2014年广东省创意机器人教师培训-基础型简易实验手册
S教学机器人实验指导书
实验 1 机器人的认识1.1 实验目的1、了解机器人的机构组成；2、了解机器人的工作原理；3、了解RBT系列教学机器人的性能指标；4、熟悉机器人的基本功能及示教运动过程1.2 实验设备1、RBT－6T/S02S教学机器人一台；2、RBT－6T/S02S教学机器人控制系统软件一套；3、RBT－6T/S02S教学机器人控制柜一个；4、装有运动控制卡的计算机一台；5、轴和轴套各一个；6、机器人气动手爪和喷笔装置各一套1.3 实验原理机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器，是一种复杂的机电一体化设备。
机器人按技术层次分为：固定程序控制机器人，示教再现机器人，智能机器人等。
本课程所使用的机器人为6自由度机器人，均为串联关节式，其轴线相互平行或垂直，能够在空间内进行定位。
教学机器人采用伺服电机和步进电机混合驱动，主要传动部件采用可视化设计，控制简单，编程方便，是专为满足高等院校机电一体化、自动控制等专业进行机电及控制课程教学实验需要和相关工业机器人应用培训需要而最新开发的六自由度机器人，它是一个多输入多输出的动力学复杂系统，是进行控制系统设计的理想平台；它具有高度的能动性和灵活性，具有广阔的开阔空间，是进行运动规划和编程系统设计的理想对象。
机器人按技术层次分为：固定程序控制机器人，示教再现机器人，智能机器人等。
本课程所使用的机器人为六自由度示教再现式机器人。
整个系统包括六自由度机器人1台，电控柜1台，控制卡2块，实验附件1套（包括轴、套），喷绘装置1套、机器人控制软件1套。
机器人采用串联式开链结构，即机器人各连杆由旋转关节或移动关节串联连接，如图1-1所示。
各关节轴线相互平行或垂直。
连杆的一端装在固定的支座上（底座），另一端处于自由状态，可安装各种工具以实现机器人作业。
关节的作用是连接的两连杆产生相对运动。
关节的传动采用模块化结构，由锥齿轮、同步带、RV减速器和谐波减速器等多种传动结构配合实现。
机器人各关节采用伺服电机和步进电机混合驱动，并通过Windows环境下的软件编程和运动控制器实现对机器人的控制，使机器人能够在工作空间内任意位置精确定位。
教师参考资料_第四章简易机器人设计(3)_相扑机器人
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。
2024年《机器人》教案(通用
2024年《》教案(通用一、教学内容本节课选自《》教材第五章“编程基础”，详细内容涉及：第一节“编程语言介绍”，第二节“简单的程序设计”，以及第三节“程序控制下的动作”。
二、教学目标1. 理解并掌握常见的编程语言及其特点。
2. 学会设计简单的程序，实现对动作的控制。
3. 培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
三、教学难点与重点教学难点：程序设计中的逻辑结构和命令组合。
教学重点：编程语言的基本概念和程序设计的基本方法。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT展示教材内容，编程软件和模型。
2. 学具：学生每人一台电脑，安装有编程软件。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用PPT展示在日常生活中的应用，激发学生对编程的兴趣。
2. 理论讲解（15分钟）介绍本章的教学内容，详细讲解编程语言的基本概念和特点。
3. 例题讲解（20分钟）通过具体实例，讲解程序设计的基本方法和步骤。
4. 随堂练习（15分钟）学生根据所学内容，自主设计简单的程序，控制模型完成特定动作。
5. 互动交流（10分钟）学生展示自己的设计成果，大家共同评价和讨论，教师给予指导和点评。
对本节课的主要内容进行回顾，强调重点和难点。
六、板书设计1. 编程语言介绍2. 简单的程序设计3. 程序控制下的动作七、作业设计1. 作业题目：设计一个程序，使模型按照预设路径移动。
2. 答案：略。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：关注学生在课堂上的学习效果，及时调整教学方法，提高教学效果。
2. 拓展延伸：鼓励学生课后深入研究编程语言，参加相关竞赛，提高自身能力。
本教案注重实践与理论相结合，旨在培养学生的编程兴趣和实际操作能力，为我国产业的发展储备人才。
重点和难点解析：1. 教学难点与重点的设定2. 例题讲解的详细步骤3. 随堂练习的设计与实施4. 作业设计的内容与答案5. 课后反思及拓展延伸的实际操作详细补充和说明：一、教学难点与重点的设定（1）教学难点：程序设计中的逻辑结构和命令组合。
自制简易机器人
自制简易机器人自制简易机器人随着科技的不断进步，机器人已经成为了现代社会的重要组成部分。
然而，对于大多数人来说，购买一台完整的机器人可能是一项昂贵的投资。
因此，本文将介绍如何自制一台简易的机器人，以降低成本并实现个性化的需求。
首先，确定机器人的主题和功能。
例如，我们可以制作一个简单的轮式机器人，它可以在家中执行简单的任务，如巡逻和监控。
接下来，我们需要为机器人选择合适的硬件和软件。
硬件方面，我们可以选择Arduino板作为主控板，搭配马达、轮子、传感器等配件。
软件方面，我们可以使用Arduino编程语言来编写机器人的程序。
在准备好硬件和软件之后，我们可以开始设计机器人的电路。
将所有硬件连接起来，确保它们能够正常工作。
接下来，我们需要为机器人设计机械结构，包括机身、轮子、传感器等部分。
可以使用3D打印技术来制作机身，轮子和传感器则可以从电子市场购买。
完成机械结构的设计后，我们可以开始编写机器人的程序。
在Arduino 编程环境中，我们可以使用各种函数和变量来实现机器人的各项功能。
例如，使用电机控制函数来控制马达的转速和方向，使用传感器数据变量来获取传感器的检测结果。
根据需求，我们可以编写不同的程序来实现不同的功能，如自动巡逻、避障、声音控制等。
完成机器人的制作后，我们可以进行测试。
将机器人放在不同的环境中，观察它是否能够正常工作，并记录测试结果。
如果机器人出现了问题，我们可以检查电路和程序，找出问题所在并进行修复。
最后，对自制简易机器人的优缺点进行评价。
优点方面，自制机器人可以降低成本、实现个性化需求、提高技能水平等。
缺点方面，自制机器人的功能和性能可能不如商业产品，且需要花费更多的时间和精力。
针对这些缺点，我们可以进行改进和优化，以提高机器人的性能和质量。
总之，自制简易机器人是一项有趣且具有挑战性的项目。
通过制作机器人，我们可以学习到很多有关机器人技术和电子制作的知识。
自制机器人还可以为我们带来更多的创意和可能性，让我们能够更好地利用技术和实现个性化的需求。
机器人基础教育培训教材(PPT 116页)
（见基础教材32页）
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程式内容复制、剪切、贴上 和反向贴上
• 复 制:复制一指定范围到暂存区 • 剪 切:从程式中复制一指定范围到暂存区，并
在程式中删除 • 贴 上:将暂存区之内容插入程式中 • 反向贴上:将暂存区之内容反向插入程式中
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(详见基础教材36页79)
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（二） 手动操作机器人
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安全注意事项
● 开机前应确保本体动作范围内无人无杂物
● 检查控制箱与本体及与其他设备连接是否正确
● 检查供给电源与机器人所需电源相匹配
安全模式
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运转方式
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机器人状态
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换页显示
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● 检查各个急停和暂停按钮，确保其功能有效
● 本体运转时，严禁人或物进入其工作范围之内
其他安全注意事项详见基础教育训练教材相关内容
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正确开机步骤
● 打开变稳压器【电源开关】，按下电源【启动】 ● 打开控制箱【电源开关】，按照教导器画面上提
简易机器人制作活动手册完整版
第一课:NXT控制器及其控制程序
课堂表现
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第二课:控制器与控制电路陀螺发动机
课堂表现
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第三课:控制器与控制电路魔术画家
课堂表现
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第四课:控制器与控制电路迷你高尔夫
课堂表现
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第五课:控制器与控制电路智能F1
课堂表现
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第六课:控制器与控制电路自动警报器
课堂表现
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第七课:控制器与控制电路双杠体操
课堂表现
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第八课:控制器与控制电路英尺挪动
课堂表现
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第九课:控制器与控制电路机器人手臂
课堂表现
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第十课:控制器与控制电路机器蛇
课堂表现
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课堂表现
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课堂表现
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第十三课:NXT控制器与传动机械圣诞老人送礼物
课堂表现
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第十四课:NXT控制器与传动机械割草机
课堂表现
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第十五课: NXT控制器与传动机械遥控车
课堂表现
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第十六课:NXT控制器与传动机械声控速度
课堂表现
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课堂表现
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课堂表现
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第十九课:NXT控制器与传动机械沿轨迹走
课堂表现
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第二十课:NXT控制器与传动机械电子吉它
课堂表现
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第二十一课:NXT控制器与传动机械机器狗
课堂表现
老师个性评价。
SCARA机器人实验指导书
SCARA机器人实验指导书SCARA教学机器人简介KLD—400教学机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。
另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直平面的运动。
手腕参考点的位置由两旋转关节的角位移Ф1和Ф2，及移动关节的位移Z决定的，即P＝f(Ф1，Ф2，Z) ，SCARA教学机器人为平面关节型机器人，本机器人采用伺服电机和步进电机驱动，控制简单，编程方便,KLD—400教学机器人是专为满足高等院校机电一体化、自动控制等专业进行机电及控制课程教学实验需要和相关工业机器人应用培训需要而最新开发的四自由度机器人，它是一个多输入多输出的动力学复杂系统，是进行控制系统设计的理想平台；它具有高度的能动性和灵活性，具有广阔的可达空间，是进行运动规划和编程系统设计的理想对象。
除教学和培训外，KLD—400还可用于细小零件的搬运和电子元件的装配等工业作业。
系统特点● 机构采用平面关节型（SCARA）结构，按工业标准要求设计，速度快、柔性好；● 采用交流伺服电机和谐波减速器等，模块化结构，简单、紧凑，完全满足实验的要求；● 控制系统采用Windows系列操作系统，二次开发方便、快捷，适于教学实验;● 提供通用机器人语言编程系统，可通过图形示教自动生成机器人语言等程序；● 提供实验教材，内容涵盖机器人运动学、动力学、控制系统的设计、机器人轨迹规划等。
用户可以从中选择相关内容满足不同层次的教学实验需要。
● 性价比高；适于在高等院校大范围推广。
系统配置● 硬件平台：KLD—400系列伺服运动控制器和微机平台（PC用户自备,带ISA插槽）● 软件平台：1）Windows操作系统；2）KLD—400机器人图形示教软件技术参数软件界面实验一 SCARA机器人的运动学分析一、实验目的：1. 理解SCARA机器人运动学的D-H坐标系的建立方法；2. 掌握SCARA机器人的运动学方程的建立；3. 会运用方程求解运动学的正解和反解；二、实验原理：1．SCARA机器人齐次坐标系的建立：Y2 Y3图1 SCARA机器人的D-H连杆坐标系的建立采用Denavit-Hartenberg运动学表示法建立坐标系。
自主移动机器人培训教材
03
硬件模块测试
04
硬件模块测试
05
硬件检查
06
全自主移动机器人
自主移动机器人软件模块
运动控制模块
视觉模块
策略模块
Windows XP Professional 操作系统 需要摄像头驱动程序 运动控制动态链接库TML_lib.dll，视觉动态库omni_vision.dll,决策动态库decision_making.lib和控制动态库control.lib。 推荐运行在 PC CPU 800MHz以上，256M以上内存环境。
CBaseVision类图像处理的典型步骤
CFrontVision类中图像处理实现过程
两个视觉的信息融合
软件有两个摄像头采集视频，采用的是不同的图像处理方法，因此在视觉融合方面需要做一些工作。即不论所得的有效信息是从全维视觉得到还是从前向视觉得到，在决策模块认为是一致的。 bool updateWorld(CFrontVision &frontVision,bool frontOK,COmniVision &omniVison,bool omniOK,World &w) 更新信息函数。该函数为上面的结构体中变量赋值。 第一个参数frontVision指向前向视觉对象。 第二个参数frontOk，true表示前向视觉参与视觉融合，false表示不参与。 第三个参数omniVision指向全维视觉对象。 第四个参数omniOk，true表示全维视觉参与视觉融合，false表示不参与。 注：在软件中主要是通过经验来融合两个视觉的信息。该部分应该根据具体情况考虑修改。并且没有写单独一个视觉的情况，如果需要可自己添加。 第五个参数w，World对象中包含Vision2Player成员，该成员会被赋值。
机器人技术基础实验指导书
机器人技术基础实验指导书目录实验注意事项 (1)实验软件操作指南 (3)实验一机器人认知和操作实验 (7)实验二机械手臂排列小木块实验 (10)实验注意事项1.安全预防措施(Precautions)实验室的每台机械手臂均配备有快速操作手册，为正确的安装和操作机械臂提供了完善的详细资料。
在没有彻底完全学习使用手册之前不要安装或者操作机械手臂。
注意机械手臂和控制器的安全指导。
1)正确安全地固定好机械臂的底座。
2)确定机械手臂有足够的、自由的操作空间。
3)不要进入机器人的安全范围或者当系统在运行操作中时触摸机器人。
在触摸机器人之前，确定控制器前面板上马达的开关处于关闭状态。
4)在操作机械臂之前确定头发和衣服已系好。
出现异常时，请立即中断全部正在运行的程序和停止所有轴的传动，请按控制器或者控制柜上的“EMERGENCY STOP紧急停止”按钮。
2. 警告(Warnings)不要超过机械手臂的有效负荷。
夹爪能夹起的有效负荷为1KG。
强烈推荐当夹爪抓取物体时要夹住物体的重心。
不要使用外力去移动或者停止机械手臂的任何部件。
不要让机械手臂碰到障碍物。
不要让机械手臂带着负载伸展数分钟。
不要让任何一个轴长时间处于机械应变的状态，尤其是不要夹不明物体3．实验要求1)机械臂实验可以帮助加深理解《机器人技术基础》课程中的基本概念，通过操作机械臂，可以巩固和应用课堂上所学的知识，培养同学的实验技能，因此学生对每次实验都必须认真对待。
2)预习是做好实验的前提。
在实验之前,应认真复习与实验有关的课程内容，仔细阅读实验指导书,了解实验的目的、要求,掌握基本原理和主要实验步骤。
3)实验中要注意安全，严格按照前面的安全预防措施和警告事项进行操作。
不要随意扳动和操作，当实验发生故障时，应立即按控制器或者教导器上的“EMERGENCY STOP”按钮，中断正在运行的程序和停止所有轴的传动。
然后向指导老师报告，以便妥善处理。
4)必须熟悉机械臂控制软件——“SCORBASE for ER 4U”和“RBT-6T/S01S”的操作指南以及机械臂的编程指令。
中小学机器人教师培训活动方案设计
中小学机器人教师培训活动方案设计示例文章篇一：《中小学机器人教师培训活动方案设计》嘿，你知道机器人有多酷吗？现在学校里也越来越重视机器人教育啦，所以呀，得好好设计一个中小学机器人教师培训活动方案呢。
一、培训目标1. 知识与技能目标老师们得知道机器人的基本构造，就像我们知道人体是由头、身体、四肢这些部分组成一样。
机器人也有它的各种零件，像传感器就像是机器人的眼睛和耳朵，能感知周围的情况。
老师们要能清楚这些零件的功能，并且学会如何组装简单的机器人。
这就好比我们搭积木，每一块积木都有它的位置和作用，机器人的零件也是这样。
难道我们能随便乱搭积木吗？当然不能啦，所以老师们也不能随便乱组装机器人。
而且呀，老师们还要学会编写简单的程序，让机器人能听指挥行动。
这就像教小动物做动作一样，你得告诉它怎么做才行。
2. 过程与方法目标在培训过程中，要让老师们通过实际操作来学习。
不能光听老师在上面讲，得自己动手。
就像学骑自行车，光看别人骑是学不会的，得自己骑上去试试，摔几个跟头才能学会呢。
老师们要在不断的尝试中，发现问题、解决问题。
要是遇到程序出错了，就像走迷宫走错了路一样，得回头重新找正确的路。
他们要学会互相交流经验，一个人的想法可能有限，大家凑在一起，就像很多小水滴汇聚成大海一样，能有更多的好点子。
3. 情感态度与价值观目标让老师们对机器人教育充满热情。
机器人是很有趣的东西，它能让孩子们的创造力得到大大的发挥。
老师们要像探险家发现新大陆一样，对机器人教育充满好奇和期待。
而且呀，要培养老师们的团队合作精神。
在机器人教育里，一个人可搞不定所有的事情，就像一场足球比赛，需要每个队员的配合才能赢。
二、培训对象中小学里负责机器人教学的老师，不管是刚刚接触机器人教育的新手老师，还是已经有一些经验的老师，都能在这个培训里学到新东西。
三、培训内容1. 机器人基础知识从机器人的历史讲起，告诉老师们机器人是怎么一步一步发展到现在这个样子的。