们开发了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的机器人。 1、机器人分类 （我国，从应用环境出发） 工业机器人 特种机器人 2、举例 外骨骼机器人；达芬奇手术机器人；（图文资料）Atlas机器人；无人驾驶汽车。（播放相关视频） （四）教学机器人 1、师：了解了这么多有关机器人的知识，相信，很多同学都对机器人学习产生了浓厚的兴趣，那么，对于我们来说，如何学习机器人知识才是较为便捷有效的呢？ ——教学机器人
基于开源软件Ardusub的水下机器人ROV控制系统
基于开源软件Ardusub的水下机器人ROV控制系统 摘要：随着海洋资源开发以及水下领域作业任务的增加，水下机器人在水下作 业中发挥着越来越重要的作用。ROV作为水下作业的重要工具，对运动控制算法 要求较高，采用开源软件ArduSub，结合一种模糊串级PID控制算法实现ROV控 制系统的设计，重点对ArduSub的特点、适应配置及PID控制算法原理，包含运 动和姿态方面进行了阐述，能够良好实现ROV的水下控制。 1引言 随着海洋资源开发以及水下领域作业任务的增加，水下机器人在水下作业中 发挥着越来越重要的作用。其中ROV续航持久，成本相对较低，逐渐成为水下作 业的重要工具。ROV工作于水下环境，具有非线性、易受环境影响等特点，对运 动控制算法要求较高，同时要求整个控制系统要有较好的实时性和可靠性。 2开源软件ArduSub简介 ArduSub水下机器人的控制器是一个完整的开源解决方案，提供远程操作控 制(通过智能潜水模式)和全自动的执行任务。作为DroneCode软件平台的一部分，它能够无缝地使用地面控制站的软件，可以监控车辆遥测和执行强大的任务规划 活动。它还受益于DroneCode平台的其他部分，包括模拟器，日志分析工具，为 车辆管理和控制和更高层次的api。 其主要特点在于以下几个方面： 反馈控制和稳定性：ArduSub控制器基于多旋翼自动驾驶系统，具有精确的 反馈控制，可主动维持方向。 深度保持：使用基于压力的深度传感器，ArduSub控制器可以将深度保持在 几厘米内。 航向保持：默认情况下，ArduSub在未命令转动时自动保持其航向。 相机倾斜：通过操纵杆或游戏手柄控制器与伺服或万向节电机进行相机倾斜 控制。 灯光控制：通过操纵杆或游戏手柄控制器控制海底照明。 无需编程：ArduSub控制器适用于各种ROV配置，无需任何自定义编程。大 多数参数可以通过地面控制站轻松更改。 兼容性好：ArduSub兼容许多不同的ROV框架，支持PWM输出。 由于以上特征，使得ArduSub成为一款可以很好适用于水下机器人RPV控制 系统的开源软件。 ArduSub兼容基于串行和以太网的通信接口。使用的硬件自动驾驶仪必须支 持选择的选项。Pixhawk仅支持串行连接，但可以通过配套计算机连接到以太网。其他autopilots原生支持以太网。ArduSub软件主要用于通过ArduSub进行接口，ArduSub是一种开源的跨平台用户界面，适用于所有类型的无人机。该接口通过 系绳连接到ArduSub控制器并显示车辆状态信息，并允许更新参数和设置。最重 要的是，QGC与用于指挥车辆的操纵杆或游戏手柄控制器连接。 ArduSub包含一个高级的电机库，支持多个框架，例如具有6自由度推进器 定位的BlueROV配置（图1所示）、带有并排垂直推进器的矢量ROV（图2所示）、采用单垂直推进器的ROV（图3所示）等等。 在传感器和执行器方面，除了标准的板载传感器（IMU，指南针），ArduSub
认识机器人 教学反思
认识机器人教学反思 本课是小学六年级下册第十课的教学内容，在此课的教学中我主要突出以下几个方面： 一、精选教学素材 素材的好坏会直接影响学生的学习兴趣及教学效果，记得在第一次试教中， 为了介绍形态各异，功能不同的机器人，我用静态的图片素材，然后口头加以介 绍说明。通过教学，这种介绍方法学生不仅参与的积极性不高，而且很难不能体 会机器人的主要特征。发现问题后，我将大部分的图片素材，换成了视频素材。 实践证明动态素材不仅可以大大提高课堂效率，而且激发了学生主动参与学习的 兴趣。将无趣的知识教学融入到趣味的素材展示中，学生的心情会变得轻松、愉 快，学习由被动变为主动，由强迫学变为自觉学，进而使注意力变得集中和持久， 观察力变得敏锐，想象力变得丰富，创造思维更加活跃。 二、理论联系实际 在本课的教学中，我十分重视理论联系实际。如：为了引出机器人能按照人 们事先编制的程序工作，我特意安排了“按轨迹搬运机器人”的视频，学生通过自 己的观察，发现了机器人会按照我们事先为它画好的黑线行走、搬物。有了这个 视觉上的感知，学生就可以轻松的理解机器人的这个特征。又如：在得出机器人 的三个特征后，为了加深学生的理解，我特意带了一个机器人，让学生观察，实 践。通过观察，学生体会到机器人有一定的机械结构和外形，并能完成一定的动 作。通过让机器人一下子变凶猛，一下子变温柔的实践，体会了它有自己的大脑， 会按照人们事先编好的程序工作。 三、注重学生的创造能力的培养 未来是属于学生的，未来的机器人也需要学生去发明创造。因此学生创造能 力的培养显得尤为重要。在最后一个环节中，我安排了前后桌的同学一起设计未 来的机器人。在讨论交流中，不仅培养了学生的创新能力，还培养了学生的语言 表达能力。 四、注重知识的扩展 一节课的时间是有限的，而机器人的相关知识有很多，（如：机器人的由来， 除了我介绍的机器人以外还有哪些机器人等等）教师不可能在40分钟能内满足 所有学生对知识的需求。因此课外的扩展显得尤为重要，而在信息技术高速发展 的今天，学生的学习活动可以不受时间和空间的限制，只要有计算机，能在任何 时间任何地点根据需要进行学习。在这种环境下，传统的课堂教学模式所限定的
机器人系统常用仿真软件介绍概要
1 主要介绍以下七种仿真平台 (侧重移动机器人仿真而非机械臂等工业机器人仿真 : 1.1 USARSim-Unified System for Automation and Robot Simulation USARSim 是一个基于虚拟竞技场引擎设计高保真多机器人环境仿真平台。主要针对地面机器人, 可以被用于研究和教学, 除此之外, USARSim 是 RoboCup 救援虚拟机器人竞赛和虚拟制造自动化竞赛的基础平台。使用开放动力学引擎 ODE(Open Dynamics Engine,支持三维的渲染和物理模拟,较高可配置性和可扩展性,与 Player 兼容,采用分层控制系统, 开放接口结构模拟功能和工具框架模块。机器人控制可以通过虚拟脚本编程或网络连接使用 UDP 协议实现。被广泛应用于机器人仿真、训练军队新兵、消防及搜寻和营救任务的研究。机器人和环境可以通过第三方软件进行生成。软件遵循免费 GPL 条款, 多平台支持可以安装并运行在Linux 、 Windows 和 MacOS 操作系统上。 1.2 Simbad Simbad 是基于 Java3D 的用于科研和教育目的多机器人仿真平台。主要专注于研究人员和编程人员热衷的多机器人系统中人工智能、机器学习和更多通用的人工智能算法一些简单的基本问题。它拥有可编程机器人控制器, 可定制环境和自定义配置传感器模块等功能, 采用 3D 虚拟传感技术, 支持单或多机器人仿真,提供神经网络和进化算法等工具箱。软件开发容易,开源,基于 GNU 协议,不支持物理计算,可以运行在任何支持包含 Java3D 库的 Java 客户端系统上。 1.3 Webots Webots 是一个具备建模、编程和仿真移动机器人开发平台, 主要用于地面机器人仿真。用户可以在一个共享的环境中设计多种复杂的异构机器人, 可以自定义环境大小, 环境中所有物体的属性包括形状、颜色、文字、质量、功能等也都可由用户来进行自由配置,它使用 ODE 检测物体碰撞和模拟刚性结构的动力学特性, 可以精确的模拟物体速度、惯性和摩擦力等物理属性。每个机器人可以装配大量可
开源的机器人项目
“同盟者”计划— 一个软硬件开源的机器人项目 League Project An Open Source Robotic Project Both for Software And Hardware 让我们形成合力，一起为中国的智能移动机器人的研究和产业化作出更大贡献！ 此为讨论稿：欢迎您以任何形式加入，并提出您的宝贵建议！直接使用修改模式，加入您的观点。 联系方式：ex_bot@https://www.360docs.net/doc/518150441.html, ExBot机器人官方群：109434898 发起者：ExBot机器人小组 赞助商：请加入 合作开发者：请加入 一、远景目标： 致力于移动智能机器人开发的标准化模式及低成本软硬件平台。 二、意义： ?对于研究者：提供高级的应用接口，不必再将精力浪费在重复、低层次的开发上，可致力于您感兴趣的某一领域。 ?对于实践者：提供标准且不失一般性的机器人原型，同时可以得到完全开源的软硬件，这将加速开发过程且能保证开发的可扩展性。 ?对于学习者：作为过来人，我们深深体会到：死啃书本，收效甚微；唯有实践，方见真知。我们将为你们提供低成本的实验平台，并计划对有潜力的大学生免费发放机器人硬件。 三、技术路线图：
1.建造低价且功能完备的小车平台 ●目标： ?价格 完整版价制在2000元以内 精简版控制在500元以内 ?零件 所有的零件均采用商用现货，并可在淘宝购得。 ?功能 a)至少具有2DOF的运动能力 b)视觉 c)超声波 d)红外 e)无线 f)计算能力（完整版要求所有的算法均在板载计算机上完成，精简 版则可降低性能要求，算法可在远程计算机上完成，通过无线控 制，机器人实际上就是一个传感器与执行器的结合体。） ●具体实施：通过Modal A机器人计划达成（ExBot机器人小组已展开） ●第一款样机计划完成时间：2011.1.1 2.移植嵌入式Linux软件环境 ●目标 ?在Modal A的处理器（现为ARM9）上移植Linux。 ?嵌入式Linux软件将支持Modal A的所有硬件。 ●具体实施： ExBot机器人小组已接近完成 ●正式发布时间：2011.1.1 3.整合openCV和ROS等开源软件至嵌入式Linux软件环境，提供解决方案及 快速应用接口 4.设计机器人软件标准框架
开源机器人软件基于DDS扩展了通讯和运动功能
开源机器人软件基于DDS扩展了通讯和运动功能 发布时间：2016-09-28 来源：控制工程网 ROS-I是一个由美国西南研究所（SwRI）创立的开源工业机器人软件框架和工作组。ROS 代表机器人运行系统，ROS-I将ROS进行了扩展，对那些从工人和技术人员角度寻求提高工厂车间效率的生产制造公司提供了帮助。2015年的进展包括在扩展通讯总线支持方面发展的显著进步，支持包括Profinet协议、以及其他工业以太网协议和软件等。 目前位于美国和欧洲的ROS-I联盟在2015年取得巨大的进步。“看上去，欧洲的中小企业是科技创新的主力军，特别是在机器人领域，大的企业相对更加保守。”SwRI的ROS 工业联盟美国项目经理Paul Hvass讲到。 德国弗劳恩霍夫制造技术与自动化研究所（Fraunhofer IPA）的资深研究科学家Mirko Bordignon提供了两个关于在欧洲以不同方式实施ROS-I的例子。 “通过与Fraunhofer IPA的合作，Br自动化公司开发的无人搬运车（AGV）被用于一家汽车制造厂。AGV借助ROS-I可以在不借助地面轨道或墙面反射的情况下自主导航。”他讲道，“另外，像意大利的系统集成商IT+Robotics也在扩大ROS-I科技的使用，不仅用于将更多性能（例如可以通过ROS信息自然地控制运动控制器）装备到工业自动化部件上，并且在将不同的机器集成到生产线上时利用机器人友好的ROS中间件。” 据Hvass介绍，在美国，大的最终用户已经成为使用ROS-I的最强大的力量。系统集成商显示出来的兴趣也越来越浓，而设备制造商的反响各种各样。“很多反响都是积极的，”Hvass谈道，“不过目前只有ROS-I的用户团体才支持一些频繁使用的设备软件接口，我们将继续寻求来自设备制造商的最强的支持。” 不仅获得了企业方面的积极响应，ROS-I来自教育机构的支持很很多。德州大学奥斯汀分校、德州大学阿灵顿分校以及伦斯勒理工学院（RPI）都是ROS-I联盟成员，而乔治亚理工大学和意大利理工学院是ROS-I的参与者。 2016年， ROS-I正在设定另一个巨大的快速发展的目标市场：亚洲。“我们正处于寻求来自RIC-Asia的感兴趣合作伙伴的过程中。”Havass谈道，“我们正在寻求一个SwRI 姊妹机构：一个具有独立的、应用研发能力，具备工厂自动化经验和ROS经验的组织。”Hvass 补充道，他们已经收到来自多家有兴趣在亚洲扩大ROS-I联盟的同行的申请。 软件开发与升级 2015年ROS组织的一个主要活动是来推出来自于开源机器人基金会（OSRF）的ROS2.0内核的阿尔法版本，这使得内核ROS软件与苹果、Linux以及微软Windows相兼容，这让ROS 软件使用范围更广。2015年的另一个大的进展是将ROS-I与Profinet兼容。这让ROS-I与标准的以太网特性相兼容,并可以更加广泛的用于自动化应用。这意味着可以让工业现场总线用于开源ROS项目中，包括EtherNet/IP、EtherCAT以及CANopen。 “放到一起来看，这些项目现在为ROS-I开发人员提供了多种读取传感器数据和在现代通讯网络上控制执行器的选项。”Hvass讲到。 Hvass说在他们2016年的Profinet项目中的预期进展会集中在为标准以太网设备创建
MBOT机器人
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。
开源机器人操作系统 ROS 探索总结
开源机器人操作系统ROS 探索总结 ROS 操作系统探索总结 ROS(Robot Operating System）操作系统探索总结（一）ROS 简介 随着机器人领域的快速发展和复杂化，代码的复用性和模块化的需求原来越强烈，而已有的开源机器人系统又不能很好的适应需求。2010年Willow Garage公司发布了开源机器人操作系统ROS(robot operating system)，很快在机器人研究领域展开了学习和使用ROS的热潮......【阅读全文】 ROS(Robot Operating System）操作系统探索总结（二）ROS 总体框架 根据ROS系统代码的维护者和分布来标示，主要有两大部分：(1)main：核心部分，主要由Willow Garage公司和一些开发者设计、提供以及维护。它提供了一些分布式计算的基本工具，以及整个ROS的核心部分的程序编写。 (2)universe：全球范围的代码，有不同国家的ROS社区组织开发和维护。一种是库的代码，如OpenCV、PCL等;库的上一层是从功能角度提供的代码，如人脸识别，他们调用下层
的库;最上层的代码是应用级的代码，让机器人完成某一确定的功能......【阅读全文】 ROS(Robot Operating System）操作系统探索总结（三）ROS 新手教程 前面我们介绍了ROS的特点和结构，接下来就要开始准备动手感受一下ROS的强大了。ROS官网的wiki上针对新手的教程很详细，最好把所有的新手教程都搞清楚，这是后面开发最基础的东西。尽管如此，ROS对于新手来说还是很难上手，这里，我就来总结一下我当时学习的历程，也为其他新手作为一个参考......【阅读全文】 ROS(Robot Operating System）操作系统探索总结（四）简单的机器人仿真 ZedGraph类库基本教程第五节BarChartSampleDemo.cs介绍从这节开始，我们将进入柱形图的研究(如下图)，首先从最简单的BarChartSampleDemo开始，我们一步一步进入ZedGraph的柱形世界。代码如下：using System;using System.Drawing;using System.Collections;using ZedGraph;namespace
认识ROS机器人操作系统
认识ROS机器人操作系统 发布日期：2015年8月虫洞机器人实验室 编辑自：古月居的ROS专题 更多学习内容，请关注ROS操作系统学习手记专题 操作系统探索总结（一）ROS简介 一、历史 随着机器人领域的快速发展和复杂化，代码的复用性和模块化的需求越来越强烈，而已有的开源机器人系统又不能很好的适应需求。2010年Willow Garage公司发布了开源机器人操作系统ROS(robot operating system)，很快在机器人研究领域展开了学习和使用ROS 的热潮。 ROS系统是起源于2007年斯坦福大学人工智能实验室的项目与机器人技术公司Willow Garage的个人机器人项目(Personal Robots Program)之间的合作，2008年之后就由Willow Garage来进行推动。已经有四年多的时间了 (视频)。随着PR2那些不可思议的表现，譬如叠衣服，插插座，做早饭，ROS也得到越来越多的关注。Willow Garage公司也表示希望借助开源的力量使PR2变成“全能”机器人。 PR2价格高昂，2011年零售价高达40万美元。PR2现主要用于研究。PR2有两条手臂，每条手臂七个关节，手臂末端是一个可以张合的钳子。PR2依靠底部的四个轮子移动。在PR2的头部，胸部，肘部，钳子上安装有高分辨率摄像头，激光测距仪，惯性测量单元，触觉传感器等丰富的传感设备。在PR2的底部有两台8核的电脑作为机器人各硬件的控制和通讯中枢。两台电脑安装有Ubuntu和ROS。 二、设计目标 ROS是开源的，是用于机器人的一种后操作系统，或者说次级操作系统。它提供类似操作系统所提供的功能，包含硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间的
开源机器人控制平台LinuxCNC介绍与应用
开源机器人控制平台LinuxCNC介绍 软件平台采用最初由美国标准与技术研究院研制的一套用于机器人与通用数控机床等运动控制的开放式数控系统。原名为EMC2，后来改为LinuxCNC，该系统是一个源代码公开的自由免费软件，该系统最大支持9轴联动控制，内置具有前瞻性的实时轨迹规划器，通过定制运动学模块可支持非笛卡尔空间的运动控制，支持的结构包括机器人关节控制和六轴连杆昆虫机器人控制等。具有较高的科研价值和实际应用价值。 具备以下特点： 1）LinuxCNC支持最多9轴运动控制，内置具有前瞻性的实时轨迹规划器，可实现轨迹误差限制、轴同步运动控制、自适应进给率控制等功能； 2）提供一个适用于RS-274机床编程语言的G代码解析器，使得机床编程通俗易用，降低了推广应用难度； 3）提供了用于模块化自由配置的HAL层，实现控制系统自由定制与功能灵活扩展； 4）通过定制运动学模块可支持非笛卡尔空间的运动控制。 5）支持多种人机交互图形界面。包括Tcl/Tk、Python实现的Tkinter等。 LinuxCNC是一款构建于实时Linux操作系统之上的纯软件数控系统，具有设计便捷、灵活、易扩展等优点。用户针对特定的数控系统应用要求，定制相应的配置文件、HAL模块连接以及操作界面即可完成机床控制系统的开发。 鉴于多年使用linuxcnc系统经验，觉得linuxcnc系统具有很大的发展前景，不单单得益于上述系统自身的优点，关键在于它在不断的向前发展，且发展越来越好。 linuxcnc目前多用在标准机床控制上，如铣床，雕刻机，具有很显著的性价比。 以后还可能大量用在机器人方面，是它发展的一个趋势。
开源机器人比赛方案
“开源机器人”比赛方案 一、赛事简述 是目前全球创客界广为人知、应用广泛的一款开源硬件，它具备丰富的共享资源以及扩展功能。随着开源硬件及相关软硬件技术的不断发展，的使用难度越来越低，已完全适用于中小学生。学习，对于打开中小学生的创作空间、提升中小学生创作思路有极大的帮助，。在目前全国大力倡导创客教育的大背景下，越来越多的中小学生参与到学习开源硬件的队伍中，本赛事的主要目的就是进一步推动开源机器人在中小学的普及。 二、比赛形式 要求参赛队自行携带散装器材于分钟内在现场进行机器人搭建和设计程序以完成比赛任务。 三、竞赛组别 小学组、中学组（含初中、高中） 四、竞赛报名 每支参赛队的参赛人数为名学生和名指导教师。 各组别每校至多支参赛队。 五、竞赛器材说明 现场挑战赛的比赛器材必须采用开源器材，由参赛队自行携带，不限品牌，只要是均可参赛，参赛队在训练时可根据实际情况自行选择合适的器材。 器材分为控制器、传感器、显示器、结构件、驱动电机与舵机、相关电子件等。对于器材的规格说明如下： 、控制器数量 每台机器人只能使用一个控制器。 、基于控制器的技术要求 只允许使用各种形态的开发板（控制器），能接受官方软件对其成功上传程序的开发板可认定为是开发板。 、可能需要使用的传感器和电子件
数码管、按钮、声音传感器、光线传感器、火焰传感器、倾角传感器、震动传感器、轨迹传感器、避障传感器、超声波传感器、触碰传感器、蜂鸣器、灯、风扇、模块、数码管模块 所有的传感器必须是只有一组或者一个检测不同物理量的传感器单元（单路输入或者输出。 、驱动电机和舵机 额定电压不超过的电机，额定电压不超过的标准舵机 、电源的规格 每台机器人只能使用一组至多节号干电池进行比赛，不允许使用充电锂电池。 、严格禁止使用的模块或设备（集成了个以上的检测不同物理量的传感器单元） 集成循迹卡、电压升压板、复眼模块、舵机(电机)控制板、编盘马达 、器材可使用可任意拼装的各式结构件，以满足现场任务的需要。 六、比赛说明 1.严格按照报名名单签到，领取参赛指引等相关比赛资料； 2.赛场分为创作区和竞技区，选手在创作区进行任务方案创作，在竞技区调试和完成任务。 3.选手自带器材、电插板、电脑，选手所带器材要求是散件散装进场，比赛开始后才能开 始进行硬件组装。 4.比赛任务一共有四个，根据现场裁判说明分清场地所在位置，分清楚哪个场地是计分场 地，哪个是调试场地。四个任务分三个三选二的基础任务和一个拓展任务，前三个任务为基础任务，选手至多只能选择其中两个基出任务进行完成，而拓展任务为加分任务，选手可根据自己的能力和现场比赛时间选择是否去完成。调试场地仅供选手调试测试用。计分场地有裁判在，可以根据选手要求对选手进行任务计分，没计分时也可用作调试设备用。 5.在比赛时间内，选手一共有次计分机会，这次计分机会选手可以在比赛的任何时间选 择任何一个任务申请计分，次机会可以用在不同的任务计分，也可以次全部用于计同一个任务，但每个任务无论计多少次分，只以该任务的最高分作为该任务得分，但需要注意，选手至多只能选择两个基础任务计分，如果选手选择了三个基础任务计分，统计时只统计其中得分较低的两项任务分进行相加。 选手的任务得分基础任务分拓展任务分，其中基础任务分由选手选择的两个基础任务分相加而得。 得分越高成绩排名越前。四个任务中任务一、二、三为主要任务，任务四为拓展任务，拓展任务分值较低。选手根据现场情况自主选择决定次计分机会用在哪几个任务上。多个选手要求计分时在现场按要求排队。 6.要求选手自己记住使用了多少次记分名额，因为不同的任务在不同的裁判处计分，比 赛过程中裁判无从判断选手是否记分次数超过次，如果在统计总成绩时发现有超出次记分的情况，将扣除掉其中多余的较好的任务成绩，并且总成绩再扣分。选手一定要自己记住记了多少次分以免超出被扣分。 7.选手所采用机器人设备必须是开源机器人，判定标准以是否能实现使用官方软件向主
主流机器人软件开发平台
导言 本文对目前现役实用机器人的软件开发平台进行整体的评测。主要内容是根据本人对这些平台的实际使用经验编写的。 什么是机器人软件开发平台？ 所谓的“机器人软件开发平台”我们指的是用来给多种机器人设备开发程序的软件包。它一般包括下列内容： ?统一的编程环境 ?统一的编译执行环境 ?可重用的组建库 ?完备的调试/仿真环境 ?对多种机器人硬件设备的“驱动”程序支持 ?通用的常用功能控制组件，例如计算机视觉技术、导航技术和机械手臂控制等。 大家可以看到，一个机器人软件开发平台需要包含很多东西。就我本人的观点，现在还没有一个现有的产品能满足所有的要求。它们总是或多或少的缺了什么东西。 机器人软件平台 为什么要使用机器人软件开发平台？
机器人控制软件的花费在整个机器人应用系统预算中占据了很大比例。比如，一个自动控制项目的80%工作量都集中在系统集成方面，包括软件的发开和定制。所以机器人开发平台的作用就是减少软件工程师的工作量，同时减少项目开支。 除了软件工程的问题外，在一个真正的机器人项目中还要涉及大量的人工智能。一个集成了许多现成的、可靠的组件库的统一软件开发平台，在应付各种机器人工程时能帮上大忙。 最后的问题是“行为协作”。许多文献中都有对行为协作的讨论。正因为这是一个普遍存在的问题，所以一些平台提供了统一的解决方案。 应用功能测评
Evolution Robotics's ERSP Evolution Robotics是一个集设计和销售机器人软硬件的开发平台，简称ERSP。整个软件非常成熟。它集成了视觉识别系统（VIRP）和视觉导航绘图系统（VSLAM）。它所用的视觉系统是基于David Lowe开发的算法（已注册专利）。 平台提供了可视化的编程环境工具，通过搭建图标来构建程序。 可视化编程界面 系统通过运行时的“任务”程序来激活或停止“行为”组件。系统不支持仿真。它在Windows 和Linux下运行. Microsoft Robotics Studio 微软最近成立了专门的团队开发机器人软件平台，产品叫做Microsoft Robotics Studio（MSRS）。它能在Windows和Windows CE下运行。分布运行的开发环境承担了大部分的信息传递和线程管理任务。它的行为协作基于“服务优先级”的概念。它提供了完备的仿真和图形化开发环境。
综合实践活动初中综合实践活动7-9年级《信息技术 10.开源机器人初体验》公开课教学设计
《创意涂鸦》教学设计 2019.4.17 一、学习者分析 经过前面内容的学习，学生已经对App Inventor的运行界面有了比较深入的了解，并通过模仿制作小程序的过程学习学会了积木式编程的基本方法。本节课我们将学习利用App Inventor实行简单的涂鸦设计。 二、教材内容分析 本节课先介绍了App Inventor布局界面设计，学习用水平、垂直布局组件对用户界面布局实行整齐排版设计，并学习使用画布组件，最后学习打开图片及保存图片的方法。 2．教学重点、难点 重点：布局界面设计（水平、垂直布局组件）。 难点：打开图片及保存图片的方法。 3、课时安排：1课时 三、教学目标 1.知识与技能 （1）了解App Inventor布局界面设计； （2）了解App Inventor的画布组件； （3）会打开图片及保存图片。 2．过程与方法 （1）通过课件了解App Inventor积木式编程。 （2）学生通过课件模仿制作小程序的过程学习积木式编程的方法。学生自学为主，老师的指点为辅。 3．情感态度价值观 着重培养学生自学的学习水平，学会观察细节和思考。 四、教学理念和方法 新教材以动手实践应用为主，都说“授人以鱼不如授之以渔”，所以我们要着重培养学生的自学水平。尽可能的给学生思考和自学的锻炼机会，老师从旁指点教学为辅。 五、教学过程设计 1、教学内容的组织与表现方式 本节的教学内容为模仿制作涂鸦小程序的内容，采用演练结合、任务驱动的教学模式。
2、教学过程
1、打开图片 3、保存文件 积木的颜色对应不同的代码块，例如：橙色是变量块、蓝色是数学块
完成涂鸦板。 4．教学资源课件。
中小学教师信息技术-Arduino开源机器人(试题及答案)
Arduino开源机器人 一:判断题（每小题5分） 1:在Scratch中，通过“广播”和“当收到广播”实现角色转换。 A:对B:错 答案：A 错误 2:变量是指在程序运行过程中其值会变化的量，变量可以直接使用，不必预先定义。 A:对B:错 在Scratch中如果使角色碰到边缘反弹不颠倒 答案：B 错误 3:Scratch中的默认角色是一只可爱的小猫，我们也可以通过右下区域的新增和删除角色来实现角色的更换。 A:对B:错 答案：A 错误 4:随机数，就是随机产生的、无规则的数，在Scratch中，只需调用随机选择部件便可产生随机数。
A:对B:错 答案：A 错误 5:循环结构是程序设计中的三种基本结构之一，在循环结构中重复执行的程序段叫做循环体。 A:对B:错 答案：A 错误 二:单选题（每小题5分） 6:在Scratch中，__________部件用来为角色设置不同的外观效果。 A 动作 B 外观 C 控制 D 画笔 A B C D 答案：C 错误 7:舞台是创作、演示程序的场地。舞台宽__________个单位，高360个单位。舞台的中间位置为坐标原点(X=0,Y=0)。A．480 B．240 C．500 D．400 A 480 B 240 C 500 D 400 A B C D
答案：A 错误 8:Scratch以角色为编程对象，以部件——积件式编程语言为编程工具，共8种部件，其中__________部件用来控制程序运行的条件。 A 动作 B 控制 C 外观 D 数字和逻辑运算 A B C D 答案：B 错误 9:下列哪种能力不是人工智能所包含的_________。 A 感知能力 B 思维能力 C 表达能力 A B C 答案：C 错误 10:要让小猫随机产生许多数字，必须要先使用__________命令。 A 变量 B 在1-10之间的随机选一个数 C 印章 A B C 答案：B 错误 11:______是物联网的基础。