机器人教学WORD版

乐高公司：乐高玩具公司总部位于丹麦Billund, 是一家家族式私有企业。在提供模拟儿童的创造力、想象力和学习能力的高品质产品和体验方面，它是全球的佼佼者，其产品主要通过游戏性的活动来鼓励游戏者动手、动脑创作，激发他们的兴趣，并促进团结和共同思考。公司全面奉行的座右铭：“锐意进取，只求最好（Only the best is good enough）”。机器人简介

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。

机器人发展典型事件

1914年美国人乔治•德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人(即世界上第一台真正的机器人），并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。

1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫•英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人之父”。

1962年-1963年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器，包括1961年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼1962年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在1964年，帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。

1965年约翰•霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人，并向人工智能进发。

1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并抓取积木，不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人，拉开了第三代机器人研发的序幕。

1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长，后来更进一步，催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。

1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。

1998年丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms）套件，让机器人制造变得跟搭积木一样，相对简单又能任意拼装，使机器人开始走入个人世界。

2002年美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba，它能避开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足时，自动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机

器人。

2006年6月，微软公司推出Microsoft Robotics Studio，机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显，比尔•盖茨预言，家用机器人很快将席卷全球。

机器人优势：

机器人融合了计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识。在活动中，既教会学生去思考，又让学生通过动手、动脑，培养综合素质。学生通过亲手组装机器人系统、检测调整传感器、编制调试控制程序等工作，能够使学生的综合知识水平得到提高，使学生的动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力、创新能力等都能得到全方位训练和提升，对进行学科知识渗透、培养素质全面的创新型人才具有重要的作用。机器人进课堂后学生的学习兴趣高涨、综合素质提高、创新思维活跃，这正是素质教育的重要内容。因此，机器人教育引入校园，对学生至少有以下三个方面的获益。

其一，丰富学科生活，培养动手能力。由于生活水平的提高,现在的青少年自己动手制作玩具及科学模具的能力日益降低，创造发明的意念也渐呈弱化趋势。所有令他们爱不释手的玩具均是玩具商生产出来的，亦即是需用钱买来的。长此以往，将使未来中国少年儿童的求生能力、自我创造能力不断减低、变弱，这对于一个民族的科学发展是十分不利的。自我组装、制造机器人不但会提升青少年的科学兴趣，同时也会从小培养学生养成凡事自己动手的良好生活习惯。

其二，锻炼意志品质,培养团队精神。机器人制作涉及相关领域多种门类的专门知识，青少年必须广泛涉猎，持之以恒，才能有所成就。机器人的制作过程，正是锻炼意志、培养坚韧品质的过程。机器人制作一般都以二人、三人或一个团队的形式进行，群策群力、共同作业，就像体育比赛中的接力赛一样，缺一不可，整体的实力远超出个人的能力的发挥。

其三，激发创新精神，培养科学兴趣。人们一直在思考和探索如何开发青少年智力的问题。参与机器人制作，能使学生自小就对科学产生兴趣，获得科普知识，同时也将激发他们的创新能力。

机器人教学概况：

采用机器人作为教育平台，直观、有趣、综合性强，一经提出立即受到全球教育界的重视，并迅速发展。为了满足教育的需要，教育机器人的机械、控制、传感器和软件等四大组成部分均必须满足开放和扩展性的要求，并能够与各个层次的教学课程紧密结合，达到理论与实践紧密结合的教学和训练要求。进入校园十多年，已成为培养创新人才、促进教育改革的有力手段。机器人竞赛项目以其趣味性、挑战性、综合性和对抗性，深受各个年龄阶段的学生欢迎。

国外教育机器人的研究开展较早。早在上世纪六十年代日本、美国、英国等西方发达国家已经相继在美国大学里开始了对机器人教育的研究，到了六十年代他们在中小学也开始了机器人教学，在此过程中也推出了各自的教育机器人基础开发平台。

我国的机器人研究在七八十年代开展起来，在我国的“七五”计划，“863”计划中均有相关的内容。但针对中小学的机器人教学起步较晚，到上世纪九十年代后期才得到了初步的发展，发展仍不完善。

相关评论

1、联合国2002年《教育中的信息与通讯技术中小学课程框架和教师发展纲要》：信息技术素养是人类继读、写、算后的第四素养，为人类的第二文化。

2、盖茨：我看着多种技术发展的趋势开始汇为一股推动机器人技术前进的洪流，我完全能够想象，机器人将成为我们日常生活的一部分。机器人将彻底改变人类的生活方式。