教师参考资料_第四章简易机器人设计(3)_相扑机器人
幼儿园童趣机械时光：简易机器人手工制作教案
文章标题：幼儿园童趣机械时光：简易机器人手工制作教案在幼儿园教育中，手工制作是一项十分重要的活动，可以培养幼儿的动手能力、创造力和想象力。
而机械制作则可以锻炼幼儿的逻辑思维和动手能力。
将手工制作和机械制作相结合，设计一个简易的机器人手工制作教案，不仅可以让幼儿在实践中学到知识，还能增加他们的乐趣和兴趣。
下面，我将介绍一个简易机器人手工制作的教案，希望能为幼儿园老师们带来一些启发和帮助。
一、教具和材料准备1. 彩色幼儿手工纸2. 剪刀3. 胶水4. 彩色毛线5. 眼睛装饰6. 活动制作教具包二、教学步骤第一步：制作机器人身体1. 将幼儿手工纸对折剪成半圆形的身体。
2. 使用胶水将两个半圆形的身体粘贴在一起。
3. 在机器人身体上粘贴眼睛装饰。
第二步：制作机器人手臂1. 将幼儿手工纸对折剪成长方形的手臂。
2. 将长方形的手臂卷成圆筒状，固定在机器人身体两侧。
3. 用毛线做成手臂上的关节，增加机器人的活动性。
第三步：装配机器人零件1. 利用活动制作教具包提供的工具，将机器人身体和手臂连接。
2. 调整机器人的手臂和身体，使之成为一个活动灵活的机器人模型。
三、教学目标通过制作简易机器人，幼儿能够在实践中体会机械的组装过程，培养他们的动手能力和逻辑思维。
通过创造机器人形象，幼儿能够发挥自己的想象力和创造力，增强乐趣和兴趣。
四、教学反思通过这个简易机器人手工制作教案，幼儿不仅可以在实践中学到机器人的组装原理和过程，还能够培养自己的动手能力和想象力。
通过制作机器人，幼儿可以在实践中感受到创造的乐趣，增强他们对机械制作的兴趣。
设计机械制作教案，不仅能够培养幼儿的动手能力和逻辑思维，还能够增加他们的乐趣和兴趣。
总结：通过幼儿园的简易机器人手工制作教案，可以激发幼儿的创造力和动手能力，培养他们对机械制作的兴趣。
在实践中，幼儿可以体验到机械的组装过程，增加对机械的理解和兴趣。
简易机器人手工制作教案也可以将手工制作和机械制作相结合，为幼儿园的教育活动增添一份乐趣和趣味。
简易机器人设计及制作
昆明冶金高等专科学校毕业设计论文设计题目：简易机器人设计及制作学院：自动化与电力学院专业：应用电子技术班级：电子0303班指导教师：金瑞张洁高亮彰学生姓名：李荣春苏冲高王一鸣史冰凤目录第一章概述 (3)第二章单片机简介 (3)2.1单片机发展概况 (3)2.2单片机的发展史 (4)2.3单片机的发展方向 (5)2.4单片机的特点 (6)2.5 A T89C2051单片机简介 (6)第三章系统电路图及抗干扰技术介绍 (7)3.1系统电路实物图 (7)3.2单片机抗干扰设计 (9)3.21硬件措施 (9)3.22软件措施 (10)第四章系统设计电路图及工作原理 (11)4.1硬件系统设计 (11)4.11系统工作原理 (11)4.12系统的工作过程： (12)4.13各系统控制电路图： (13)4.2软件设计 (14)第五章制作过程和系统设计的价值 (19)5.1系统制作及安装 (19)5.11机械手制作及安装 (19)5.12反射式红外检测装置制作及安装 (20)5.13功放制作及安装 (20)5.14各种辅助设备的制作及安装 (20)5.2调试过程 (20)5.3特点与价值 (20)5.4总结 (21)摘要:本设计采用Atmel公司生产的8位单片机AT89C2051对小车、功放以及机械手进行控制，通过I/O口输出的信号作为步进电机和MP3的控制信号，信号经过驱动电路驱动步进电机进行运行。
带动小车和机械手进行向前和向后运行，同时控制MP3播放语音。
关键词：机器人、手爪、光电检测第一章概述随着经济的发展，在各行各业的生产及运输过程中，机器人及机械手的使用已经相当普及了，在工厂、码头以及在家里都可以见到机器人，可以说机器人已经无处不在。
在这样的情况下我们设计了简易机器人，其目的是为了适应社会的发展以及提高我们的单片机控制技术。
它有两个好处。
其一，我们设计的机器人价格便宜，其二，它的功能比较强大，有了它我们就可以大大节省了人力、物力，极大地提高了生产效率。
简易机器人制作ppt课件
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遵循的原则
1.kiss（keep it simple stupid）简 单直接。
2.一切从实际出发，经济优化。
3.不断改善，力求创新。
4.模块化的开发思想
5.亲自动手实践
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三要素
机器人的三个主要部分:
（1）底盘 （2）模组 （3）载荷
电机——执行器部分 PLC——控制器部分 接口——传感器部分
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我的机器人如何转向？
双车轮转向的实现，使一个轮子不 动，另一个转动一定时间转动对应角 度，或者一个正转另一个反转一定时 间，实现转向。
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动作示意图
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3 .准备相应的材料
按照机器人的动作要求和执行 环境准备材料.此时应该对材料的 组合方式,动作的实现原理有了清 楚的构思
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工具与材料：
它充分体现技术世界的奥妙
与神奇，实践性强、挑战性大、 涉及面广。
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有木有想过制作你的第一 台机器人？？？？？？？
学问如果只是纸上谈兵的话，那 么书本都是废纸。
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我们从最简单的机器人说
起：简单的机器人只要实现一些动作,
不需要能够进行智能思考.一般来说制作 过程需要以下几步:
（以避障小. 车为例）
外线探头为小车的“眼睛”，电机为小车的 “双足”。“大脑”控制“眼睛”去看前方是 否有障碍物，当“眼睛”看到障碍后，由大脑 来控制“双足”的行动方向。从而实现小车的 自动避障。
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2 .设计机器人的动作
设计机器人可以通过哪些动作来 实现响应的功能
本项目机器人采用三轮传动结构 ： 前面左右两边的两个轮子是主动轮， 各接一个电机作为动力 ；后轮是从动 轮，起到平衡的作用。
相扑机器人实验指导书
实验一相扑机器人的认知一．实验目的1.了解相扑机器人的基本构成及原理2.熟悉和掌握机器人软件之一PBASIC语言下的BASIC STAMP编译软件二．实验要求通过组装机器人使学生能了解机器人学基本原理、运动基础以及相关扩展功能，并熟悉和掌握BASIC STAMP编译软件的原理和方法三．实验设备相扑机器人教学套件箱（内含小尖嘴钳、小号螺丝刀）四．实验内容1．组装相扑机器人1)安装电池盒所需配件：●电池盒●2颗4/40 3/8”平头螺钉●2颗4/40螺母●SumoBot底盘2)安装伺服电机所需配件：●Parallax连续旋转伺服电机●8颗4/40 3/8”盘头螺钉●8颗4/40螺母●SumoBot底盘3)安装SumoBot PCB后面支柱所需配件：●2根5/8”支柱●2颗4/40 3/8”盘头螺钉●SumoBot底盘4)安装SumoBot PCB前面支柱所需配件:●2根5/8”支柱●2颗4/40 1”盘头螺钉●SumoBot底盘5)装配PCB面板所需配件：●SumoBot PCB●2颗4/40 3/8”盘头螺钉●2颗1-1/4”支柱●2个垫片●SumoBot底盘6)安装车轮所需配件：●安装好的车轮●黑色小螺钉（随伺服电机）●SumoBot底盘7)安装铲子所需配件：●SumoBot铲子●2颗4/40 1/4”盘头螺钉●2颗4/40螺母●SumoBot底盘8)安装QTI传感器电线所需配件：●2根10” 3-pin延长线●SumoBot底盘9)安装QTI传感器所需配件：●2个QTI传感器●2颗4/40 1/4”盘头螺钉●SumoBot底盘10)连线X7=左边伺服电机X6=右边伺服电机X5=左边QTI传感器X4=右边QTI 传感器将电池盒线连接至X1，其中白线连接到+端。
教学底板上有一个三位开关，见下图。
“0”位：关断教学底板电源“1”位：教学底板上电“2”位：教学底板和伺服电机一同上电2．学习使用BASIC STAMP软件1）通讯测试为了确认BASIC Stamp模块与你的计算机通讯正常，点击“Run”菜单项，选择“Identify”。
《简易机器人设计作业设计方案》
《简易机器人设计》作业设计方案一、背景介绍随着科技的不息发展，机器人技术在生活中扮演着越来越重要的角色。
为了培养学生对机器人设计的兴趣和能力，本次作业将以《简易机器人设计》为主题，让学生动手实践，体验机器人设计的乐趣。
二、作业目标1.了解机器人的基本原理和结构；2.培养学生的动手能力和创造力；3.锻炼学生的团队协作能力；4.激发学生对科技的热爱和探索欲望。
三、作业内容1.学生将会被分成小组，每组3-4人，共同设计并制作一台简易机器人；2.机器人需要具备基本的挪动功能，可以在平面上挪动并避开障碍；3.学生需要应用各种材料如纸板、电机、轮子等，设计并搭建机器人的外观和内部结构；4.学生需要编写简单的代码，控制机器人的挪动和避障功能；5.最后，学生需要在班级内进行机器人比赛，评选出最佳设计奖。
四、作业步骤1.确定小组成员，并分工合作，制定设计方案；2.收集所需材料，包括纸板、电机、轮子、避障传感器等；3.按照设计方案，开始搭建机器人的外观和内部结构；4.编写代码，测试机器人的挪动和避障功能；5.调试机器人，完善设计，准备参与比赛。
五、作业评判标准1.设计创意性：机器人外观设计新颖，结构合理；2.功能完备性：机器人具备基本的挪动和避障功能；3.代码质量：代码编写规范，逻辑清晰；4.团队合作：小组成员分工合作，共同完成作业；5.比赛表现：机器人在比赛中表现精彩，获得好成绩。
六、作业总结通过本次作业设计，学生不仅能够了解机器人的基本原理和结构，还能够培养动手能力、创造力和团队协作能力。
希望学生在这个过程中能够体验到科技的乐趣，激发对机器人设计的热爱，为未来的科技创新打下坚实的基础。
附录1,2,3,4 ：相扑机器人相关知识及规则
附录一：相扑机器人竞赛的相关知识相扑运动的历史可追溯至1500多年以前，它起源于日本古代的预卜丰收的传统仪式，经过不断演变延续至今，对日本人的生活产生了重要影响，近年来随着机器人技术的进步和机器人科普活动的开展，人们将相扑这种运动形式与机器人技术结合在一起，导致了机器人相扑活动的兴起。
相扑机器人意味着扑倒与被扑倒的角力，想要和你的家人、朋友、同学一起进行角力对抗吗？拿出你的激情和创意，制作属于自己的相扑机器人，与亲朋好友、各路英雄在相扑机器人的科学舞台上一决胜负吧！近年来，机器人相扑等活动又为广大青少年提供了更为直接地了解和学习机器人技术的机会，这对造就今后的机器人专业技术人才队伍方面产生不可低估的影响。
机器人相扑就是模仿人类进行的相扑比赛，机器人相扑只需要将对方扑出界外就算获胜。
现在相扑机器人竞技在全国范围都很火爆，吸引了不少的机器人爱好者的参与，因为相扑机器人不仅仅能带给他们知识上的收获，还能真正触发他们内心的喜悦和对科学的渴望。
下面将向大家介绍相扑机器人的几大特点：1、“相扑机器人”的趣味性相扑机器人与人类的相扑运动不同，相扑机器人由于竞技过程是双方机器人“身体”的直接较量，气氛紧张、比赛激烈，所以机器人相扑活动极度富竞技性和观赏性，很容易引起参赛者和观众的强烈兴趣。
2、“相扑机器人”培养人的创造力相扑机器人是由人类相扑运动发展而来的，所以在许多标准和规则的制定上自然会受到人类相扑运动的种种影响。
但是相扑机器人的基本组装和改装完全依靠自己的想象力和创造力，为了使自己的自己的机器人更有创意，每个学生都会很快乐的参与，并发挥自己想象力和创造力去组装出属于自己独一无二的相扑机器人。
3、“相扑机器人”培养人的自信心相扑机器人竞技是一个斗智斗勇的过程，在竞技中总有失败，但在这过程中可以培养学生不怕失败，勇敢面对的自信心。
在这里你将会多一份欢乐，多一份成长。
基于相扑机器人活动的以上特点，伴随着21世纪机器人技术的持续发展和机器人产业的逐步扩大，“相扑机器人”（或以类似的“机器人摔跤”、“机器人武术”、“机器人柔道”、“机器人拳击”、“机器人散打”等形式）一定能作为一种非常受欢迎的机器人科普活动在更广泛的国家和地区发挥作用。
机器人创新实验(3)指导书共34页word资料
机器人创新实验（3）实验指导书机器人实验室实验一熟悉机器人与C51单片机硬件软件一、实验目的1、掌握宝贝车机器人用C51教学板与计算机硬件连接和宝贝车基本结构；2、熟悉及掌握C51系列单片机Keil uVision IDE（集成开发环境）软件、ISP 下载软件及串口调试终端的使用方法。
二、实验设备及软件宝贝车机器人套件、ISP下载线、串行接口线、计算机、电源。
Keil uVision2 IDE集成开发环境、PROGISP1.72下载软件、串口调试软件。
三、实验内容和步骤单片机控制的宝贝车机器人是通过串并口或USB接口通信交互，由硬件系统与软件系统相互结合组成的一个完整的智能控制系统。
单片机必须与外围设备及软件组成一个完整的应用系统（如图1.1）。
1、熟悉宝贝车机器人的结构组成（如图1.2）：小车底板、车轮、教学板、伺服电机、电池盒。
这是宝贝车机器人的硬件系统，它的微控制器（MCU）是由Atmel公司生产与51系列兼容的8位AT89S52单片机。
图1.1单片机应用系统图图1.2采用C51单片机的机器人2、教学板指方便单片机与电源、ISP下载线、串口线以及各种传感器和电机的连接制作的一个电路板（如图1.3）。
将宝贝车机器人与计算机硬件连接，并连接到电源。
●连接单片机教学板ISP接口到计算机，以便程序下载；●连接单片机教学板串行接口到计算机，以便调试和交互；●连接机器人到电池或者是供电电源。
USBasp C版通用编程器图1.3 C51单片机教学板3、运用C语言编程，运用编译器编译生成可执行文件并下载到单片机，用串口调试软件查看单片机输出信息。
①建立用户文件夹，方便管理程序，拷入编译所需头文件（例如，将光盘“头文件”文件夹中的文件拷贝到C:\Program Files\Keil\C51\INC文件夹里）。
②进入编程系统（Keil uVision2 IDE）：1）新建项目工程（*.uv2）：Project→New Project，命名，保存在新建立的用户文件夹内；选择单片机生产公司及类型：Atmel、AT89S52。
相扑机器人设计
摘要相扑机器人比赛起源于日本，1990年3月举行了第一届机器人相扑大会，大会举办的相当成功。
本机器人采用轮式结构，这样可以在场地中自由行走；以单片机作为控制核心，通过电机驱动芯片驱动四个电机完成前进、后退、转向及加速；用声控传感器实现声音启动功能；用红外传感器检测边界和对方机器人，以防止自己掉下擂台，当检测到对方时主动发力，将其推下擂台。
另外当两个机器人碰撞后，由于力量相当，可能会发生僵持现象，造成电动机堵转，导致电流过大，烧坏电动机。
因此需要设置电机保护电路。
本设计很好的提高了机器人的独立性，灵活性，稳定性，缩短静止时间。
关键词：相扑机器人单片机红外传感器直流减速电动机AbstractSumo robots originated in Japan, game in March 1990 held its first session of the robot, congress held sumo congress were quite successful. This robot adopts wheel structure, so that you can walk; free site With single chip microcomputer as control core, driven by motor drive chip four motor complete forward, backward, steering and accelerated; Using sonic sensor achieve voice start function; Use infrared sensor detection boundary and the other party robot, to prevent yourself off challenge, when detected when send force other initiative and push down challenge. Another when two robots after the impact, because power quite, there could be deadlocked phenomenon, causing motor, lead to excessive current turn wall and burned motor. So the need to install the electric motor protection circuit. This design is very good improve the robot of independence, flexibility, stability, shorten the static time.Keywords: sumo robots microcontroller infrared sensor dc reducer motors第1章绪论1.1 相扑机器人的背景机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。
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科学探索活动手册教师参考资料
第四章简易机器人设计（3）
活动项目三相扑机器人
一、教学目标
掌握相扑机器人的搭建，学习一个碰撞开关与一个巡线传感器的编程组合使用，让机器人尽量保持在黑线标示的场地内行走，一旦碰到对方机器人，就加速前进。
二、教学重点
懂得一个碰撞开关与一个巡线传感器的编程组合使用。
三、主要教学方法
演示法、任务驱动法、课堂讨论法、讲授法、案例教学法。
四、教学准备
1、相扑机器人每小组一套；
2、中小学通用技术课程配套教材第三册《科学探索》活动手册147页《活动准备》里面的结构胶件每小组一套（有条件每人一套）；
3、BDS机器人编程软件、教学课件
五、教学过程
（一）创设情境导入
1、教师播放相扑运动员进行比赛的视频。
2、旁白：相扑运动源于中国汉代，现在颇为流行于日本。
相扑运动是由两个“膀大腰圆”且“膘肥体胖”的高大魁梧
男人通过力量与技巧进行比赛的体育运动。
相扑机器人就是模仿相扑运动而设计出来的，同学们，你会设计出相扑机器人吗？
（二）教学活动环节设计
1、教师播放相扑机器人比赛的视频当然可以亲自制作场地，让投篮机器人投篮给学生看。
两个相扑机器人在圆形场地上用头互推，先被推至圆形的黑色边线者输。
2、教学启发学生思考，当个相扑机器人相碰撞时为什么会加速向前推，而它们触碰到黑线时都会停止前进？教师讲解碰撞开关触碰后，把启动电机模块的速度提高，这样相扑机器人相碰撞时就会加速前行；当巡线传感器感应到黑线时就会停止电机。
学生根据书本的搭建步骤搭相扑机器人或自己设计相扑机器人，教师巡视，当学生在搭建过程中遇到到问题时，引导学生分析问题、解决问题。
当然学生可以创新，根据自已的创意设计出不同的相扑机器人。
最好能让自己的相扑机器人发挥出更大的能力在比赛中取得胜利。
4、教师示范演示讲解相扑机器人程序。
编程序时，要确定相扑机器人前进时的左边减速马达（电机2）为正转，右边的减速马达（电机4）为反转。
选择马达端口为电机2和电机4。
在这节课，我们要用到条件循环模块的判断功能。
前面，我们对传感器的检测都是用到条件判断模块进行判断。
其实，条件循环模块也可以对传感器的检测模块进行判断，它的判断形式是条件循环模块上面要放置一个要检测的传感器模块，相应的，下面也要放置一个同样的检测模块，上面的检测模块、条件循环模块和下面检测模块中间放置被检测到时执行的动作。
条年循环模块相对于条件判断模块还具有一个永远循环的功能。
第一步：在BDS机器人编程软件界面添加一个直行模块，设置时间为0.1秒，速度为80，选择前进，这个直行模块在这里是具有启动功能；由于相扑机器人要用到一个碰撞开关和一个巡线传感器，所以要添加一个轨迹检测模块和一个碰撞检测模块，接着再分别添加一个条件循环模块和条件判断模块，相应的条件循环模块和条件判断模块下面添加和上面属性相同的轨迹检测模块、碰撞检测模块各一个。
最后在条件循环的外线下点添加一个停止电机模块。
最后在条件判断模块的左右两端分别添加两个启动电机模块。
这样相扑机器人的程序表示当轨迹检测模块没有检测到黑线时，会执行中间任务，就是直行，当直行时，碰撞开关检测到触碰时会执行条件判断成立端的动，碰撞开关没有检测到触碰时会执行没有成立端的动作。
当然，当轨迹检测模块检测到黑线时，会停止电机，就会执条年循环模块的右端了。
第二步：由于整个程序的架构编写出来，就要开始设置它们的属性和参数了。
两个轨迹检测模块的通道选择都是寻线@通道1，变量选择都是trace_1，两个碰撞检测的通
道选择都是碰撞@通道7，变量选择都是bumper_1。
由于条件循环模块主是对轨迹检测进行判断，所以在条件1中选择巡线变量1，而条件循环模块的成立端表示没有检测到黑线，就在符号栏后面选择大于符号，常数为400，表示检测到的是白线。
当检测到黑线时就是它的不成立端了，会执行右边任务，就是右端的最下面的停止电机模块了，设置电机2和电机4停止。
那么，当没有检测到到黑线时，会往下执行。
在下面的条件判断模块是对碰撞检测进行判断，当碰撞检测检测到触碰时，相扑机器人加速前进，选择启动电机模块里面的电机2（正转）和电机4（反转），速度为100。
当碰撞检测没有检测到触碰时，相扑机器人会执行右边的不成立端的任务，选择启动电机模块里面的电机2（正转）和电机4（反转），速度为25。
好了，相扑机器人的程序就完成了，让学生自已动手编，教师巡视，当学生遇到困难时及时进行帮助，有问题及时解决。
5、让学生自己插好程序下载线，按下主控器上的电源键，打开电源，把自己编译好的程序下载到主控器中。
待程序下载完毕后，再次按下主控器上的电源键，关闭电源，拔出程序下载线。
将相扑机器人的减速马达、巡线传感器、碰撞开关都连接到主控器相应输出端口上。
按下主控器上的电源键，测试相扑机器人的效果，并进行相应的调试和改进。
特别是要根椐当时的光线的环境调巡线传感器感应的常数值。
然后，小组间的相扑机器人在场地直进行相扑比赛，决出一、二、三名。
（三）教学活动思考、总结
如何让自己的相扑机器人力量变得更大，能在比赛中取得胜利呢？在这里教师讲解齿轮传动比知识，齿轮传动中主动轮与从动轮的角速度（转速）之比叫做传动比。
主动轮的转速从动齿轮的齿数传动比= =
从动轮的转速主动齿轮的齿数
（四）教学活动拓展
1、试着改变机器人车轮与马达传动齿轮的传动比，来加速或增大机器人对对方的推力，以便赢得比赛。
2、改弯机器人造型，让机器人在美观的同时惯性更大，而不易被对方取胜。