乐高ev3机器人设计

2022-09-23

第一篇:乐高ev3机器人设计

乐高EV3机器人和VEX机器人的区别是什么?

随着机器人课程引入中国,进入大众视野,目前机器人课程也越来越多,但是对于没有相关专业知识的家长们来说,对一些课程很难区分。例如乐高EV3机器人和VEX机器人,单单从适合的年龄来看就很难判定孩子适合哪种课程。

友情提示:乐高EV3机器人适合的年龄为6—12岁,VEX机器人适合的年龄是7—18岁。

其实,乐高EV3机器人与VEX机器人都是受到国际认可的教育机器人,乐高EV3机器人以培养兴趣为主;VEX机器人包括VEX IQ机器人和VEX EDR机器人,侧重于机器人竞赛,而且竞赛平台广阔。VEX机器人的遥控装置的使用,锻炼青少年手脑协调的能力。选择机器人课程要看家长培养孩子学习机器人的目的,如果纯以兴趣培养为目的的话可以选择乐高EV3机器人,另外也要看孩子对哪种机器人感兴趣,根据孩子的动手能力以及接受能力等实际情况选择合适的机器人课程。

无论是乐高机器人还是VEX机器人都不是没有教育意义的玩具,也不是枯燥无味的教具,机器人课程要注重培养孩子的兴趣,善于发现孩子的优点,培养孩子的优势,延续孩子的兴趣度,让孩子们在兴趣的引导下主动学习、爱上学习。针对不同的课程,最好让每一位学员都有相应的工程笔记和成长手册,详细记录孩子每节课学习的要点,以及孩子成长进步的点点滴滴,这样,家长能更加直观清晰的看到孩子的学习成果。

作为上海机器人教育行业的风向标,泊思地一直以来都坚持以对学员和家长负责的态度办学,在推广教育型机器人的同时,泊思地致力于提升中国孩子的动手能力、逻辑思维能力、沟通表达能力、解决问题以及团队合作等综合素质。泊思地整个教研团队也在不断的研发新型机器人,为机器人爱好者带来更多、更专业的机器人课程。

第二篇:设计乐高机器人的四个步骤

第一步:使用乐高RCX微型电脑设计机器人

RCX微型电脑是由MIT开发的,是乐高机器人系统的核心部分。使用ROBOLAB软件及RCX,学生们可以创造、搭建、编程真正的机器人,让它运动、做动作、甚至自己去“想”。 为RCX编写程序,通过各种输入(传感器)与输出(马达与灯等)对周围环境做出响应。有多种传感器可供选择,如触动传感器、光电传感器、温度传感器、角度传感器等。

第二步:在PC机上为机器人编写程序

为RCX编写控制程序的ROBOLAB软件是一个简单、直观、易学的编程环境,是以美国国家仪器公司的LabVIEW,流行于测量和自动化领域的图形化编程软件为基础开发的。ROBOLAB软件具有所有通用编程环境,如C/C++或VisualBasic等软件的功能。在计算机上为机器人编写好程序,程序一旦下载到RCX,机器人就脱离计算机,根据程序指令,按照周围环境的输入信息来做出判断,决定下一步如何行动。完全智能化。当然,如果机器人未按预先设计的行动,即程序编写不够完善时,可以在计算机上修改原程序,再下载,运行机器人进行测试,直到机器人完全按要求工作为止。

美国国家仪器(NI)公司的LABVIEW软件: ROBOLAB是以美国国家仪器公司(美国德州)开发的LabVIEW编程环境为基础编写的。1997年,美国太空总署在监测其飞船着陆、定位、位置、运转状况等时,使用了LabVIEW软件。LabVIEW软件是一功能强大、设计完美的编程环境,深受大学、和各行各业的工程技术人员及科学家喜欢,并被广泛使用。是测控领域倍受欢迎的软件开发工具,应用于生物医学、航空航天、能源研究等各个领域,用于数据采集与仪器控制、数据分析与处理等。

第三步:下载程序到RCX

RCX通过IR红外发射仪与计算机通信。使用ROBOLAB编程软件在计算机上编写好编程,然后,通过与计算机串口机相连的IR发射仪下载到RCX。IR与RCX通过无线红外方式通信。

第四步:运行程序,测试机器人是否按要求工作

学生可以通过运行程序,马上知道机器人是否按设计的行动。如果机器人没有按要求的做,那么,可通过检查机器人搭建及程序编写是否正确来修正错误。这一过程不仅锻炼学生分析问题、解决问题的能力;而且培养学生逻辑分析能力、团队合作精神与交流能力。

第三篇:乐高机器人

乐高RCX课堂机器人教育平台应用在全世界25000多个校内外教育机构,使用范围从幼儿园到大学和研究院。

2006年,乐高教育推出新一代NXT蓝牙机械人,让学生们强烈体验探索科技、工程学和数学的乐趣和经历亲身搭建的过程。通过搭建,编写程序控制乐高NXT蓝牙机械人的创造性学习过程,帮助8岁以上的学生循序渐进地发展学习的技能。乐高NXT蓝牙机械人套装、便捷的软件和系统化的课堂活动,使NXT蓝牙机械人成为激发学生想像力和亲手实践的学习工具,也是专门设计给老师和其他教育工作者。在乐高乐园乐高科技中心,来学习的孩子们就能通过蓝牙来控制他们的机器人完成1个个老师要求的任务。 乐高机器人课程已经帮助无数的学生通过以下方式灵活地掌握了科学、技术、工程学和数学等学科的知识。

科学:学习能量转换、力、速度、功率之间的关系、摩擦力的影响;理解科学与技术之间的区别。 技术:编程和控制输入输出端口设备;应用新的无线通讯技术;利用互联网学习和分享信息;使用多媒体完成课堂科学活动。

工程学:集体讨论和解决方案;选择其中一个,然后搭建、编程、测试并且改进优化方案。 数学:获得测量距离、周长、角速度的实际经验;使用坐标;十进制和分数之间的转换、公制和能用单位之间的转换;在不同的实践项目里应用数学推理方法。

创造力、解决问题能力和团队合作:在发展学习能力的同时,也激发学生的创造力,解决问题的能力和团队合作能力。学生们需要共同面对不同的挑战,合作分享他们的想法解决实际发生的问题。

第四篇:乐高机器人教育

一、乐高教育“4C”教学法

4C”顾问式的教育解决方案,即:联系(connect)、建构(construct)、反思(contemplate)和延续(continue),是乐高教育根据儿童获取知识的过程和学习效果而设计的,是建立在儿童心理学家皮亚杰建构论的理念基础上的。皮亚杰认为儿童认知发展是通过认知结构的不断建构和转化而实现的,即儿童在主动地探索外部世界过程中,通过同化功能,将探索的新知识融入原有的认知结构中;通过顺化功能,不断改变原有的认知结构,形成新的认知结构的过程。

乐高教育反对传统的单向灌输,反对把语言文字作为获取知识的捷径,认为教育就是要为儿童带来更多的可能性去创造和发现,教育在于给儿童创设学习的情境,帮助儿童在与情境中的人、事、物相互作用的过程中主动建构知识。

二、乐高教育带个孩子

三、乐高机器人授课模式

乐高机器人的授课模式一般分为三种:

1、主题资源式。

主题资源式就是教师在授课的时候要围绕一个主题来进行授课,围绕这一主题,让学生自己动脑、动手去收集与这一主题有关的信息。

2、任务驱动式:

这点相信大家应该都不陌生,是我们平时在授课的过程中经常采用的一种模式。 当时在培训的时候,北京乐高机器人公司的老师也是采用这种方式为我们培训的,他让我们八人为一小组,任务就是让小车在不安装马达的情况下动起来,看哪组制作的小车跑得最远。先是让我们总结能让小车动起来的方法,在场的信息技术教师大概总结了两种方法,一种是利用橡皮筋,把弹性势能转化为动能;还有一种就是利用气球,把风能转化为动能,整合了物理学中势能与动能转换这一过程。然后各小组根据自己选择的方法开始制作小车。在制作的过程中,又需要考虑到想让小车跑得远,就要减少各传动齿轮间的摩擦力,还要明白用大齿轮带动小齿轮,小车才能跑得快,又一次整合了物理学原理。

我们小组经过讨论,觉得如果用气球来作为小车的动力,小车在启动的一瞬间,为了克服摩擦力和它本身停止的惯性,必然要浪费掉很多风能,而且在开动起来之后,最好还需要一个不在车身上的挡板来跟着小车,小车通过这样一个反作用力来前进,而我们不可能拿着一个挡板跟着小车后面跑,必然造成小车上的气球大量无效损失风能,小车也就不会跑得太远,所以最后我们选择了利用橡皮筋的弹性势能。比赛的结果也证实了我们的想法,在十二个小组中我们获得了第一,前三名的小组都是采用橡皮筋的制作方法。接下来,老师让我们观看了学生们想到的另外一些方法,我们发现孩子们的思维与想象力可能比我们更丰富,所以不要去限制他们。

3、软件图标式。

这种模式是我们在给机器人进行编程的时候需要用到的。这里给大家说一下机器人的制作过程,首先是我们需要建造一个模型(如小车,现在比较通用的建模软件是MLCAD),然后是编程,就是在计算机上编写好需要机器人做哪些动作和判断的程序,编程的软件很好操作,简单的程序可能需要几秒钟就能完成,而难的程序就需要调用很多语句,接下来就是通过电脑和机器人身上的红外线装置,把编好的程序上传到机器人的微电脑里,这个过程一般为2-120秒左右,根据程序大小而定,最后打开机器人身上的微电脑,选择你需要的程序,运行机器人。

软件图标模式就是针对在电脑上进行编程这一环节的。我们可以从初级到高级逐渐教给学生。譬如我们在机器人上安装4个马达,开始只显示一个马达的图标,让学生对这一个马达进行编程操作控制,然后看机器人的运动轨迹和速度,然后给学生两个马达图标,再让他们进行设置,比较一个马达和两个马达机器人的运动轨迹与速度是否相同。直至后期的探测器的设置。

要想完成一节课,这三种模式是都应该使用到的。而且它还可以与其他多学科进行整合。

第五篇:乐高机器人课程

Lego Mindstorms(乐高机器人)是集合了可编程Lego砖块、电动马达、传感器、Lego Technic部分(齿轮、轮轴、横梁)的统称。Mindstorms起源于益智玩具中可编程传感器模具(programmable sensor blocks)。第一个Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市,当时叫做Robotics Invention System (RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。

乐高机器人套件的核心是一个称为RCX或NXT的可程序化积木。它具有六个输出输入口:三个用来连接感应器等输入设备,另外三个用于连结马达等输出设备。乐高机器人套件最吸引人之处,就像传统的乐高积木一样,玩家可以自由发挥创意,拼凑各种模型,而且可以让它真的动起来。

机器人是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性学科,以培养学生的科学素养和技术素养为宗旨,以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程。在拓宽学生的知识面,促进学生全面而富有个性的发展上起着不可替代的作用。

随着科学技术的发展,特别是人工智能与机器人的结合,机器人不再局限于工业应用和研究所内,它已经进入教育领域。国内外教育专家指出,利用机器人来开展实践学习,不仅有利于学生理解科学、工程学和技术等领域的抽象概念,更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。机器人教育在基础教育越来越受到人们的关注。

我国自2001年举办首届全国青少年机器人竞赛以来,在竞赛的带动与促进下,全国各地展开了校本课程、课外科技小组、选修课等丰富多彩的机器人教育活动。近年来,由于对机器人教育认识上的不足,机器人竞赛活动目标不明确等原因,我国机器人教育的发展受到一定程度的制约。

在课程改革的背景下,乐高从全国基础教育发展现状出发,构建科学、合理、切实可行的中小学乐高机器人教程体系,规范机器人教育,对我国今后机器人教育的蓬勃发展起着非常重要的作用,势在必行。

科学和技术素养是当今社会每个公民必备的基本素养。乐高机器人课程在培养学生的科学与技术素养方面有其独特的优势,机器人教育作为一门基础课程,要面向全体学生。

乐高机器人课程要为学生营造动手动脑、进行设计活动的环境,提供必要的设备和工具,倡导学生积极主动、勇于探索的学习精神,组织学生进行探索式学习,让学生充分动手实践,积极合作,主动探究。

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