基于Arduino的智能机器人玩具的设计与应用
开源平台在中小学机器人教学中的应用——基于Arduino的机器人学习平台建构与实践
全 球的丰富资源。 网络 自 主学 习成为课 堂 教学 的重 要 补充 ， 成为 机器 人 教学 可持续发展的拓展 平台。
￣ Ａｒ ｕｎ 平台一样的开源平台， Ｈ ｄ ｉｏ
让 机器人教育跳 出竞赛、 牟利怪圈的期
望成为现实， 为解决机器人教 学长期以
例成为学生们向往渴求的开发项目 由 。
于网络上 基 于Ａｒ ｉ ｎ 平台的开 发案 ｄｕ ｏ
例、 习资 源极其 丰富。 学 教师 和学 生可
以随时利用网络 资源进行 自学 。 可以 也
大家在 完成某 一功能的拓展 后本着 开 源 的思想将 这些资源放 在网上共 享， 同 时根 据其 他爱 好者的使 用情 况进 行完 善。 使用者如 同搭 建 电子 积木 一般 ， 获
的建构； 重虚拟软 件的模拟 ， 轻机 器人 的实体调 试。 很多教 师为了方便 教学 ， 干脆将所有硬件部 分的制作包办完成，
人 器 材动 辄几 千元 ， 赛器 材 更是 进 竞 入万 元 大关。 同时 ， 器人 教育师 资匮 机
４８ 中国信息技术教育 ２１ ０ ０２ ９ ／
让 创新更 悠远 。 年前 ， 一 笔者接触 到了
元以内， 而且 ｌ 生能毫不逊色。 ２搭建软硬结合的研 习平台 ．
Ａ ｄ ｉｏ ｒ ｕ ｎ 是一个 强大的开源 平台。
具 有很 多功 能 强大 的扩 展 模 块 ， 以 可
控 制直 流 电机 、 服 电机 、 伺 网络通 信 、 液晶显 示 、 取 温 度、 度等 。 球 的 获 湿 全 Ａｒ ｕｎ 爱好者 还编写了很多扩展库 。 ｄ ｉｏ
Ａｒ ｕ ｎ 版 本 甚至可 以自己动 手制作 ， ｄ ｉｏ
ardunio简单课程设计
ardunio简单课程设计一、教学目标本课程旨在通过Arduino的基本概念和应用，让学生掌握电子编程的基础知识，提高他们的问题解决能力和创新思维。
在学习过程中，学生将学习Arduino的基本组成、编程语言以及如何使用Arduino进行电子项目的制作。
1.了解Arduino的历史和发展。
2.掌握Arduino的基本组成和原理。
3.学习Arduino编程语言的基本语法。
4.能够独立安装和配置Arduino开发环境。
5.能够编写简单的Arduino程序，实现基本的输入输出功能。
6.能够利用Arduino进行简单的电子项目制作。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电子编程和创新的兴趣。
2.培养学生团队合作和自主学习的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Arduino的基本组成、编程语言以及项目制作。
1.Arduino的基本组成：介绍Arduino板子的硬件组成，如处理器、输入输出接口等。
2.Arduino编程语言：学习Arduino编程语言的基本语法，如变量、循环、条件语句等。
3.Arduino项目制作：通过实际操作，学习如何利用Arduino完成一个简单的电子项目，如LED灯控制、温湿度传感器等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过讲解Arduino的基本概念和编程语言，使学生掌握基础知识。
2.讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析具体的Arduino项目案例，使学生了解Arduino在实际应用中的作用。
4.实验法：通过动手实验，让学生亲手操作Arduino，提高他们的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的Arduino教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的Arduino参考书籍，拓展学生的知识面。
基于Arduino的智能机器人实践教学设计
基于Arduino的智能机器人实践教学设计1. 引言随着智能化时代的到来，人们越来越多地关注智能机器人的研发和应用。
在教育领域，利用智能机器人开展实践教学，可以提高学生的实践能力和创新能力，进而促进其对于智能化技术的理解和认识。
因此，基于Arduino的智能机器人实践教学设计成为了近年来教育领域中的热点问题。
本文将介绍基于Arduino的智能机器人实践教学设计，并重点讨论其在教育领域中的应用和未来发展方向。
2. Arduino智能机器人的概念和组成2.1 智能机器人的概念智能机器人是一种智能化的机器人，它可以自主的工作和学习，并且可以通过人机交互对外界环境做出响应。
智能机器人不仅需要有高精度、高性能的硬件设备，还需要具有灵活性和程序可编程性的软件系统。
2.2 Arduino智能机器人的组成Arduino智能机器人是一种基于Arduino单片机的智能化机器人，其主要硬件构成包括Arduino主板、电机、传感器、驱动模块等，软件系统包括基于Arduino编写的程序代码，可通过编程实现机器人的各种功能。
Arduino主板是Arduino智能机器人的核心，它基于ATmega328P单片机，拥有14个数字输入输出管脚和6个模拟输入输出管脚，可通过编程对机器人进行各种操作。
电机是机器人的动力来源，通过驱动模块转换电能为机械能，并能控制机器人的运动。
传感器是机器人的感官器官，可以通过采集周围环境的数据，向主板提供实时反馈，实现机器人的智能化功能。
总之，Arduino智能机器人是一种具有智能化特征的机器人，通过硬件设备和程序代码实现各种功能。
3. 基于Arduino的智能机器人在教学中的应用3.1 基础教学在基础教学阶段，可以通过Arduino智能机器人，让学生了解机器人的基本构成、电路原理、指令编程等，从而促进学生对于机器人技术的理解和认识。
在教学中可以让学生通过编写程序，实现车辆的前进、后退、左转、右转等动作，锻炼学生的编程能力和动手能力。
数字科学：Arduino机器人教学中的应用与探究
数字科学：Arduino机器人教学中的应用与探究Arduino机器人是一种基于Arduino控制板的机器人，通过编程控制其动作、传感器反馈等，使之具有一定的智能和交互功能。
在数字科学教学中，Arduino机器人可以用于教授数学、物理、计算机科学等多个学科的知识，并且可以培养学生的逻辑思维、动手能力和团队合作精神。
下面就来探讨一下，在数字科学教学中，Arduino机器人的应用与探究。
在数学教学中，Arduino机器人可以通过编程控制其在平面上移动，并进行一些简单的几何图形的绘制。
通过编程让机器人按照规定的路径行走，可以画出正方形、矩形、三角形等图形，从而让学生直观地感受到数学中的几何知识。
通过测量机器人行走的长度和角度，可以进行实际的数学运算，如计算周长、面积等，将数学知识与实际应用相结合，提高学生对数学的兴趣和理解。
在物理教学中，Arduino机器人可以用作物理实验的工具。
通过编程控制机器人的速度和加速度，可以模拟简单的运动规律，如匀速直线运动、加速直线运动等，让学生了解物体的运动规律和运动参数的概念。
通过在机器人身上安装一些简单的传感器，如距离传感器、声音传感器等，可以进行一些物理实验，如测量一个物体的质量、测量表面的摩擦系数等，让学生在实验中探索物理规律，提高他们的实验技能和科学素养。
在计算机科学教学中，Arduino机器人可以用作编程实践的工具。
通过编程控制机器人的行为，可以让学生学习到编程语言的基本语法和逻辑结构，培养他们的计算机编程能力。
通过编程让机器人进行一些简单的自主决策，如避障、寻迹等，可以让学生了解人工智能的基本原理和应用，增强他们对计算机科学的理解和兴趣。
除了单一学科的教学应用外，Arduino机器人还可以在跨学科的教学中发挥重要的作用。
在STEM教育中，Arduino机器人可以用作学生的设计和创新项目的载体，通过让学生设计并制作自己的机器人，可以让他们在实践中学习到机械设计、电子原理、编程算法等多方面的知识，培养他们的综合应用能力和创新思维。
Arduino控制系统的设计与实现
Arduino控制系统的设计与实现近年来，Arduino控制系统越来越受到科技爱好者的关注。
因为可以定制、灵活、易于开发，Arduino控制系统已被应用于各个领域，如机器人、智能家居、测量控制等。
本文将介绍如何设计和实现一个简单的Arduino控制系统。
1.硬件和软件Arduino控制系统通常由两部分组成：硬件和软件。
硬件是由Arduino微控制器、外设模块（如传感器和执行器）和电路板组成的；软件是由程序代码编写的，其中包括控制算法和用户交互接口。
1.1 硬件Arduino微控制器是这个控制系统的核心。
它由一个Atmel AVR微控制器和一个简单易用的开发环境组成。
Arduino有许多型号，例如Arduino UNO、Arduino Mega和Arduino Nano等。
由于Arduino开源、定制性强和价格便宜，它被广泛应用于各种创新项目中。
除了微控制器，控制系统的硬件还需要选择一些适当的外设模块。
例如，如果需要测量温度和湿度，则需要选择温度传感器和湿度传感器；如果需要控制舵机，则需要选择一个舵机控制板。
常用的模块还包括LED灯、继电器、红外传感器等。
Arduino的电路板通常由一些输入/输出引脚组成。
它们可以连接到外设模块，以实现控制系统的功能。
例如，如果要连接一个温度传感器和一个LED灯，则需要设置输入引脚用于连接传感器，输出引脚用于连接LED灯。
1.2 软件Arduino的编程语言基于Wiring编程语言，它是一种简单易用的C编程语言，可以轻松掌握。
它擅长于处理数字和文本数据，同时还支持操作和控制输入/输出接口。
Arduino的开发环境包括Arduino IDE和Arduino库。
Arduino IDE是一个集成开发环境，可以用于编写、上传和调试程序代码。
Arduino库是一组常用函数库，包括控制模块、通信接口、传感器控制等功能。
在编写Arduino控制系统程序代码时，需要考虑如何实现控制算法和用户交互接口。
基于Arduino的机器人控制系统设计研究
基于Arduino的机器人控制系统设计研究随着科技的发展和创新，机器人技术逐渐走入我们的视野，逐步渗透到我们的日常生活和工业生产中。
并且，随着人工智能和物联网技术的不断推陈出新，机器人技术将会有更加广泛的应用。
在机器人系统中，控制系统是至关重要的，而基于Arduino的机器人控制系统也无疑是一个非常优秀的方案。
本文将从以下几个方面来探讨基于Arduino的机器人控制系统设计研究。
一、基于Arduino的控制系统介绍Arduino是一种强大的微控制器，可以通过编程和与外部电路的交互实现各种控制和测量功能。
它是一种开放源代码的软硬件平台，拥有广泛的应用和支持。
基于Arduino的机器人控制系统中，Arduino主板被用来控制各种机械和电子组件的操作，例如电机、传感器、执行器等等。
Arduino的拥有强大的程序编程和系统集成能力，与丰富的开源库以及广泛的学习资源，使得基于Arduino的机器人控制系统更加易于设计和开发。
二、机器人控制系统的组成机器人控制系统由多种组件构成，例如电机、传感器、执行器和控制器。
这些元件需要以某种方式交互并进行数据交流。
在机器人控制器的基础上，智能机器人控制系统集成了丰富的人工智能算法和物联网技术，实现了机器人系统更高级的操作和数据分析。
一般来说，机器人控制系统分为以下几个部分：1. 机械系统机械系统是机器人控制系统的重要组成部分，它包含了机器人的框架、电机、执行器等等。
这些元件可以根据控制器的指令来完成各种机器人动作。
机械系统的高精度和稳定性对于机器人的操作至关重要。
2. 传感器系统传感器系统用来感知机器人周围环境和机器人的内部状态。
传感器可以测量温度、光线、声音、距离等多种物理参数。
这些信息可以用来控制机器人行为，也可以交给用户分析。
3. 控制系统控制系统用来控制机器人的动作和状态。
它可以从外部传感器获取数据，并根据算法计算和决策机器人下一步的行动。
它也可以与其他系统交互，例如智能家居系统或者工业物联网系统。
基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发
基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发1. 引言1.1 研究背景智能灭火救援机器人是一种能够在火灾发生时迅速进入火场，探测火源并进行灭火救援的智能装置。
随着城市化进程的加快和人口密集度的增加，火灾事故频发，给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
传统的灭火救援方法存在着一定的局限性，往往需要大量人力物力，且在一些特殊环境下难以实施。
因此，研究开发一种基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人具有十分重要的意义。
在过去的几年里，随着人工智能和机器人技术的快速发展，智能机器人在各个领域都取得了令人瞩目的成就。
基于Arduino控制器的智能机器人具有体积小、功耗低、成本低廉等优势，可以实现高度的自主性和智能化水平。
将这种技术应用于灭火救援领域，不仅可以提高灭火救援效率，减少人员伤亡，还能在极端环境下进行救援工作，发挥重要的作用。
因此，本研究旨在设计和开发一种基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人，通过整合各种传感器和控制系统，实现对火场的快速响应和准确定位，从而提高灭火救援效率，保障人们的生命财产安全。
通过本文研究，有助于推动智能机器人技术在灭火救援领域的应用，为提升我国应急救援能力做出贡献。
1.2 研究目的研究目的是设计并开发基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人，旨在提供一种自动化、高效的方式来进行灭火救援任务。
通过结合机器人技术和传感器系统，可以实现机器人在火灾等危险环境下的自主巡航、火灾探测、灭火操作等功能，从而减少人员伤亡和减轻灾害损失。
研究目的还在于提高灭火救援的效率和精准度，使机器人能够快速准确地定位火灾点并采取相应的灭火措施。
通过本研究的实践，可以验证Arduino控制器在智能灭火救援机器人中的应用效果，为未来机器人应用领域的发展提供实用的参考和借鉴。
通过深入研究和开发，可以为灭火救援领域的现代化水平和科技水平的提升做出贡献，推动智能机器人在灭火救援领域的广泛应用和普及。
Arduino智能硬件的实践与应用
Arduino智能硬件的实践与应用Arduino是一种开源的硬件平台，它具有可编程性、低功耗、易于使用和成本低廉等优点。
Arduino的使用范围很广，从简单的LED控制到复杂的机器人控制都能实现。
作为一种开源的硬件平台，Arduino拥有庞大的社区支持和海量的资源资料。
初学者可以通过各种书籍、论坛、教程、视频等手段学习使用Arduino。
在这里，我将分享自己的一些实践与应用体验。
1. 智能家居智能家居是指通过智能化的设备控制系统对家中设施、设备、信息的智能管理。
Arduino可以作为一个智能家居系统的控制核心。
我曾经使用Arduino控制门锁、灯光、电器等设施和设备，实现了定时控制、遥控控制、传感器检测等功能。
例如，我使用Arduino和继电器控制卧室的灯光，晚上睡觉时只需要关掉手机上的App，灯光就会自动熄灭；早上六点时，灯光会自动亮起。
2. 智能花盆智能花盆是一种可以自动控制植物生长的设备。
我曾经使用Arduino、几个传感器和几个执行器制作了一个智能花盆。
通过传感器监听植物的土壤湿度、光照强度和温度，控制水泵、风扇和喷水器等执行器，实现了自动浇水、调节温度和补光等功能。
这个智能花盆不仅可以让植物得到足够的养分和保持健康生长，而且可以通过系统远程监控花盆的状况，及时发现和解决问题。
3. 智能玩具智能玩具是指基于Arduino等智能硬件平台开发的具有智能化能力的玩具。
我曾经制作过一款智能飞行器，它可以通过蓝牙连接控制App，在手机上进行遥控和姿态控制。
这个智能飞行器还有很多其他的功能，例如自动起飞和降落、定点悬停、跟踪目标等。
这款智能飞行器不仅具有娱乐性和趣味性，而且可以作为一种开发平台，让学生们深入了解程序编写和硬件控制的技术。
总之，Arduino作为一种智能硬件平台，可以被广泛应用于各种场景和用途。
通过Arduino的实践和探索，我们可以开发出各种有趣、实用、创新的智能设备和系统，探索智能科技的未来发展方向。
arduino简单课程设计
arduino简单课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解Arduino的基本概念，掌握其编程语言及基本电路原理。
2. 使学生掌握Arduino的输入/输出功能，能够读取传感器数据并控制外部设备。
3. 引导学生了解Arduino在实际应用中的基本原理，如智能家居、物联网等。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成Arduino的基本电路连接。
2. 培养学生编程思维，使其能够编写简单的Arduino程序，实现特定功能。
3. 提高学生的创新意识和问题解决能力，使其能够运用Arduino技术解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对Arduino及电子制作的兴趣，培养其探究精神。
2. 培养学生团队协作意识，使其在合作中共同解决问题，提高沟通能力。
3. 引导学生关注科技发展，认识到Arduino技术在现实生活中的重要性，树立正确的价值观。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立完成Arduino的基本电路连接，并掌握相关元件的功能。
2. 学生能够编写简单的Arduino程序，实现灯光控制、温度检测等功能。
3. 学生能够运用Arduino技术设计并制作一个简单的创意作品，如智能家居控制系统。
4. 学生在课程学习中，能够主动参与讨论、分享心得，提高团队协作能力。
二、教学内容本课程教学内容围绕Arduino基础知识、实践操作和创意应用三个方面展开。
1. Arduino基础知识：- Arduino硬件平台介绍：了解Arduino各种型号及其特点。
- 基本编程语法：掌握变量、数据类型、运算符、控制结构等。
- 数字和模拟输入/输出：学习如何使用Arduino的GPIO口进行数据读取和控制。
2. 实践操作：- 传感器应用：学习使用常见传感器，如温度传感器、光敏传感器等。
- 电路设计：掌握基本电路原理，学习绘制原理图和搭建电路。
- 编程实践：编写程序实现传感器数据读取、LED控制等基本功能。
数字科学：Arduino机器人教学中的应用与探究
数字科学：Arduino机器人教学中的应用与探究Arduino是一种开源电子原型平台，它基于灵活、易用的硬件和软件，可以用来制作各种有趣的项目和实践应用。
其中之一就是机器人教学。
在数字科学教育中，Arduino机器人的应用与探究是一个非常有趣且具有挑战性的领域。
以下将介绍Arduino机器人在教学中的应用与探究。
Arduino机器人可以用于教学学生如何进行简单的编程。
通过Arduino的编程语言，学生可以学习如何使用各种传感器和执行器来控制机器人的行为和动作。
学生可以编写一个程序，让机器人在遇到障碍物时自动停下，并改变方向避免碰撞。
通过这样的编程练习，学生可以学习到控制结构、循环、条件语句等编程的基本概念。
Arduino机器人可以用于培养学生的创意和解决问题的能力。
在机器人教学中，学生需要面对各种挑战和问题，并通过自己的思考和实践来解决。
学生可以设计一个机器人，让它能够自动追踪光源，并不断调整自己的方向保持面对光源。
这个项目就需要学生运用自己的想象力和创造力来设计机器人的行为和动作，并通过不断的改进和调试来实现预期的效果。
通过这样的项目实践，学生可以培养自己的创造力和解决问题的能力。
Arduino机器人还可以用于实现机器人与环境的互动和交互。
通过Arduino的传感器和执行器，学生可以使机器人能够与环境进行互动和交互。
学生可以设计一个机器人，能够使用红外线传感器来检测周围的障碍物，并通过蜂鸣器发出声音来警示。
通过这样的项目实践，学生可以学习到传感器的原理和使用方法，并理解机器人与环境之间的交互原理。
Arduino机器人还可以用于进行竞赛和比赛。
在机器人竞赛中，学生需要设计一个机器人，完成特定的任务或赛道。
学生可以参加迷宫机器人竞赛，在规定的时间内，让机器人尽快从迷宫中找到出口。
通过这样的竞赛，学生可以锻炼自己的团队合作能力、解决问题的能力和应变能力。
竞赛也可以提供一个激励学生学习的机会，让他们更加积极和主动地参与到机器人教学中来。
arduino的原理与应用
Arduino的原理与应用1. 什么是ArduinoArduino是一种开源电子原型平台，包含硬件电路板和基于开源代码的软件开发环境。
它设计简单，易于使用，适用于初学者和专业人士。
2. Arduino的原理Arduino核心是一个微控制器，其主要功能是读取输入信号，进行处理并控制输出信号。
以下是Arduino的一般工作原理：•输入信号: Arduino通过传感器等外部设备读取输入信号。
常见的输入信号包括按钮、光线等传感器、温度传感器等。
•处理信号: Arduino通过代码控制处理输入信号。
它可以进行数学运算、逻辑判断、控制流程等。
•输出信号: Arduino可以通过数字输出和模拟输出发送信号。
数字输出可以是高电平或低电平，模拟输出可以是在特定范围内的电压值。
•与其他设备通信: Arduino可以通过串口、I2C、SPI等通信协议与其他设备进行通信。
这使得Arduino能够连接到其他外部设备，如LCD显示屏、WiFi模块等。
3. Arduino的应用Arduino由于其开源、简单易用的特点，已经被广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的Arduino应用：•智能家居: Arduino可以用来构建智能家居系统，控制灯光、窗帘、温度等设备。
通过与传感器和执行器的连接，可以实现自动化的家居控制。
•机器人控制: Arduino可以用于控制各种类型的机器人，如小车、机械臂等。
通过编写代码，可以实现机器人的运动控制、感知环境等功能。
•环境监测: Arduino可以与各种传感器配合使用，监测环境参数，如温度、湿度、气压等。
通过读取传感器的数据，并进行处理和显示，可以实现环境监测系统。
•艺术创作: Arduino可以用于艺术创作，如音乐、灯光艺术等。
通过编写代码和连接外部设备，可以实现有趣的艺术效果。
•教育教学: Arduino是一种非常适合教育教学的工具。
它的简单易用性使得初学者能够快速上手，了解电子原型的工作原理。
基于Arduino的移动机器人控制系统设计
电子技术• Electronic Technology106 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】移动机器人 Arduino 自动避障本文主要通过对系统的结构设计的介绍，阐述了系统的工作原理和模块功能，同时对它的硬件设计与软件设计进行了分析，最后通过使用过程中出现的情况对系统进行了调试，希望本文能够对该系统的发展作出贡献。
1 Arduino简介Arduino 是一个基于开放原始码的软硬件平台，构建于开放原始码simple I/O 介面版，并且具有使用类似Java 、C 语言的Processing/Wiring 开发环境。
Arduino 包含两个主要的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino 电路板;另外一个则是Arduino IDE ，你的计算机中的程序开发环境。
你只要在IDE 中编写程序代码，将程序上传到Arduino 电路板后，程序便会告诉Arduino 电路板要做些什么了。
Arduino 能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。
2 系统的现状分析随着计算机技术的发展，传感技术以及通信技术等都得到了迅猛的发展，机器人也在各行各业中得到了普遍的使用。
家用机器人是机器人使用的一种方式，它的控制系统一般有语音控制、红外线遥控，电脑遥控，网络控制等等，这些方式都促进了机器人在家庭生活中的使用，但是也存在着携带不方便的情况，而且机器人的移动性能相对来讲也比较受限制，对他的控制需要严重依赖网络，造成极大的不方便。
针对上述情况，我们对这一控制系统采取了Arduino+Android 的方案进行进一步的改进，利用Arduino 的传感器对家庭环境进行监控，而且该系统的成本相对来讲比较低，操作上也相对来讲比较灵活，能够对机器人进行目标的锁定和规避障碍物，具有自动寻线、寻光的功能。
基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发
基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发智能灭火救援机器人是一种能够利用先进技术进行灭火和救援操作的智能化机器人，它可以帮助救援人员减轻负担，提高救援效率，降低灾害事故的发生，对保护人员生命和财产具有重要意义。
本文将重点介绍基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人的设计与开发。
一、智能灭火救援机器人的功能需求智能灭火救援机器人的功能需求主要包括以下几个方面：1. 灭火功能：具备灭火功能，可以有效扑灭起火点，保护人员和财产安全。
2. 救援功能：能够进行救援操作，例如搜救被困群众或救援受伤人员。
3. 智能化操作：具备自主识别、规划路径、智能避障等智能化操作能力。
4. 远程控制：支持远程控制操作，可以在危险环境下安全操作。
5. 多传感器监测：具备多传感器监测能力，实时监测环境数据，提供数据支持。
二、智能灭火救援机器人的设计方案为了满足上述的功能需求，我们设计了一种基于Arduino控制器的智能灭火救援机器人，其主要设计方案包括以下几个方面：1. 外观设计：智能灭火救援机器人采用轮式底盘设计，可以灵活移动，在火灾现场进行灭火和救援操作。
外壳采用防火材料制作，能够抵御高温和火焰侵袭。
2. 灭火装置：机器人装备有灭火装置，可以利用水、泡沫等灭火剂进行灭火操作，有效扑灭火灾。
3. 救援装置：机器人装备有机械手臂和夹爪，可以进行救援操作，搜救被困群众或救援受伤人员。
4. 控制系统：机器人采用Arduino控制器作为主控制系统，通过编程实现各种功能操作。
5. 传感器系统：机器人配备有距离传感器、温度传感器、烟雾传感器等多种传感器，可以进行环境数据的实时监测。
三、智能灭火救援机器人的开发过程智能灭火救援机器人的开发主要包括机械结构设计、电路设计、控制系统编程、传感器系统集成等多个方面。
在机械结构设计方面，我们采用了CAD软件进行三维建模设计，确定了机器人的外观和结构参数；在电路设计方面，我们设计了电源管理系统、传感器接口电路、执行器控制电路等多个电路模块；在控制系统编程方面，我们使用Arduino IDE软件进行编程，实现了机器人的各种操作功能；在传感器系统集成方面，我们进行了多次测试和调试，确保传感器系统的正常工作。
基于Arduino的双足仿人机器人设计
基于Arduino 的双足仿人机器人设计孟浩,王妍玮(哈尔滨石油学院机械电子工程系,黑龙江哈尔滨150027)摘要:为了提高双足机器人行走的稳定性,设计了一种双足仿人机器人,该机器人利用Arduino 芯片进行控制。
通过对双足机器人整体结构和控制系统的研究,完成了机器人建模、硬件设计和稳定性分析,实验结果表明了该方法的有效性。
关键词:双足机器人;移动控制;稳定性;姿态中图分类号:TP 242文献标识码:Ａ文章编号:2095-2953(2014)02-0038-03Design of Biped Mobile Robot based on ArduinoMENG Hao,WANG Yan-wei(Harbin Institute of Petroleum Machinery and Electronics Engineering,Harbin Heilongjiang 150027,China)Abstract :A bipe d m obile ro bo t isde s ig ne d to im pro ve its w a lking s ta bility,w hich is co ntro lle d by Arduino chip.Throug h the s tudy o f the e ntire s tructure and m o tio n co ntro l s ys te m o f biped m obile robo t,the m o de ling,ha rdwa re de s ig n a nd s tabilitya na lys iso f the robo t a re co m ple te d.Key words :bipe d robo t;m otion co ntro l;s ta bility;po s ture对双足仿人机器人稳定行走方式的研究一直是近些年机器人研究的热点问题。
一种基于arduino的智能巡线机器人的设计
2019.31科学技术创新一种基于Arduino 的智能巡线机器人的设计赵汝和李小平黄晖江维赵万里（四川大学锦城学院，四川成都611731）在智能物流，智能仓库，智能工厂中智能巡线机器人都得到广泛的应用。
巡线机器人主要有巡光、巡线和巡磁等主要方式。
巡光机器人是通过光电传感器探测到照射在地面大小为20mmX20mm 左右的光斑,小车自动跟踪运动的光斑，从而实现小车的跟随运动；巡线机器人是通过红外传感器或灰度传感器发射红外光线，红外光线照射在黑色胶带上红外光被吸收，只有少量光反射回来，如果红外光照射在白色地板上绝大部分光线反射回来，让三极管导通，从而实现判断小车的位置和方向；巡磁机器人是在地板里面埋上铁丝，小车通过磁场来判断小车的位置[1-4]。
其中以巡线方式最为灵活，成本低廉。
巡线机器人的设计涉及的知识面比较多，具体包括：数字电路、模拟电路、微机原理及接口技术、C 语言、单片机等课程的配合，知识的面也非常广，其次巡线小车的设计调试的综合难度比较大，许多要学生有较强的动手能力，初学者设计一款巡线机器人时间大约花费3-6个月，很多人在中途就放弃了。
因此迫切需要一种易上手，设计周期短，开发容易、调试简单的单片机开发平台。
勒国庆等人选择了stm32平台[1]，李毓川等选择了FPGA 平台[3]完成了巡线机器人的设计，而ARM 平台，FPGA 平台都需要制作者有完备的基础知识，系统的训练，然而使用arduino 平台只需要简单的训练，利用模块化的组件很快就可以搭建出组件需要的，非常适合开展各种电子系统的制作、模型的制作。
1Arduino 单片机介绍Arduino 的定位是开源电子原型开发平台，其软硬件资料全面开放，构成一个可以供用户搭建机器人以及各类电子项目的开发平台，开源硬件可以使得人们可以更容易，更便捷的开发自己的产品，开发者可以在社区下载电路图和源代码直接使用，也可以直接DIY自己所需要的功能。
Arduino 的理念包括：原型、改造、整合、改装、协作等。
数字科学：Arduino机器人教学中的应用与探究
数字科学：Arduino机器人教学中的应用与探究数字科学是一门综合性的学科，涉及到计算机科学、数学、统计学以及信息科学等领域。
在当今数字化的社会中，数字科学的应用越来越广泛，从商业分析到社交网络，在各个领域都扮演着重要角色。
在教育领域中，数字科学也发挥着重要作用，特别是在STEM教育中。
Arduino机器人是一种由Arduino板控制的机器人。
它结合了数字科学与工程设计，使学生能够通过动手实践来学习和理解数字科学的概念与原理。
下面我将介绍一些在Arduino机器人教学中的数字科学的应用与探究。
1. 编程基础：在Arduino机器人教学中，学生需要学习编程语言如C/C++，通过编写代码来控制机器人的动作。
这对于学生来说是一个很好的入门机会，他们能够学习到编程的基本概念和语法。
他们也能够理解到数字科学中的逻辑思考和问题解决的能力是多么重要。
2. 传感器与反馈：Arduino机器人通常会配备各种传感器，如距离传感器、温度传感器等。
学生可以通过这些传感器来测量和收集数据，并对数据进行分析和处理。
这有助于学生理解数字科学中的数据采集和数据分析的重要性，同时也能够培养学生的科学思维和实验设计的能力。
3. 人工智能与机器学习：通过在Arduino机器人中加入人工智能和机器学习的算法，学生可以学习到这些先进技术的概念和原理。
他们可以利用机器学习算法来训练机器人具有类似人类的学习能力，从而实现一些有趣的功能，如自主导航和语音识别等。
这将帮助学生理解数字科学中的人工智能和机器学习的重要性，并培养他们在这些领域的创新能力。
4. 数据可视化：学生可以将Arduino机器人收集到的数据通过图表、图像和动画等方式展示出来。
这有助于学生更直观地理解数据，并能够从数据中提取有价值的信息。
通过数据可视化，学生可以学习到数字科学中的数据可视化和数据解释的技巧，从而更好地理解和应用数字科学的知识。
数字科学在Arduino机器人教学中发挥着重要的作用。
基于Arduino自制儿童小电脑
基于Arduino自制儿童小电脑如果你家有小孩，一定能懂我做这个项目的初衷。
我们每天都会玩着手机，敲着键盘跟朋友聊天，小孩子看见了就想模仿，但出于保护眼睛等一系列考虑，我们又不能让他们过早的接触电子设备。
所以我就想到，能不能做一个小玩意让他们也尝试着学习阅读和书写呢？不过项目刚开始时确实挺困难，所以我又不断添加新功能以保持它对孩子的吸引力。
在开始写教程之前，我想感谢，我从上面汲取了很多营养，从各种库到代码，有了它们我才能玩转这块TFT触摸屏。
所需零配件：·Arduino Mega 2560开发板。
·一块3.2英寸的触摸屏和保护壳，别忘了触控笔。
·一张SD卡，用来保存孩子的涂鸦。
·ESP8266 WiFi模块，以便设备连接互联网。
·DS1703时钟模块。
·电池适配器（找适合你所用电池的哦）。
·一个漂亮的壳子·设定好一个互联网接入点，这样即使你不在家也可连上热点使用设备。
·在服务器上创建一个随时能通过PHP访问的数据库。
·为不同的孩子创建不同的电邮地址。
第一步：连接硬件由于屏幕和外壳占据了Mega 2560的所有接口，所以我不得不在Mega开发板两边又焊接了几个接口，虽然看起来丑了点，但至少管用了。
这样我们准备的 DS1703和ESP8266模块，甚至电池都可以顺利连接了。
说到ESP8266 WiFi模块，这次我算是走了狗屎运，连接时我直接将ESP8266模块的RX和TX接口连上了Mega开发板上的TX和RX 接口，幸运的是，它居然运行无误。
其实这不是正确的连接方法，我推荐你们还是参考下下面这个网页的连接方法吧：随后你就可以将触摸屏连上Mega开发板并套上保护壳了。
对了，别忘了插入准备好的SD卡。
第二步：载入软件想要运行该设备，你需要两个软件组件。
第一个是Arduino Sketch，第二个则是运行在你服务器上的PHP脚本和来自Arduino的HTTP Get请求。
ARDUINO蜘蛛机器人搭建教程，仿生蜘蛛机器人的设计与实现
ARDUINO蜘蛛机器人搭建教程，仿生蜘蛛机器人的设计与实现成品展示（原文作者-MegaDAS）材料：1.- 订购的PCB电路板（资料可以下载）2.- 12个伺服电机，每条腿有3个伺服电机（伺服代码+机器人主程序代码可以下载）3.- 一个Arduino Nano4.- HC-06蓝牙模块5.- 一个OLED显示屏6.- 5mm RGB LED7.- 单排40Pin 2.54 mm公针式接头连接器8.- 机器人身体（3D打印机文件可下载）9.-Android应用程序（资料可以下载）简介由于每个人都注意到了机器人技术的高速发展，我们决定将你们带到机器人和机器人制造的更高层次，我们刚开始做一些基本的电子项目和像PICTO92这样的基本黑线机器人，以便让你对电子产品有点熟悉，并发现自己能够发明自己的项目，转到另一个层次，我们已经开始使用这个概念中的基本机器人，但如果你的程序更深入，它将变得有点复杂。
由于这些小工具在网上商店非常昂贵，我们提供一步一步的指导，指导你们制作自己的Spiderbot。
该项目定制自己的PCB，这样会非常方便，可以改善我们机器人的外观，本指南中还有PCB文件和程序还有代码，都已经打包好，私信88151自动获取地址，我们只用了7天就完成了这个项目，两天完成了硬件制作和组装，五天时间来准备代码和android应用程序。
特点仿生蜘蛛机器人是模仿多足的动物的运动的方式的特殊一种的机器人。
经过调查显示,在地球上有大约二分之一的陆地那些常规的载具，像汽车火车履带式的载具都无法到达。
自然界中却有很多生物却可以自由的活动在那里。
因此,仿生机器人的运动方式更有着其他不具有的能力优势,仿生机器人运动方式流动性良好,能适应各种崎岖路面。
仿生蜘蛛机器人在崎岖和路况极差的地面上的运动速度仍然很快，而且能耗较少。
主要执行器-伺服电机伺服电动机不是特定类别的电动机，尽管术语伺服电动机通常用于指代适用于闭环控制系统的电动机，一般而言，控制信号是方波脉冲序列，控制信号的公共频率为44Hz，50Hz和400Hz，正脉冲宽度决定伺服位置，大约0.5ms的正脉冲宽度将使伺服喇叭向左偏转尽可能多的偏差（通常约45至90度，取决于所讨论的伺服），正脉冲宽度约2.5ms至3.0ms将使伺服器尽可能向右偏转，大约1.5ms的脉冲宽度将使伺服将中性位置保持在0度，输出高电压通常介于2.5伏和10伏之间（典型值为3V），输出低电压范围为-40mV至0V。
《Arduino互动创新设计与制作》教学大纲
《Arduino互动创新设计与制作》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程性质与课程目标1、课程性质：本课程介绍当前最流行的人工智能与机器人的相关知识，了解世界智能机器人的发展情况，基于Arduino套件，学会传感器的应用、LED灯的应用、电动机的应用，搭建简单的机器人循迹小车。
学生通过该课程可以了解世界机器人发展的潮流，学会简单的机器人制作，并利用套件开发自己感兴趣的创意产品，有利于培养学生创新创业意识和动手实践能力。
2、课程目标：（1）知识目标通过本课程的学习，应使学生了解和掌握各种传感器的使用方法，LED、电动机的驱动方法，掌握创意机器人的制作方法，掌握机器人小车制作、编程、调试的方法。
（2）能力目标培养学生机械零部件设计、制作能力，编程能力和动手实践能力，并能为学生进行创意制作提供一定的理论基础和技术储备。
（3）素质目标本课程属于创意课程，通过本课程的学习，应使学生了解和掌握各种传感器的使用方法，掌握创意机器人的制作方法，掌握机器人小车制作、编程、调试的方法，其目的在于培养学生机械零部件设计、制作能力，编程能力和动手实践能力，并能为学生进行创意制作提供一定的理论基础和技术储备。
（4）育人目标增强学生的科技强国意识和民族自豪感；培养学生严谨的职业操守和高度的责任意识；培养学生服务乡村全面振兴的使命感和责任感；在自动化、智能化和机器人技术蓬勃发展趋势下，使得学生了解和理解先进的机器人技术，跟上新技术发展的步伐，这将有助于我国的高等教育与国际接轨，推进我国科学与技术的发展。
三、教学章节与学时安排四、教学内容与教学方法（一）理论教学内容1.第一章 Arduino概述知识点：（1）机器人创客工具——Arduino简介（2）Arduino开发平台简介课程思政要点：课程思政要点1：中国在建国之后，历经各种困难和科技攻关，在机器人领域取得了巨大的飞跃。
机器人技术可以节省劳动力，是实现工业和农业自动化的重要基石。
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玩 具 产 业将 朝 高科技 、智 能化 、多元 互动 的 方 向发展 。本 论 文介 绍 了一 种 智能机 器人 玩 具 系统 ，由硬 件 电路 配合 使 用 开发 的 ａｐｐ
控 制 智 能机 器人玩 具 ，通 过各 种 网络链路 远程 或 局域 网下控 制 整 个机 器人 系统 。系统 的主控 利 用 Ａｒｄｕｉｎｏ Ｍｅｇａ３２８单片机 作 为控
环 境温 湿度 检 测等 功 能 ，家 长 可通 过 简单 设 置模 式 来 控制 机 器 人 玩具 以智能 的方 式走 动 起来 ，以及 打开 灯光 控制 和 修改 ＬＥＤ
人 。机 器人还 有安 全模 式 ，检 测周 围环境 ，在遇 到危 险 源时 提 出 显 示屏 的数 据 。另外 ，Ａｒｄｕｉｎｏ的智 能机器 人采 用二 维舵 机 云 台
器人玩 具提 供 一 个解 决方案 ，能够 满足娱 乐、科 学 、教 育等 多种功 能 的 需要 。
关 键词 ：智 能机 器人 玩 具；设 计；测试
中 图分 类 号 ：ＴＰ２４２
文 献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：２０９６—４３９０（２０１８）２７—００７５—０２
１概述
号 来控 制各 部分 系统 。
像 头 的 图像数 据并 传输 至 服务器 。定 时提 醒使用 主 控系 统上 的 觉 、红外 、超声波 、烟雾传感器的数据 ，发送至主控系统 ，让主控
定 时器 进行 精 准定 时计 数 ，根据 用 户 自行 设 定 的定 时 时间 和事 系 统执行 相应 的部 件程 序 ，做 出相应 的操作 。传感 器模块 包含
警报 。
来带动视觉传感器的转动 ，舵机云台最大支持单片机控制 ２７０
２ 硬件 系 统设 计
度 的旋 转 角度 ，通过 输 入信 号 脉 冲宽 度 的周期 来 改 变舵机 输 出
２．１总体 设计
，
周 轴转 角 的大小 ，实 际相 当于无 极变 速 的减 速 电机 。可 以在 手
本 系统 是 以 Ａｒｄｕｉｎｏ Ｍｅｇａ３２８为核 心 处 理 芯片 ，与 执 行模 机 端控 制摄 像 头 的转 动 ，这 样就 可 以查 看 应用 场景 各 个方 位 的
则是强调玩具的多种功能，强调它能够满足娱乐 、科学 、教育等 大 值 ）为 ５００ｍＡ，输 出 电压 精 度 高 达 ２％ ，并 带 有 过 热 断保 护 和
多 种功 能 的需 要 。
限流功 能 ，是各 种低 电压 供 电设 备 的合适 选择 ，并 且具 有很好 的
本项 目研究 的智 能机 器人 玩具 是一 种 主打人 机 互动 、教 育 压 差性 能 曲线 ，外接 使用 １０００ｕＦ电解 电容 稳定 电压 和滤除 直流
视觉 传感 器 是采 用 广角摄 像 头采 集环 境 图像 画 面 ，识 别环
境 变换 情 况 ，传 送 到主 控 系 统 ，然后 主控 系 统 控制 动 作 执 行模
块执 行有 效动 作 。
红外传感器和超声波传感器都是检测是否接近 目标 ，检测
到 目标 或 者 障碍 物 的距 离 ，并 传 送 至 主 控 系统 ，然 后 主 控 系统
控 制 动作 执行模 块 执行有 效动 作 。
烟雾传感器通过监测烟雾 的浓度来实现火灾防范的，烟感
图 １ 系统 整体 框 图
器 内部 采 用 离子 式 烟 雾传
２．２主控模 块 的设计
的新型玩具 ，配备有摄像头 ，可以实现人机交互 、远程高清视频 波 动平 转换 。
捕 捉 等功 能 。机器 人 还配 备 有 实现 循 迹 、红 外 避 障 、智 能 跟随 、 ２．４执 行 系统模 块 的设计
超 声 波避 障 、超 声 波 红外 避 障 、ＷｉＦｉ高 清视 频 监控 、定 时 提 醒 、 执 行 系统 负责 驱动 电路 ，驱动 直 流 电机 和舵 机 ，让智 能机 器
制 核 心 ，它用物联 网 ＷｉＦｉ模 块 进行 无线数 据 传输 ，实现远 程 可视 化界 面 的无 线控 制 。可 实现 循迹 、红外避 障 、智能跟 随 、超 声波避
障 、超 声波 红外避 障 、ＷｉＦｉ高清视频 监控 、定 时提 醒 、环境 温湿 度检 测等 功 能。设 计主要 由硬 件 、软件 程序 组成 ，为个性化 的 智能机
２０１８．２７科 学技 术创新 一７５一
基于 Ａｒｄｕｉｎｏ的智能机器人玩具 的设计与应用
李 梦 刘 洋 刘 梓杨 （三 亚 学院 ，海 南 三亚 ５７２０２２）
摘 要 ：随 着智 能技 术 产业 的兴起 ，使得 越 来越 多的 电子 设备 可 以接 入 互联 网。儿童 玩具 的 智能化 设 计趋 势 日渐 明显 ，未来
块 、电源 系统 模块 、远 程控 制 系统 模 块 、感 应 系统 模 块 等相 关模 实 时监控 数 据 。
块组成。其中远程控制系统负责连接无线 Ｗｉ—Ｆｉ信号 ，通过广 ２．５感应 系统 模块 的设 计
域网或者局域网建立通信连接 ，接收服务器指令和处理高清摄 本设计感应系统负责检测各个传感器的数据 ，例如光敏 、视
随 着现 代人 生 活节奏 的加 快 ，父母 陪孩 子 的时 间也 逐 渐减 ２．３电源模 块 的设计
少 ，一般父母会选择玩具来陪伴孩子 ，而传 统玩具 的特点是功 电源模 块使 用 ７８Ｍ０５芯片 作 固定输 出三端 稳压 器 ，输 入 电
能 的单 一性 ，一般 只满 足 娱乐 的要 求 ，而 当代 玩具 设 计所 要求 的 压 范 围在 ＋５Ｖ～＋１８Ｖ之 间 ，固定输 出电压 ＋５Ｖ，额 定输 出电流 （最
件 ，到 达 准时 提醒 时 刻 ，进 行蜂 鸣 和 灯光 闪 烁提 醒 用 户 ，根 据显 光敏传感器 、视觉传感器 、红外传感器 、超声波传感器 、烟雾传感
示 屏 上 的事件 进行 处理 。
器 、温湿 度传 感器 等 。
光敏传感器是感知环境的光线强度 ，传送至主控系统，由主
控 系统负 责是 否 打开辅 助照 明灯 光 。