第一篇：機器人協會簡介

機器人協會演講稿

尊敬的各位領導，各位會長，以及到場的各位同學： 大家下午好！

我是機器人協會的會長王志鵬，首先非常感謝社團聯合會給我們提供了這次機會，下面我就簡單介紹一下我們協會。

我們本著“豐富學校科技文化生活，激發同學學習熱情，提倡‘勇于創新，團隊合作，刻苦學習’的精神，培養理論結合實踐的能力”的宗旨，將努力的服務于同學，我們協會的主要目標在于拓展深化各自專業知識完成對機器人課題項目的開發和創新，并在同學中普及機器人知識，培養他們對機器人有關科技研發的興趣。

作為一個剛剛興起的協會目前雖然還存在很多方面的不足之處，但在經過前幾年各位指導老師，各任會長及同學們的共同努力，現在協會的各個方面已經基本發展的比較完善，協會里擁有相當雄厚的實驗動手基礎和一個很好的發展平臺，實驗室里有舞蹈，行走，滅火，足球等數種機器人，為同學們動手搭建機器人，了解機器人，進行機器人對抗賽等各項活動的進行提供了一個可靠良好的平臺。而現在各位同學也在指導老師帶領下，積極參與到機器人的研究和學習中，并通過努力在全國的各項機器人大賽中取得了頗勝的成就。

當然從我們協會成立至今，我們參加了多次國內大賽，并獲得多項榮譽，下面我們大概介紹一下我們協會所獲得的榮譽： 在2007年8月份上海舉辦的“第八屆廣茂達杯中國智能機器人大賽”中榮獲兩個二等獎和兩個三等獎

2008年5月份徐州礦大舉辦的“第三屆江蘇省大學生機器人大賽”中榮獲一個亞軍和一個二等獎

2009年7月份長春舉辦的“第九屆全國機器人大賽暨2009年FIRA世界杯機器人大賽中國隊選拔賽”中榮獲一個亞軍、兩個季軍和一個二等獎，并獲得世界機器人大賽參賽資格。2009年12月份上海舉辦的“2009年中國機器人大賽暨RoboCup公開賽” RoboCup中型組一等獎，在中型組技術挑戰賽榮獲兩個二等獎。舞蹈機器人比賽一等獎，該賽事是中國最有影響力的機器人比賽之一，本次獲獎也是我校首次在全國機器人大賽中獲得一等獎。

2010年7月份內蒙古鄂爾多斯舉辦的“2010年中國機器人大賽

暨RoboCup公開賽” RoboCup歐鵬中型組冠軍，技術挑戰賽二等獎和三等獎，舞蹈組一等獎，游中國三等獎，競走狹窄足印三等獎，武術無差別組三等獎，這次比賽是我們學校參賽以來獲獎最多，涉及范圍最廣的一次。比賽共有190多個個學校，近3000多人，其中包括清華，哈工大等國內一流大學。

下面我簡單介紹下我們協會以后的發展計劃，首先我們協會將有計劃、有目的組織和舉辦一些與機器人有關的學術講座和報告（這個方面的活動目前我們協會已經在有計劃的進行中，9月18號我們舉辦了淮工首屆機器人展覽活動，將我們自己動手做的一些作品展現給大一新生，如果現場有興趣的可以到我們實驗室參觀。在10月份我們將利用4到5個周末時間走進淮安各個中小學進行展覽。）

平時，我們與自己系院的特色社團如：航模協會，機電創新協會加強溝通與交流，畢竟我們一個協會的力量很薄弱，我們也希望能和我們新老校區科技類社團一起交流學習，為以后協會更好的發展做努力。其次，我們協會也注重加強與外界機器人有關學術研究組織的聯系，積極開展多種形式的學術交流活動（目前我們協會多次赴南京農業大學，南通大學、淮安信息職業技術學院，交流學習并與南京農業大學創新實驗室達成長期合作伙伴關系）

說到交流學習，其實我們每年參加全國機器人大賽就是一個很好的機會，在比賽期間我們也會與其他高校探討交流，如 足球中型組中的國防科技大學、北京信息科技大學

在尋跡組，南通大學也是我們交流比較頻繁的一個學校之一。全國機器人大賽每年有65個項目的比賽我們也一直在摸索我們自己能參加的項目，像09年我們僅參加了3個項目的比賽，到10年我們已經獲得6個項目的8個獎項其中還獲得一個項目的全國冠軍！

除了在全國比賽中鍛煉我們自己，我們也經常在學院范圍內開展機器人制作大賽和知識競賽，從而在同學中普及機器人方面的知識，并為給各位同學提供一個良好的平臺，將自己的所學與實踐相結合，學以致用，提高動手能力和創新能力，并從中發覺人才，積累經驗，為日后參加全國乃至世界范圍內的各類與機器人有關 的大賽做好準備。（例如：10月中旬我們協會在社團巡禮期間將舉辦淮工第一屆機器人大賽，比賽涉及機器人設計及其制作，并與航模協會一起舉辦航模設計大賽

目前我們協會正在積極為2010年江蘇省機器人大賽做準備，這次比賽全江蘇各大高校都會有代表隊參加，對我們自己也是一個很好的考驗。）

以往的輝煌都已經成為過去，我們希望在以后的時間里，在團委以及社聯的帶領下，成為我們學校的特色社團。謝謝大家！

第二篇：微型機器人簡介

《微機電系統設計學》讀書報告——淺談微型機器人

《微機電系統設計學》讀書報告

——淺談微型機器人

呂玉峰

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摘要：微型機器人是微機電系統的重要分支，是微機電系統發展的高級形式。本文闡述了微型機器人的概念及關鍵技術；論述了現階段國內外的研究現狀，介紹了它的應用；最后指出了微型機器人的發展中尚待解決的問題。關鍵詞：微型機器人，微機電系統

前言

機器人技術是一門快速發展的高新技術，在許多領域得到了日益廣泛的應用，并對人類社會產生著日益重大的影響。微型機器人（Micro-Robotics）是指集成了微型作業工具、各種微小型傳感器，具有通用編程能力的小型移動機構。

微機電系統（Micro Electromechanical System，MEMS）是指可批量制作的，將微型機構、微型傳感器、微型執行器、信號處理和控制電路、以及接口通信和電源等集于一體的微型器件或系統。20世紀80年代后期，隨著大規模和超大規模集成電路的迅速發展，微電子技術與機械、光學等學科的交叉融合促進了MEMS技術的迅速發展。MEMS是目前正在飛躍發展的微米/納米技術中的一項十分重要的技術，它的成熟和產業化，對經濟建設、國防建設乃至社會發展都將產生深遠影響。

微型機器人是利用IC（集成電路）微細加工技術，將驅動器和傳動裝置、傳感器、控制器、電源等集成在一起的功能完備的MEMS系統。MEMS技術可將機器人系統的尺寸縮小到幾毫米甚至幾百微米，這種微型化的趨勢經逐漸成為機器人發展領域的一個重要方向。微型機器人的研究方向可以歸納為三個方面：微操作機器人技術，微定位機器人技術和微型機器人技術。

微型機器人結構尺寸微小，器件精密，可進行微細操作，具有小慣性、快速《微機電系統設計學》讀書報告——淺談微型機器人

響應、高諧振頻率、高附加值等特點。然而，微型機器人并不是簡單意義上普通機器人的微小化，微型機器人一般集成有傳感、控制、執行和能量單元，是機械、電子、材料、控制、計算機和生物醫學等多學科技術的交叉融合。微型機器人的研究，是一個新穎又具有重大實際意義和挑戰性的課題。該技術有利于實現真正意義上的微小系統，充分展示了微小系統的巨大魅力；而且建立微型機器人需要更為微小的驅動器、執行器、傳感器、處理器等，由此展開的對微型機器人本體加工和微部件的研制，將有利于實現更高意義上的微系統集成，推動MEMS技術繼續前進。

1.微型機器人的組成、關鍵技術及分類

微型機器人系統一般由四部分組成：微執行器，微傳感器，微能源，控制系統。相應的微執行器技術、檢測技術、能源供給和控制技術就是微型機器人的關鍵技術。

（1）微執行器技術

微執行器的研究，一直是微機械發展的關鍵，并在一定程度上標志著一個國家微機械的發展水平。

（2）檢測技術

在微型機器人上配備傳感器后可以檢測微型機器人的運動參數及環境參數，并存儲和傳遞檢測到的信號。作為機器人的感覺器官，傳感器須具備拾取信息、傳遞信息的功能，同時還須滿足尺寸小、分辨率高、穩定性和可靠性好、時間響應快等特點。微型機器人常用的傳感器有視頻探測器、渦流傳感器、激光干涉儀、加速度傳感器等。

（3）能源供給技術

微型機器人的能量供應方式可分為有線和無線，無線供能是微型機器人發展的未來趨勢。其中無線又可分為內部供應型和外部供應型兩種。內部供應的能量大多是電能，一般采用電池和電容器供能。電池輸出功率的連續性好，但是很難小型化。外部供應型大致有以下幾種：光驅動方式、熱轉換方式、壓驅動方式、變位轉換方式、電磁供應方式等。《微機電系統設計學》讀書報告——淺談微型機器人

（4）控制技術

微型機器人控制技術關鍵的是在微小尺寸水平上的集成機載控制器。目前這個技術還沒有很好地解決，有待計算機和部分外設集成技術的突破。

微型機器人種類很多，也有很多分類標準：

1)按所應用的領域，可以分為醫療用和工業用兩類；

2)按工作環境，可分為管道微型機器人、微型飛行器和水下微型機器人三類；

3)按驅動方式，可分為氣動、微電機驅動、智能材料驅動、能量場驅動等； 4)按移動方式，可分為輪式、足式、蠕動式、泳動式等； 5)按能源供給方式，可分為有線和無線兩種形式。

2.微型機器人的國內外研究現狀

目前，微型機器人已經成為了MEMS研究的一個重要的方向和熱點，世界各國正積極地開展微型機器人的研究。美國國家自然科學基金會將MEMS技術列為優先支持的項目，美國國防部先進研究計劃署也制定了有關MEMS的研究發展計劃。在歐洲，尤其是德國和法國，MEMS技術作為前沿高科技，得到歐盟組織的大力支持。在日本，微機械研究始于1991年由通產省資助的“微機械技術十年計劃”，分為基礎研究、中間評價和系統化技術三個階段，并于1992年組建了“微機械研究中心”來負責組織管理和規劃研究，重點是發展進入工業狹窄空間微型機器人、進入人體狹窄空間的醫療微系統和微型工廠。

我國微型機器人的研究起步較晚，在驅動控制系統的研究方面和國外差距比較明顯。微型機器人的研究己經被列為國家“863”計劃。國內研究人員已經開展了卓有成效的工作，也取得了一系列的研究成果。主要集中在三個領域：

（1）面向煤氣、化工、發電設備細小管道探測的微型機器人；（2）針對人體、進入腸道的無創診療微型機器人；（3）面向復雜機械系統非拆卸檢修的微型機器人。

下面按照微型機器人不同工作環境的分類，來看微型機器人的研究成果。《微機電系統設計學》讀書報告——淺談微型機器人

2.1微型管道機器人

微型管道機器人是基于狹小空間內的應用背景提出的，其環境特點是在狹小的管狀通道或縫隙行走進行檢測，維修等作業。

在工業、核工業、石油天然氣等領域中，管道作為一種有效的物料輸送手段而得到廣泛應用，為了提高這些管道的壽命，防止泄露等事故的發生，管道機器人作為滿足高效準確的故障診斷、檢測及維修的手段應運而生，其廣泛地應用于管道的探傷、補口、維修、焊接等諸多領域。

醫療機器人將機器人技術應用到醫療領域，極大的推動了現代醫療技術的發展，近年來隨著MEMS的發展，大大促進了醫療機器人的微型化，可用于人體內診斷和治療的微型機器人的研究越來越受到重視，如下圖所示。

2.2微型飛行器

微型飛行器不同于傳統概念上的飛機，它是MEMS集成技術的產物。微型飛行器的姿態控制系統中的微型地平儀、微型高度計，導航系統中的微型磁場傳感器和微型加速度計、微陀螺儀等，飛行控制系統中的微型空速計、微型舵機等，在微型飛行器上應用的微型攝像機、微型通訊系統等，都需要MEMS技術的支持，以減少體積和重量，改善飛行器的性能。微型飛行器的動力——微型發動機也需利用MEMS技術制造，所以說，微型飛行器除機身和機翼外，都需依靠MEMS技術，甚至機翼也可以用MEMS技術制造靈巧的蒙皮，以控制飛行器的飛行姿態。

微型飛行器的一個重要應用是軍事偵察，可進行敵情偵察及監視、戰爭危險估計、目標搜索、通信中繼，偵察建筑物內部情況等。適用于城市、叢林等多種《微機電系統設計學》讀書報告——淺談微型機器人

戰爭環境。因為其便于攜帶，操作簡單，安全性好的優點，可以在部隊中大量裝備。而在非軍事領域，配置有相應傳感器的微型飛行器，可以用來搜尋災難幸存者、有毒氣體或化學物質源，消滅農作物害蟲等，如下圖所示。

2.3水下微型機器人

微型水下機器人廣泛應用于大壩監測、水下搜救、漁業生產、港航安防、水下考古和科學考察等水下調查領域，如下圖中，左圖為美國的VideoRay系列水下微型機器人，右圖為仿生龍蝦微型機器人。

3.微型機器人的應用

微型機器人的應用領域正在不斷擴大，無論是在民用如農業、工業、醫學、生物等領域，還是軍用如軍事和航空領域，都有著廣泛的應用。美國國家科學基金委員會1988年的調查報告列舉了MEMS在生物血管、眼科手術中、疾病檢測與治療、高級儀器的超級清潔、微細檢測與修補、工業、軍事、航空航天、農業等方面的25個有希望的重大應用領域。《微機電系統設計學》讀書報告——淺談微型機器人

微型機器人在農業上可以用來殺滅害蟲、定點灑農藥；在工業和人們日常生活中，微型機器人給埋藏在地下的大量、無數的小口徑輸液管道的檢測和維護提供了一種很好方式和手段。在核工業上可以用來處理核電站事故、進行設備維修以及對核燃料進行處理。在醫學上醫用微型機器人的研究正在不斷取得進展，微型機器人的使用可以減少對人體其它完好組織的傷害，縮短康復時間，消除手術引起的副作用，降低醫療費用，減輕患者的生理痛苦和醫療人員手術操作時的心理壓力。在軍事上可以用于軍事要地的報警、防衛戰略要地等，也可以攻擊敵人的重要設施、實現定點爆破，或者深入敵后獲取重要的軍事情報。在航天上發射微型衛星可以大大降低衛星的成本和發射費用。

4.微型機器人研究所面臨的問題

（1）驅動器的微型化問題

微驅動器是MEMS最主要的部件，從微型機器人的發展來看，微驅動技術起著關鍵作用，并且是彰顯微型機器人水平的標志。開發耗能低、結構簡單、易于微型化、位移輸出和力輸出大，線性控制性能好，動態響應快的新型驅動器（高性能壓電元件、大扭矩微馬達）是未來的研究方向。

（2）微型機器人的尺寸效應問題

微型機器人，特別是醫用微型機器人，設計的最終目標都是將尺寸控制在毫米級以下。由于尺度的微細，使得表面積體積比增大，與尺寸高次方成比例的力，如慣性力、電磁力等的作用相對減弱，而與尺寸低次方成比例的黏性力、表面張力、靜電力、摩擦力等的作用顯著增加，這樣會造成微型機器人在運動時的阻力增大。

（3）能源供給問題

許多執行機構都是通過電能驅動的，但是對于微型移動機器人而言，供應電能的導線會嚴重影響微型機器人的運動，特別是在曲率變化比較大的環境中。微型機器人發展趨勢應是無線化，能量、控制信號以及檢測信號應可以無線發送、傳輸。微型機器人要真正實用化，必須解決無線微波能源和無線數據傳輸技術，同時研究開發小尺寸的高容量電池。《微機電系統設計學》讀書報告——淺談微型機器人

（4）可靠性和安全性問題

目前許多正在研制和開發的微型機器人是以醫療、軍事以及核電站為應用背景，在這些十分重要的應用場合，機器人工作的可靠性和安全性是設計人員必須考慮的一個問題，因此要求機器人能夠適應所處的環境，并具有故障排除能力。

（5）高度自治系統的控制問題

微型機器人要完成特定的作業，其自身定位和環境的識別能力是關鍵，開發微視覺系統，提高微圖象處理速度，采用神經網絡及人工智能等先進的技術來解決控制系統的高度自治難題是最終實現實用化的關鍵。

5.總結

微型機器人目前大多還處于實驗室或原型開發階段，存在許多關鍵的技術沒有得到解決，離實用化還有相當的距離。但是，隨著相關技術的不管發展，這些問題都將得到解決，促進微型機器人技術的不斷進步。可以預見，微型機器人在21世紀必將大量出現。微型機器人又被稱為“明天的機器人”，向微型化和超微型化方向發展的趨勢，將使得機器人走向更廣闊領域，也會讓我們看到另外一個多姿多彩的世界。

參考文獻

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第三篇：測量機器人簡介概要

測量機器人簡介

測量機器人又稱自動全站儀，是一種集自動目標識別、自動照準、自動測角與測距、自動目標跟蹤、自動記錄于一體的測量平臺。它的技術組成包括坐標系統、操縱器、換能器、計算機和控制器、閉路控制傳感器、決定制作、目標捕獲和集成傳感器等八大部分。坐標系統為球面坐標系統, 望遠鏡能繞儀器的縱軸和橫軸旋轉, 在水平面360°、豎面180°范圍內尋找目標；操縱器的作用是控制機器人的轉動；換能器可將電能轉化為機械能以驅動步進馬達運動；計算機和控制器的功能是從設計開始到終止操縱系統、存儲觀測數據并與其他系統接口, 控制方式多采用連續路徑或點到點的伺服控制系統；閉路控制傳感器將反饋信號傳送給操縱器和控制器, 以進行跟蹤測量或精密定位；決定制作主要用于發現目標, 如采用模擬人識別圖像的方法(稱試探分析)或對目標局部特征分析的方法(稱句法分析)進行影像匹配；目標獲取用于精確地照準目標, 常采用開窗法、閥值法、區域分割法、回光信號最強法以及方形螺旋式掃描法等；集成傳感器包括采用距離、角度、溫度、氣壓等傳感器獲取各種觀測值。由影像傳感器構成的視頻成像系統通過影像生成、影像獲取和影像處理, 在計算機和控制器的操縱下實現自動跟蹤和精確照準目標, 從而獲取物體或物體某部分的長度、厚度、寬度、方位、2 維和3 維坐標等信息, 進而得到物體的形態及其隨時間的變化。有些自動全站儀還為用戶提供了一個二次開發平臺，利用該平臺開發的軟件可以直接在全站儀上運行。利用計算機軟件實現測量過程、數據記錄、數據處理和報表輸出的自動化，從而在一定程度上實現了監測自動化和一體化。

第四篇：樂高機器人簡介

學中做，做中學

樂高機器人簡介

LEGO機器人以積木式搭建為主，ROBOLAB編程以圖形化界面呈現。通過電腦編程，可以依靠程序完成一定操作或移動的機械裝置，它可以有視覺、觸覺等感覺功能，有識別和自主行動的功能。搭建機器人的主要零件有：微控制器、動力（馬達）、傳感器、齒輪及a一些積木塊。

LEGO機器人有功能強大的控制器RCX(NXT)、易學易用的圖形化編程軟件、眾多的傳感器，使我們能輕而易舉地實現對外界數據的采集與處理，它的構件品種多而全、且色彩艷麗、手感好、硬度適中、重量輕、零件間配合精度高、拆裝容易、便于現場搭建、就算是一個從沒玩過樂高的人，只要擁有它也能很快地上手，能做你所想，讓你的想象馬上變成現實。

已有76年歷史的樂高積木，是世界公認的智力玩具的品牌，在青少年教育上有著矚人的成就。從八十年代初成立樂高教育部以來，樂高教育一直與國際頂尖的教育專家合作，研究和開發適合學校的科學、技術、數學、物理等課程學習的積木產品，近年來樂高教育又與美國麻省理工學院（MIT）多媒體實驗室及其他機構組織合作開發出了RCX、NXT、傳感器、馬達等一些電子及控制核心積木，開發出了直觀、簡單、能實現編程的圖形編程軟件，形成了人們所熟知的樂高智能機器人器材系列。但無論如何發展，樂高教育始終發揮著其器材的優勢，側重于在設計制作中培養使用者解決問題能力、溝通表達能力、自我學習能力和創新實踐能力，這無疑為學生搭建了很好的成長平臺。

目前樂高的積木主要是結構類，品種已達6000種以上。模型設計從橋梁到房屋到藝術雕塑，從古代建筑到近現代建筑，從航天飛機到火車到汽車到過山車，樂高積木幾乎無所不能，不僅能很好地表現結構原理，而且惟妙惟肖，十分逼真，尤其是他的傳動、連接部分科學的精致的設計，使拼搭出的作品的吻合度、精致度、運動和控制功能的實現以及良好的操作性，留給操作者的無限構思，無窮創意，加上電子控制積木和圖形軟件的使用，使其他器材無法與之相比。目前建在丹麥、英國、德國、美國、香港等國家和地區的多個大型樂高主題公園，各種仿真建筑的展示，就是樂高積木功能的很好體現，每年吸引著成千上萬的游人欣賞和體驗。樂高積木有很好的通用性和延續性，無論是1958年的積木還是2008年的積木，都可以無障礙地自然連接，不會淘汰，體現著可持續發展的現代理念。

第五篇：納英特機器人簡介

第一章 認識納英特機器人

在開始機器人滅火實驗前，大家先要準備好實驗器材和場地。可以為我們提供實驗器材的機器人公司有很多，本書以納英特教學機器人為研討平臺，大家可以訪問納英特機器人公司的網站http://www.tmdps.cn，獲取更多信息。

目前市場上用于教學的機器人主要有：樂高機器人、納英特機器人、廣茂達能力風暴機器人、中鳴機器人、雙龍機器人、慧魚機器人、通用機器人、交大陽光機器人等十幾種。選型是進行機器人滅火實驗前所面臨的一個重要問題，選型的標準是性價比要高。根據目前教育經費緊缺的實際情況，實驗器材要滿足教學的需要，還要能滿足競賽的需求。我們在器材選擇前要經過慎重的考慮，本人認為我們應該從以下幾個方面來考察：

（1）教學理念要先進

本人認為這是最重要的一條，我們選擇的產品應該和現在的教育潮流相符合，有利于同學們動手能力的培養，機器人的搭建空間要大，能充分發揮我們的想象力。我們使用的機器人平臺應該符合中小學生的年齡特點，要有利于創新能力的培養。

（2）產品質量要好

產品質量是選擇教學機器人品牌的重要標準，如果單從產品質量考慮，樂高機器人應該成為首選，但樂高產品價格貴，輸入輸出端口少，不能滿足競賽的需要。（3）售后服務要好

我們中小學生雖然學習能力強，但機器人的技術含量高，需要對我們進行多次的培訓。我們還需要機器人公司隨時為我們提供技術指導，為我們修理損壞的器材。現在由于競爭激烈，各廠家為了擴大市場，售后服務普遍比較好。（4）價格要合理

由于目前教育經費十分緊缺，而教育部門的各級領導看到了開展機器人進課堂活動的重要性，又希望短期能出成績。這樣每一套機器人最好是能滿足教學的需求，又能滿足競賽的需求。所以機器人的價格一定要合理，才有可能被我們選擇。

（5）滅火項目的競賽效果要好

本書主要從滅火機器人競賽輔導這一主線出發，來介紹教學機器人的軟硬件制作過程。我們希望制作出來的產品能在比賽中取得好成績，用競賽成績來檢驗自己的學習成果。進幾年從滅火項目來看，納英特機器人表現出了巨大優勢，在2006年的全國中小學電腦機器人制作活動中，小學、初中、高中三個年齡段的滅火項目，納英特機器人用戶獲得了2金1銀的優異成績。

作者把納英特機器人和其他產品進行了一番對比，發現納英特機器人體積小，重量輕，機器人的搭建十分方便，有利于各種方案的實現，搭建出來的滅火機器人速度快，成功率高，所以在機器人滅火比賽中往往取得比較好的成績。

經過綜合考慮，作者決定以納英特教學機器人為研討平臺，講解一下滅火機器人制作的一般規律，為同學們提供一些參考思路。大家完全可以根據自己的實際情況選擇產品，本書的很多內容對其他種類的滅火機器人制作同樣有參考作用。

圖1-1 圖1-1就是一臺簡單的納英特滅火機器人，它由很多部件組成。本書論述的機器人是2006年版本，編程軟件要求使用納英特機器人圖形化編程系統2.5.4002或更高版本，下面我們來對納英特機器人的主要部件進行初步認識。

圖1-2 圖1-2所示的部件就是納英特機器人的主體部分，背面有1個液晶顯示屏，相當于電腦的顯示器，它可以把機器人中的某些信息顯示出來，方便人們修改機器人的軟硬件設置。我們通常把液晶顯示屏的一端叫機器人的頭部。

圖1-3 如圖1-3，在機器人朝前的一面有很多傳感器接口，我們把它叫做端口，每個端口都有3個傳感器連接鐵芯。如果從我們的角度看來，圖上從左到右是3號口-10號口，總共8個端口，其中3-6口適合接模擬傳感器，7-10口適合接數字傳感器。

圖1-4 圖1-4的接口位于機器人左側，在圖上有5個一樣的接口是

11-15口，適合接數字傳感器，在這本書中，我們把大部分紅外避障傳感器接在這個位置，右側比較大一點的接口是機器人和電腦的通訊口。機器人通過一根通訊線和電腦相連，把我們在電腦中編寫好的程序下載到機器人中，讓機器人有個聰明的腦袋，指揮其他部分協同工作，完成我們交給他的任務。

圖1-5 機器人的后面如圖1-5，從左到右的5個部件分別是充電口、電源開關、stop開關、start開關、擴展電源接口。在入門階段需要了解的部件是：

（1）充電口，當機器人連續工作2-3小時的時候就會表現出走路走不動等現象，這說明機器人“肚子餓了”，需要“吃飯”。這時我們可以把機器人的電源開關撥到中間，然后用插在220v交流電上的電源適配器（又叫充電器）給機器人充電。充電時電源適配器的指示燈為紅色，充電完成，指示燈變綠色。

（2）電源開關

電源開關有3種狀態，撥到中間為為關閉機器人，撥到右邊可以讓機器人運行我們設計的程序，配合硬件來完成預期的任務。電源開關撥到右邊左邊，通常用在下載機器人的操作系統上，當我們發現機器人不聽我們話的時候，有可能是操作系統壞了，我們可以重新下載機器人的操作系統。

圖1-6 圖1-6中4個并排的是馬達接口，從左到右分別叫motor0、motor1、motor2、motor3。我們一般把機器人左邊的馬達接在motor0上，右邊的馬達接在motor1上，滅火風扇接在motor2上。

上面介紹了機器人主體上的一些主要部件，但我們還沒有看到機器人的手腳，眼睛鼻子耳朵也一個沒有看到。我們中小學生玩的機器人比較簡單，機器人的手腳由馬達輪子等組成，“眼睛”“鼻子”“耳朵”等感覺器官也很低級，我們把它們叫傳感器。

圖1-7

為了給機器人裝上手腳，我們可以利用如圖1-7所示的輪子，這種輪子叫萬向輪，既可前后滑動，又可左右轉動。我們在開始學習的時候為了降低控制的難度，通常把左右轉動的滾動珠用扎帶縛住。這樣輪子可以前后轉動但不能左右轉動。

圖1-8 只有上面的萬向輪，沒有動力來源，機器人還是不會動。在這里為機器人提供動力的部件叫馬達，如圖1-8，馬達上有紅黑兩色的電源連接線，通過連接插頭可以和機器人主體上的馬達接口相連。連接好馬達電源插頭后，馬達就可以從機器人主體內的電池板中得到能量，機器人對電機的控制命令也從這2條線傳出。在馬達電源插頭上我們可以看到上面有2個小螺旋，借助小一字螺絲刀，我們可以松開或者固定2根電源線。當螺絲刀逆時針轉動時，可以松開連接，順時針轉動可以緊固連接。同學們要仔細觀察，找出松開和緊固電源線的方法。同學們要注意往機器人主體上轉的螺絲一定要選擇較短的那種，否則機器人可能出現故障。

圖1-9 如圖1-9，當我們把“手腳”給機器人裝上后，這臺機器人就有了活動能力，把它到地上它就成了圖1-10所示的倒三輪結構機器人。

圖1-10 在圖1-10中我們已經把左邊的馬達接在motor0接口上，我們還需要把右邊的馬達接在旁邊的motor1接口上。下面是這臺倒三輪機器人的正面視圖。

圖1-11 現在我們先對這一臺機器人進行馬達測試，看它是否和我們的裝配意圖相符合。在安裝了納英特機器人隨機的機器人編程系統的情況下（沒有安裝的，請輔導老師安裝好），點桌面上的nstrobot圖標程環境。

（圖1-12），出現納英特積木式機器人圖形化編

圖1-13 從左邊的執行器模塊庫中拖一個啟動電機模塊到程序中，在右邊的啟動電機模塊上雙擊或者點右鍵點模塊屬性，如下圖，把馬達的功率設置為100。

圖1-14 點左上角的“文件”“另存為”取名為“馬達測試”保存起來，以便以后重復利用。

然后我們來把剛才編寫好的程序下載到機器人身體中，讓機器人按照我們的指示去完成任務。

在下載程序前我們要先把通訊線的一頭和電腦的一個串口連接，連接方法見下圖：

圖1-15

上圖中老師連接了2根通訊線，同學們只要連接1根就可以了。通訊線的另一端和機器人相連，見下圖。

圖1-16 在下載前我們用1個手把機器人提起，防止馬達的轉動使機器人從高處摔下損壞，然后向右打開開關。點“編譯下載”，圖1-17

圖1-18 選擇好與電腦連接的串口，點“下載應用程序”，如果下載失敗，請檢查串口是否搞錯，通信線有沒有連接，機器人電源有沒有打開等情況。有時候什么也沒有改變，關開一下電源，重新下載，也可能會取得成功。

下載成功后把電源撥到中間關閉機器人，然后在把電源撥到右側打開機器人，這時候我們應該看到左側的輪子在前進，如果右側的電機在轉，請交換moor0和motor1的插頭。

如果左電機在轉，但是在后退，請交換motor0插頭上的紅黑線。

右邊的電機也同樣測試，只不過程序中是啟動電機1。

在完成馬達測試后我們就可以來做電機運動練習題，通過練習來學習機器人的基本行走方法。

練習一：機器人前進

圖1-19 如圖1 19，從左邊的執行器模塊庫中拖一個移動模塊到程序中，雙擊程序中的“移動”模塊，在出現的參數設置框中，我們可以拖動滾動條，也可直接在文本框內寫數字，如圖1-20，把電機功率設置為中等速度前進。

圖1-20 設置好后程序變成

圖1-21 把這個程序下載到機器人上，把機器人放在地上，如果機器人是前進的，說明前面的調試是正確的，如果是原地打轉或后退，請重新調試馬達。

練習二：機器人圓心左轉1秒鐘

圖1-22 從左邊的執行器模塊庫中各拖一個“移動”“延時”“停止”模塊到程序中，設置馬達參數為左電機-100，右電機100，延長時間如下圖設置為1.0（一定要有小數點）

圖1-23 設置停止為停止所有電機。最后程序成為

圖1-24

練習三：機器人圓弧右轉1個圓

圖1-25 程序和上面基本一樣，不同的是左馬達功率設置為60，右馬達功率設置為20，先把延長時間設置為1.0秒，下載，讓機器人到地上行走，看這個時間夠不夠，一直修改，下載，運行，一直看到機器人基本上走出1個圓為止。這時候可能需要延長時間為2.3秒等等。

現在我們對機器人轉動的一些方法作簡單總結：（1）方法1，1個馬達后退，另一個馬達前進。（2）方法2，1個馬達不動，另一個馬達前進。

（3）方法3，1個馬達不動，另一個馬達后退。（4）方法4，兩個馬達都前進，一個快，一個慢。

（5）方法5，兩個馬達都后退，一個快，一個慢。練習四：機器人走8字形

機器人走8字和機器人走圓的道理一樣，它由2個圓組成，第一次左馬達功率設置為60，右馬達功率設置為20，另一次左馬達功率設置為20，右馬達功率設置為60。

走8字前首先要會走圓，延長時間和一個圓一樣，一次轉右圓，一次轉左圓。

圖1-26

練習五：機器人走正方形（使用順序語句）

我們要讓機器人走一個大致的正方形，可以讓機器人走4條邊，轉3次彎。

這個程序，同學們可以打開配套光盤第一章的相關練習，看一看老師是怎樣編寫的。調試的重點是轉動后延長多少時間大概能走90度轉彎。

練習六：機器人走正方形（使用循環語句）

機器人走正方形的動作可以這樣完成，先前進1條邊，然后做轉彎加前進的動作，重復3次，就成了一個正方形。在程序設計中，多次重復的動作可以用循環語句來寫，我們學習的循環語句主要有永遠循環、條件循環、多次循環3種，在這里我們利用1次前進和3次循環來走正方形。

圖1-27 先前進1次，它由移動和延時2個命令組成，下面循環語句中的前進速度及前進延時要和前面2句一樣。先拖出1個移動和延時，設置好馬達功率和延長時間，例如馬達功率左右都是60，延長時間是1.2秒。再從控制模塊庫中拖出1個多次循環，如圖1-28設置循環次數為3。

圖1-28

圖1-29 再往循環體內拖“移動”“延時”“移動”“延時”，前面一對甚設置為右轉90度，后面設置為前進1條邊。同學們如果覺得這道題目有難度，可以打開配套光盤第一章的相關練習，看一看老師是怎樣編寫的。這個題目的調試重點是轉動后延長多少時間大概能走90度轉彎。同學們要知道，編程容易，調試難，事實證明，我們在學習機器人的時候，花在搭建和編程上的時間不到總時間的%10，大部分時間是在調試機器人，也就是說，我們的時間都花在小修小補上。本題的大致90度轉彎就是靠不斷試出來的。

練習七：直線效果的糾正

我們用的教學機器人價格便宜，機器人上面的部件精度不是很高。有時我們會發現，叫機器人走一條直線，實際上它給我們走了一條弧線。這是因為2個馬達的功率稍有差異，隨著行走時間的變長，偏差逐漸積累，出現我們不希望的結果。為了糾正機器人走直線的效果，我們先編寫一個前進1秒后停止的程序，開始設置左右電機都是100。觀察機器人的行走曲線，如果機器人在1秒后向左偏，說明右邊的電機力氣偏大，我們把馬達功率改為左電機100，右電機90，在下載到機器人中，看一看直線效果是否有好轉。以后我們如果要后退或前進一段比較長的時間，就把力氣比較大的馬達功率設置得小一點。同樣機器人右偏也是這樣糾正。

圖1-30 如圖1-30,這就是一個可以測試機器人直線行走效果的程序。

第一章課后練習

本練習所有題目的參照依據是本章所述的機器人，使用納英特教學機器人2006版本。

（一）是非題

（1）下載機器人操作系統時應該把電源開關撥到左側，下載應用程序時應該把電源開關撥到右側。

（2）延時模塊拖延了時間，所以不適合使用延時模塊制作滅火機器人。（3）只要左右馬達的參數一樣，機器人就一定走出一條直線。（4）一般來說，調試機器人占機器人制作總時間的10%左右。（5）為了提高機器人的速度，我們只要學會前進指令的使用就可以了。

（二）填空題

（1）前進、后退、左轉、右轉都可以由----------模塊設置而來。（2）為了保持馬達的運動，我們可以使用————模塊。

（3）當左邊的馬達后退，右邊的馬達前進時，機器人做出的動作是————。（4）左馬達以100的速度前進，右馬達以30的速度前進，機器人做出的動作是——。（5）納英特教學機器人的2-6號端口叫-----口，7-15號端口叫-----口。

（三）選擇題

（1）我們對待機器人的態度正確的是（）

A 機器人是人類的競爭對手，我們要消滅一切機器人。B 機器人沒有生命，我們可以隨時把它丟到垃圾堆。C 我們中小學生年紀太小，玩不轉機器人。

D 機器人是人類制造的工具，使用機器人提高了我們的工作效率。

（2）關于機器人的說法正確的是（）A

機器人是特殊的人 B

機器人是特殊的機器

C

只有科學家的實驗室里才有機器人

D

我們只能在動畫片里才能看到機器人，我們沒有可能玩機器人。（3）我們中小學生學習機器人制作一般是在（）的基礎上 A 教學機器人平臺 B 鐵礦石、銅礦石等 C 水泥、沙子等

D 酒精、塑料等

（4）適合制作滅火機器人的平臺有（）A 納英特機器人 B 中鳴機器人 C 廣茂達機器人

D 以上都是

（5）為了讓機器人向右轉可以設置（）A 左邊的馬達前進，右邊的馬達后退 B 左邊的馬達不動，右邊的馬達后退 C 左邊的馬達前進，右邊的馬達不動 D 以上都是

（四）編程題

（1）機器人前進1秒鐘然后后退

（2）機器人前進1秒鐘然后右轉90度停止（3）機器人前進1秒鐘然后轉1個圈

（4）機器人后退1秒鐘然后前進2秒鐘停止（5）機器人左轉90度然后向前進

參考答案

是非

1對

2錯

3錯

4錯

5錯

填空

1移動

2延時左轉

4右轉模擬 數字

選擇

1D

B A

D D

編程題

參考答案見配套光盤