本書中所使用的機器人為樂高9898 EV3套裝。本書不同于字典類機器人工具書,由執教十多年的資深
機器人一線教師編寫。全書通過各種有趣的實例,循序漸進地介紹了程序設計的三大結構及EV3各種傳感器的
應用,與《玩中學樂高機器人入門(上冊)》形成結構搭建、動力機械、程序設計完整的EV3學習體系。
本書可作為機器人初學者的學習用書,也可作為機器人教師開設校本課程或社團活動的參考用書。
樂高教具的價值核心在于創造、玩樂和學習,它為孩子帶來了無限的想象和創意的未來,也使得孩子從小學習編程不再是夢!本書將引導孩子學習:如何把一個大問題不斷分解成多個小問題,如何把程序模塊合理地安排在整個程序中,如何讓程序流暢地處理輸入、演算直到輸出,如何讓自己的機器人發生質的飛躍變成智能機器人!
習近平總書記在2014年兩院院士大會講話中指出:機器人革命有望成為第三次工業革命的一個切入點和重要增長點,將影響全球制造業格局,而且我國將成為全球最大的機器人市場。機器人是制造業皇冠頂端的明珠,其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。
機器人教育要從娃娃抓起。
智能機器人活動課程,體現了國家頒布的《基礎教育課程改革綱要(試行)》要求的教學理念:關注學生的學習過程,在過程中學習知識、應用知識、解決問題,通過親身實踐,獲取直接經驗,從小養成科學精神和科學態度,掌握基本的科學方法,提高綜合運用所學知識解決實際問題的能力。
我們在多年的機器人教學中,積累了大量的教學經驗,發現目前樂高方面的書籍、教材大多是片段式或類似說明書式的內容,真正適合教學及社團活動的、系統的書籍極其匱乏。校外的某些營利性培訓機構甚至以比賽為主要學習目標,進行競賽式突擊,背離了機器人教育的初衷。2015年年初受鄭劍春老師之托,我們決定寫一套系統的、真正適合課堂及社團活動的教材。
本書不同于字典類機器人工具書,由執教十多年的資深機器人一線教師親自編寫,通過各種有趣的實例,循序漸進地介紹了程序設計的三大結構及EV3各種傳感器的應用,與上冊形成結構搭建、動力機械、程序設計完整的EV3學習體系,讓同學們能夠循序漸進地真正理解樂高的精髓。
21世紀處于科技迅猛發展的時代,懂得如何編寫和設計計算機程序是必要的。程序編寫已成為主流,如果從小開始學習編程,培養這些孩子成為中國的比爾·蓋茨中國的喬布斯和眾多科技巨人,讓他們成為未來智能世界的領袖,這些不再是夢!
學習編程可以強化學生的邏輯思維能力,編寫程序的思路就是如何把一個大問題不斷分解成多個小問題,學生必須去思考如何把程序模塊合理地安排在整個程序中,讓程序流暢地處理輸入、演算直到輸出,學生的邏輯分析能力會有極大的提升。
本書中選擇的編程軟件是樂高LEGO MINDSTORMS Education EV3,其編程界面非常友好,并采用模塊化編程方法,簡單、直觀且易學易用,非常適合中小學生學習和使用。
本書可作為機器人初學者的學習用書,也可作為機器人教師開設校本課程或社團活動的參考用書。
由于水平有限,書中難免有不妥之處,歡迎大家交流指正,聯系郵箱為haojinfeng@126.com。
編 者
2016年3月
梁瀠:北京市優秀教師,北京市級骨干教師,全國機器人競賽優秀教練員,中國青少年機器人競賽*裁判;作為將智能機器人課程引入小學課堂的先驅者之一,多次在全國、北京市及海淀區做機器人課堂教學展示課,并對機器人輔導教師進行競賽培訓。
郝勁峰:北京市豐臺區師德先進個人,2008年籌建成立樂高及VEX機器人社團,數年來多次獲得市教育部、市科協所組織的機器人競賽一、二等獎的好成績,每年向各優秀中學輸送多名機器人優秀學生,有著多年豐富的機器人教學實踐經驗。
第1課 EV3機器人初探 1
第2課
控制器與電機 8
第3課
軟件編程 18
第4課
程序的保存、下載與調試 24
第5課
風扇與時鐘單電機模塊 30
第6課
移動轉向模塊與移動槽模塊 37
第7課
線控小車觸動傳感器 46
第8課
避障機器人超聲波傳感器 54
第9課
自平衡機器人陀螺儀 61
第10課
巡線機器人顏色傳感器 68
第11課
油門小車角度傳感器 80
第12課
會奏樂的機器人聲音模塊 86
第13課
有表情的機器人屏幕顯示 93
第14課 PID巡線數據模塊 103
第15課
菊鏈與藍牙 114
附錄 EV3參數 128
參考文獻 131