教学玩中学纳之星

1、和我玩！我能思考，是你大脑的延拓我有灵敏的神经，展示你超人的智慧我有风火轮，艰难险阻任驰骋我有顺风耳，你说去东我不朝西我有千里眼，知你伴我左右我为你唱歌、跳舞我就是你爱动脑筋的酷新增活动项目，自动更新与软件的中心，请及时关注。2前言二十世纪八十年代，PC。九十年代，Internet。二十一世纪将是个人人（PR）！现在教育部门已经过去的传统教育模式，已经不太适用于我国的现代教育，全面培养学生的素质教育是的趋势，也是我国教育的必然趋势。在信息高速发展的，而怎样提高学生的素质及学生信息素养及培养学生怎样获取、处理有用的信息的能力，是当前的很多所困挠的事情。目前，随着人的出现，它的学习价值也得到充分的

2、体现。因为人是 21 世纪中学生最富性的科技活动平台，为什么这样说，是基于以下三个理由：1、机器人它全面接触传感器、计算机的软硬件的开发、人工智能等高新科技；2、它能全面培养学生的动手能力、创造力、综合能力、合作能力和进取精神；3、全面激发学生对科学技术的。当看到设计、制作的运行起来时，那种喜悦的心情是任何事情都无法比拟的。如果这种又被大规模地推向市场，为很多人使用和珍爱，这种就更是无以复加了。事实上，在学生，很少有人能够品尝到后一种的极至。“赛”为大家提供了一个实验的舞台。因此，希望大家能积极地参加赛，去体验一下“制作的”。尽管很多学校的同学都想参加开展人活动，但是他们却不知道应该从何入手。

3、很多同学不是很清楚应该怎样设计人，需要采用哪些材料和零部件，这些器材和零部件应该怎样使用，应该怎样零部件等等。对于以前没有人制作经验的同学来说，面对这些问题就更是不知所措了。完成本课程学习后，以上问题迎刃而解，从而去完成他们的创新、拼搏。“青少年是祖国的未来，科学的希望。”用科学的火花，去点亮的理想之火，这就是纳英特智能人寄予青少年朋友们的一点希望。我们衷心地祝福今天的小师，将来能成为真正的师。1目录第一单元 多彩的 第 1 课 我身边的第 2 课人世界3人3人5人赋予生命12第二单元 为第 3 课真实人12第 4 课第 5 课第 6 课第 7 课生命在于运动16人看世界（光线识别）19看到需

4、绕行（红外检测）24遇到碰撞要避让27第三单元 给人赋予.30人30第 8 课 多才多艺的第 9 课 听话的人35第 10 课 精确的人38第四单元 智能人42第 11 课第 12 课人走迷宫42人走轨迹49附录一：纳英特积木式智能机人平台软件的安装方法58附录二：纳英特 3D人系统软件的安装60电池的安装与充电62的整体装配63附录三：纳英特附录四：纳英特附录五：传感器、马达接口说明及其他功能按键64附录六：功能及函数说明66附录七：操作70附录八：活动场地示意图及制作方法71附录九：实物及参考程序见随书光盘72附录十：配件.732第一单元 多彩的人世界第 1 课 我身边的人任务导航1. 通

5、过阅读资料了解 人基本概念。2. 了解科技发展的现状。3. 通过观察周围事物发现我们身边 的 人。FOLLOW ME人的发展现代 ，科学技术飞速发展，科技 用他们的聪明才智、不懈努力，制造出了充分体现人类智慧的高科技 人 人的出现与飞速发展不仅了人、保护了人，而且延伸了人的活动空间。让我们一起走进 人世界，认识 人，领略这一高科技成果的风采。什么是 人我国科学家对 人的定义是：“ 人是一种自动化的 ，所不同的是这种 具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、 能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化 ”。人按功能可分为两大类：工业 人和特种 人。工业 人主要用于工业生产中，如

6、焊接 人、包装 人、分拣 人等。特种 人主要用于除工业生产以外的地方，如农业、军事、医疗、家庭、 、科研等方面，不同类型的 人。如下图所示：第一单元多彩的机器人世界1智能 人随着和人工智能技术的飞速发展，在 20 世纪 80 年代，将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统，集机械、电子、传感、计算机、人工智能等许多学科研究成果于一身，通过软件编程 ，完成需要一定智能为基础任务的自动化 称为智能 人。学习的载体随着智能技术的发展，智能 人的教育走进中小学校已经成为必然趋势，智能 人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人3汽车工业 人剪羊毛 人火星探险 人医疗 人高楼清洁 人人

7、工智能等众多先进技术，充分地体现了当代 多个领域的先进技术，是信息技术的重要内容，更是智能技术的结晶。智能 人的教学内容必将给信息技术基础教育带来新的活力，智能 人会成为中小学生能力、素质培养的智能平台。在中小学 教学中智能 人将会与计算机一起成为 教育的工具，承载起 教学载体的任务。u 通过以上的介绍说出你见过或了解的u 下面哪些是智能 人？人？第一单元多彩的机器人世界DIY：1. 去中国 人 （有哪些强大的 人，有没有你见过的？2. 去纳英特 人 （3. 在网上搜索关于 人相关 图片、）浏览一下，看看都），都有哪些 人？等并与全班同学交流共享。知识着陆：1. 什么是 人？ 人有哪些分类？2

8、. 你知道我们为什么要学习智能 人吗？1视野拓展- 人的由来1920 年捷克斯洛伐克作家萨佩克谢了一本名为洛桑万能 人公司 的剧本，他给洛桑万能 人公司生产的 人取名为“Robot”,音译为汉语“罗伯特”。这些 人没有思维，是 埋头干活、任由人类压榨的奴隶， 能生存 20 年，该公司因此生意兴隆。后来因为一个极其偶然的 ， 人开始有了知觉，他们 忍受人类的 ，做人类的奴隶，于是， 人向人类发动 ，最后彻底 了人类，“ 人”这个名字也正式由此产生。在我国古代也进行过 人的研究和应用，如西周时期的偃师就研制出能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的 人；东汉时期张衡发明的指南针，就是世界上最早的 人雏形

9、；到了三国时期，诸葛亮将他发明的木牛流马作为的工具，这是 人在 中的一次应用。4第 2 课人任务导航：本课将通过一个简单 人程序在 系统上编写运行的过程了会如何在计算机上实现模拟实施 人项目。FOLLOW ME人 系统系统是 人的设计、实现，完全以虚拟的形式出现在虚拟的环境中， 它能够优化 人的硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本，解决 人设计过程中的不足。NSTRSS 是纳英特 人公司新近推出的一款以.NET 平台为基础，使用 Microsoft DirectX9.0 技术的 3D人 软件。通过构建虚拟人、虚拟环境，编写虚拟 人的驱动程序，模拟 人在特定环境中的运行。系统界面第一单元多彩的

10、机器人世界2系统主界面快速启动：通过选择已保存的项目文件，用户可直接、快速的进入 。进入 ：通过进行相关设置，按照一定的步骤开始新的 。人搭建：进行新 人的搭建或者已存 人的编辑修改。此版本人是搭建好的，不需要搭建 人。场地编辑：进行新 场地的搭建或者已存场地的编辑修改。退 出： 当前系统。场地的编辑打开 软件点击场地编辑场景编辑部分：第一步：场景组件选择：标识点起始点5长度、宽度调节栏位移方向盘第一单元将起始点添加到 里面的场地上如上图所示，在起始点上点击鼠标右键选择属性，通过左侧上方的长度和宽度条对起始点的大小进行调节，同时可通过下方位移方向盘，对起始点位置进行调节。程序的编辑点击进入 ，

11、在程序代码下拉列表中选择“新建”即可打开程序编辑器开始程序的编写给 人赋予智慧。多彩的机器人世界2一般选用流程图文件进入 人编程软件，拖动执行器模块库中的“移动”模块到“主程序”下， 如下图所示。在拖动时，必须将拖动的模块对准“主程序”下方的黑色箭头，当箭头变为红色时，松开鼠标左键，这样才能 地将此模块与主程序连接起来。如果模块图标的外框是虚线框，则表示模块之间没有正确连接，此时，可以单击鼠标左键选中错误连接的模块，按 Delete 键，确认后即可删除，也可以鼠标右键点击要删除的模块，选择下拉菜单中的“删除模块”确认后即可删除。6单击鼠标左键拖到“主程序”下拖动“移动”模块到流程图区，并正确连

12、接双击“前进”图标，进行参数设置。左右电机分别输入相同的数值 70，此时电机正转，如下图所示。第一单元多彩的机器人世界1输入 702输入 703单击“确定”按钮2设置“移动”模块参数3选择时间精确度2双击4输入时间值1拖动“延时”5单击确定拖动“延时”模块并设置7拖动“延时”模块，连接在“前进”模块下面，并设置 人前进时间为1.5 秒钟，如上图所示。在程序设计中，当 人到达目的地后停下来，需要从执行器模块库中拖动“停止”模块到“延时”模块下方,并设置参数让 人停止。取消选择停止所有电机，选择左电机、右电机，设置完成后，程序流程图中的“停止”模块，显示为“停止所有电机”，如图下图所示。1拖动“停

13、止”模块到“延时”模块下方3单击确定第一单元2双击设置 人停止程序的编写好了之后直接点击编程环境的关闭按钮，即自动提示是否需要保存文件。此时点击 “是” 保存就好了。多彩的机器人世界2如果要实现 人转向，可以通过 人左、右轮差速来实现，当左电机转速快于右电机转速时， 人右转；当左电机转速慢于右电机转速时， 人左转。当左、右电机转速相等并为正值时（设置左右电机功率分别是 70、70），机器人前进。当左、右电机转速相等并为负值时（设置左右电机功率分别是-70、-70）， 人后退。左右电机转速相差越大， 人转弯半径越小，反之则越大。一个为正值，一个为负值则为原地转（如右电机功率分别是 70、-70）

14、。运行点击“进入 ”进入 人组队的设置界面，规则选择“常规”，场地选择 保存好的场地，名称可以任意命名，程序代码和 人都选择 保存的就可以了。此时点击 “下一步” 进入 。如下图所示：8在下面这个界面上点击“进入 ”会提示“是否保存该比赛项目”，点击是可以对做好的 项目进行保存以便在快速启动中打开。第一单元多彩的机器人世界2点击“开始”，开始运行做好的 。9当发现 人的硬件或者程序有问题需要修正的时候按以下操作进行： 人程序的修改当鼠标右键选中主机盒，屏幕左上角会弹出一个运行参数的 框， 框下方有个代码显示，点击代码显示。下方就会出现对应的C 代码。第一单元多彩的机器人世界在 人显示出代码框内

15、任意位置双击鼠标左键，即进入代码编辑界面可对人程序进行修改保存，然后复位，再从新开始运行 人。同时在此状态下，可看到 人当前正在运行的某段代码，便于发现错误并进行及时修改。 ：场地的修改在场地任意位置点击鼠标右键选择编辑，即可对场地进行修改。图示如下：210DIY1. 动动脑筋，做一个一会前进一会后退的 人并在 中实现。2. 想 ，动动手，写一段程序让你的 人左转一圈右转一圈并在中模拟。知识着陆以下操作内容都了会了吗？1、 系统有两个界面，它们是流程图编辑界面和 人 界面。在流程图编辑界面编辑程序；在 人 界面编辑 人场地（环境） 和运行 人 程序；在模块上单击鼠标右键进入编辑 框，可以编辑修

16、改流程图模块。2、“启动电机”与“移动”的区别在执行器 模块中有“启动电机”和“移动”模块，它们的功能类似， 都是给连接在主板电源接口上的电机供电。它们的区别是，“启动电机”可以给序号为 0、1、2、3 的电机电源接口供电，而“移动”模块只能给序号为 0、1 的电机电源接口供电，0、1 的电机电源接口默认为左右轮电机接口。第一单元视野拓展第一台 人的故事人类发展到 20 世纪，随着 分工的细化，从事简单重复工作的人们强烈渴望有某种能代替 工作的出现，在 这方面的研究，美国的英格伯格和德沃尔走在了前面。1954 年，电子学家德沃尔获得了一项"可编程序机械手"的专利，这是一种象

17、人手臂的机械手，它按程序进行工作，这种程序可以根据不同工作需要来编制，因此，具有通用性和灵活性，由此，热衷于 人研究的物理学家英格伯格想到，如果能制造出这种 ，可象人一样学习别人干活的动作，之后便能自动重复进行操作。于是，在 1958 年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台真正实用的工业 人，并很快得到了应用。随后，他们成立了世界上第一家 人制造工厂- 尤尼梅逊公司，并将第一批 人称为"尤尼梅物"，意思是"万能自动"，英格伯格因此被称为"工业 人之父"，1984 年，他还 ："我要使 人擦地板，做饭， 洗刷 汽车和检查安全&q

18、uot;。多彩的机器人世界211第二单元 为 人赋予生命第 3 课 真实 人任务导航把 环境下编写的“ 人学走路”的程序在真实的 人上实施，熟悉真实 人操作的全过程。体会真实 人与人在运行程序时的差别。FOLLOW ME运行 人编程软件单击“开始” “程序” “NSTRobot” “NSTRobot”或者在桌面上双击纳英特 人编程软件的图标（如左下图所示），电脑屏幕上就会出现纳英特 人编程软件的启动界面（如右下图所示）。第二单元为机器人赋予生命3新建应用程序单击 人图形化编程系统的菜单“文件” “新建”或者单击新建图标 ，在出现的新建文件 框中选择“流程图文件” ，如下图所示：程序设计12在第

19、二课中我们已经在 中编写了一个 人“ 人学走路”的程序。现在我们把这个程序在真实的 人上实现。1)从执行模块库中选择“移动”模块，拖动至图形化编辑区的主程序模块下方。如下图所示：拖动移动模块到主程序下方的黑色箭头处，待黑色箭头变为红色时松开鼠标。执行模块库鼠标左键选中移动模块，并拖动不放至编辑区。第二单元如果想删除模块，可以单击鼠标右键，在右键菜单中选择“删除模块”或者鼠标左键选中需要删除的模块按键盘上的 Delete 键即可删除模块。详细的软件操作请见软件菜单中的帮助主题。为机器人赋予生命3点击确定按钮完成参数设置2) 设置“移动模块”参数。鼠标左键双击移动模块即可打开参数设置框，分别设置左

20、电机、右电机的功率分别为 50、50。如下图所示：3）从执行模块库中选择“延时”模块，拖动至图形化编辑区的“前进”模 块下方并设置“延时”模块参数。鼠标左键双击“延时”模块即可打开参数设置框，设置时间为 2.0 秒，精确度设置为“精确到 0.1 秒”。如下图所示：13鼠标左键双击移动模块精确度选择精确到 0.1 秒设置时间为2.0 秒4）从执行模块库中选择“停止”模块，拖动至图形化编辑区的“延时”模 块下方并设置“停止”模块参数。鼠标左键双击“停止”模块即可打开参数设置框，去除停止所有电机前面的“”号，设置停止左电机和右电机。如下图所示：第二单元为机器人赋予生命3这样，我们的“ 人学走路”的程

21、序就编写好了，然后我们就接着做下一步了。编译 运行程序1）用一条 的USB 线，一端接到电脑的USB 接口，另一端接到机器人的USB 接口。这样就完成了 人和电脑的连接。2）单击“编译 ”按钮“ ”，将程序编译为 人识别的语言。如果跳出的 框显示编译 （如下图所示），打开 人电源开关，就可以点击 按钮就可以将 程序 到 人里面了。143）程序 完成后，关闭 人的电源开关，拔出 人上的 USB 线。注意：如果 程序过程中出现以下提示：第二单元为机器人赋予生命这说明在 程序过程中，由于 线脱落（或接触不良）、电池电量不足或其他 导致 无法继续。出现这种情况就需要按上述步骤重新 。将 人放在平整的空

22、地上，打开 人电源，按一下运行按钮即可运行程序了。如果 人按照程序中前进 2 秒后停止则说明我们 了。DIY想 ，如果我们想让 人一下前进一下后退，我们应该怎么编程呢？编好后 到 人中试试。3知识着陆“移动”：完成 人的前进、 、转弯、原地转等动作。0、1 号电机分别代表 人的左、右电机（出厂默认值）。"+"表示电机正转,""表示电机反转。功率应是介于-100 至+100 的整数,功率绝对数值越大，电机转速越快。“延时”：使上个动作延续一段时间。 “停止”：该模块可以停止所有或者某个电机。视野拓展-第一代 人第一代是示教再现型 人：“尤尼梅特”和“沃尔萨

23、特兰”这两种最早的工业机器人是示教再现型 人的典型代表。它由人 机械手做一遍应当完成的动作或通过 器发出指令让机械手臂动作，在动作过程中 人会自动将这一过程存入记忆装置。当 人工作时，能再现人教给它的动作，并能自动重复的执行。这类 人不具有外界信息的反馈能力，很难适应变化的环境。英格伯格和德沃尔制造的工业 人是第一代 人，属于示教再现型，即人手把着机械手，把应当完成的任务做一遍，或者人用“示教 盒”发出指令，让人的机械手臂运动，一步步完成它应当完成的各个动作。15第 4 课 生命在于运动任务导航通过执行器模块库中的“移动”模块和 器模块库中的“多次循环”模块，实现 人走正方形。体会 人 技术和

24、智能技术在 人技术中的联系和作用。FOLLOW ME原理介绍让 人走正方形要完成直行和转向的动作。直行的动作在第二课中我们已经学习过了，转弯也简单提到了。我们要实现 人走矩形只要将 人前进转弯的动作循环执行 4 次就可以了。程序设计1） 打开编程软件，新建一个应用程序，选择流程图文件。第二单元为机器人赋予生命42）从执行模块库中选择“移动”模块和“延时”模块，并设置“移动”模 块参数为 80，80；设置“延时”模块参数为 2.0 秒。如下图所示：设置左右电机参数均为 80，80选择移动模块和延时模块设置延时模块参数为 2.0 秒163）然后再从执行模块库中拖动“移动”模块和“延时”模块到“延时

25、”模 块下方，并设置“移动”模块参数为 70，-70；设置“延时”模块参数为 0.3 秒。如下图所示：设置移动模块速度分别为 70，-70第二单元为机器人赋予生命设置时间为 0.3 秒4）最后添加一个“停止”模块，设置停止左电机和右电机。4编译这个程序，如果编译 ，然后将程序 到 人中，看一看 人是不是前进 2 秒后右转 90 度，如果没转到 90 度，可以通过将程序中的向右转模块参数改大或将延时的时间改长来是实现，反之如果转过了，可以通过将转弯的参数改小或将延时模块的时间改短来实现。5）完成了 人前进两秒后右转 90 度，我们该怎么样让 人走出一个正方形呢？我们在程序中将前进 2 秒右转 9

26、0 度的动作循环执行 4 次就可以完成走正方17形了。拖动 模块库中的“多次循环”模块到程序中，并设置循环次数为 4。图示如下：设置循环次数为 4第二单元为机器人赋予生命4编译 运行程序将程序保存到“e: 人程序 人走正方形程序.nrb。USB 用 线将程序 到 人中。放在场地中观察 人的运行状态，是不是能走出一个完整的正方形呢？DIY：1. 想 怎样编程可以让 人走折线呢？（提示通过设置延时模块的时间长短人转到不同的角度）2. 试一试，你能让你的 人走出一个正三角形吗？（选作项目）知识着陆：本节课主要学习了“多次循环”模块的使用。“多次循环”就是多次执行同一组指令。这组指令就是“多次循环”模

27、块中间的所有指令。视野拓展- 人的组成1886 年法国作家利尔亚当在他的小说未来夏娃中将外表像人的起名为安德罗丁（android），它由 4 部分组成：1、生命系统（平衡、步行、 、身体摆动、感觉、表情、调节运动等）；2、造型解质（关节能自由运动的金属覆盖体，一种盔甲）；3、人造肌肉（在上述盔甲上有 、静脉、 等身体的各种形态）；4、人造皮肤（含有肤色、机理、轮廓、头发、视觉、牙齿、手爪等）。18第 5 课人看世界（光线识别）任务导航：人的灰度传感器是由一个发光二极管和一个光敏传感器组成的，利用灰度传感器可以识别地面上的不同颜色，利用 人前方光敏传感器可以识别人前方的发光体。FOLLOW ME

28、灰度传感器灰度传感器是模拟传感器。灰度传感器利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光其阻值也不同的原理进行颜色深浅检 测。灰度传感器有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为 人可以识别的信号。灰度传感器检测到的颜色越深，返回值越大，反之越小。第二单元为机器人赋予生命火焰传感器火焰传感器是模拟传感器。它利用火焰光线敏感型的元件对火焰强度的检测 并将其转换为 人可以识别的信号。外界红外线越强，数值越大；红外线越弱， 数值越小。根据函数返回值的变化 红外

29、线的强弱，从而能判别出火源的远近。在灭火比赛中，火焰探头起着非常重要的作用，它可以用作 人的眼睛来寻找火源。利用它可以制作灭火 人、火警 人等。5火 焰 传感器程序设计1.下面我们来做一个 人在 “轨迹灭火”场地上循线的 人。1）打开 人编程软件，拖动“ 模块库”中的“条件循环”模块到流程图区“主程序”下,并正确连接，双击“条件循环”并设置为“永远循环”。 如下图所示：19灰 度 传感器2）拖动“ 模块库”中的“条件 ”到“永远循环”中，并正确连接。双击“条件 ”，在弹出的参数设置中，变量选择“模拟输入”，传感器选择“灰度”，输入端口选择“中灰度”，关系选择“>”,等式右边变量输入“40

30、0”， 单击“增加条件”，确定完成，如下图所示：第二单元为机器人赋予生命3）拖动“执行器模块库”中的“停止”模块到“条件 ”的YES 分支下， 双击“停止”模块，设置为停止左电机和右电机。5204）拖动“执行器模块库”中的“移动”模块到“条件 ”的 NO 分支下， 双击“移动”模块，设置左右电机功率分别为 100、100。5）将程序保存到“e: 人程序 人检测黑线.nrb”，并使用 USB 下载线将程序 到 人中。在 人前方贴一条黑线，并把 人正对黑线， 观察 人运行效果。是不是可以实现 人检测黑线呢？2.我们再来做一个 人检测火焰的小项目。1）打开 人编程软件，拖动“ 模块库”中的“条件循环

31、”模块到流程图区“主程序”下,并正确连接，双击“条件循环”并设置为“永远循环”。 如下图所示：第二单元为机器人赋予生命52）拖动“ 模块库”中的“条件 ”到“永远循环”中，并正确连接。双击“条件 ”，在弹出的参数设置中，变量选择“模拟输入”，传感器选择“光线”，关系选择“<”,等式右边变量设置为 500，单击“增加条件”，确定完成，如下图所示：213）拖动“执行器模块库”中的“移动”模块到“条件 ”的YES 分支下， 双击“移动”模块，设置为左右电机功率分别为 100，100。第二单元为机器人赋予生命54）拖动“执行器模块库”中的“停止”模块到“条件 ”的 NO 分支下， 双击“停止”模

32、块，设置停止左电机和右电机。225）将程序保存到“e: 人程序 人检测火焰.nrb”，并使用 USB 下载线将程序 到 人中。在 人前方放置一点燃的蜡烛，并把 人正对火焰，观察 人运行效果。 人是不是可以走到火焰的前方停下来了呢？想 ，如果想让 人走到离火更近的地方，应该怎样修改程序呢？DIY1. 动手做一个叫早 人，天亮了， 人发出鸣叫提示小 该起床了。知识着陆“条件循环”：先 ,再执行语句。满足条件执行内嵌语句,反之跳出循环, 不执行内嵌语句。“永远循环”：永远循环又称死循环，反复地执行一组相同的指令。 “条件 ”：当条件成立时执行一组指令，否则跳过(不执行)。 条件和条件循环很相似，但它

33、们最大的区别是：条件成立时，前者指令只被执行一次，后者则是循环执行。比如“光线<100”则 人 ，用条件一声，用条件循环 人则连续 。人只发出第二单元视野拓展-未来的 人在已经过去的 20 世纪， 人的 逐渐发展、壮大。在科学技术高度发展的今天，你能 下一世纪的 人会是什么样子呢？对于现有 人的功能，这个人丁兴旺的大 又会对人类的文明和 的进步产生怎样的影响呢？人会越来越小目前各国的研究现状而言，表明微型 多还处于 或原型开发阶段，但可以预见，将来微型 人将广泛出现。为机器人赋予生命由德国工程师莱纳尔格茨恩发明的微型 人，可直接由针头注射进入、尿道、胆囊或肾脏。它依靠微型磁铁驱动器前进，

34、由医生通过 指挥，既可用于疾病诊断，也可用于如动脉硬化、胆 等管腔阻塞类疾病治疗。还能听从医生指挥，将药物直接送达到需要医治的患病 ，以取得更好的治疗效果。当这种微型 人工作完成后，医生便可以像抽血那样用针头将它抽出来。人会越来越聪明现在的智能 人，它的智力最高也只相当于两三岁幼儿的智力水平。在将来，高智能的 人将越来越多，其智力水平也一定会不断提高，慢慢地达到七八岁、十几岁少年甚至青年人的智力水平。20 世纪 90 年代后期，为促进智能 人的发展， 、韩国等 相继发起举行人足球赛，并成立了相应的 。 人足球赛涉及多 人的动作协调、系统等前沿的课题。可以说，每一场 人足球赛实际上都是世界各国

35、人发展水平的一场较量。也许在将来的某一天，就如同 1996 年世界国际象棋冠军卡斯帕罗夫输给了计算机“深蓝”一样，我们会看到世界顶尖级的球员组成的“超级联队”也对付不了的 人球队， 你相信吗？523第 6 课 看到 需绕行（红外检测）任务导航人通过红外传感器获取前方 信息，并可根据对 信息的 避开。FOLLOW ME红外传感器红外传感器具有红外信号发射与接收装置，发射装置发射红外信号，接收装置接收红外信号。当接收装置收到发射装置发射的红外信号， 人即可利用收到的信号来识别周围特定环境的变化。 人就是利用这一原理对检测其周围有、无 物的，红外传感器如左下图所示， 人上的红外传感器标示如右下图所示

36、。红外传感器红外传感器第二单元为机器人赋予生命程序设计下面我们动手做一个 人检测 的项目。1）打开 人编程软件，拖动“ 模块库”中的“条件循环”模块到流程图区“主程序”下,并正确连接，双击“条件循环”并设置为“永远循环”。如下图所示：62）拖动“ 模块库”中的“条件 ”到“永远循环”中，并正确连接。双击“条件 ”，在弹出的参数设置中，变量选择“数字输入”，传感器选择“红外”，输入端口选择“中红外”，关系选择“是”，等式右边变量选择“1”，24红外传感器单击“增加条件”，确定完成，如下图所示：3）拖动“执行器模块库”中的“移动”模块到“条件 ”的 YES 分支下， 双击“移动”模块，设置左右电机

37、功率分别为 70、-70。第二单元为机器人赋予生命64）拖动“移动”模块到“条件 ”的 NO 分支，并设置电机功率均为 70。如下所示：25编译 运行程序将程序保存到“e: 人程序 人避障.nrb”，并使用 USB 线将程序 到 人中。在 人前方放置一个 物，并把 人前方的红外传感器对准 物，观察 人运行效果。是不是可以实现 人避障了呢？试一试，如果将红外传感器的检测距离调远一点会出现什么情况呢？动手做一做，观察 人的运行情况。DIY1开动你的脑筋，想 怎样实现 人“城市”行呢？（ 人城市行项目就是要实现 人绕着城市行走，可以使用一个红外传感器来实现，具体来说， 人检测到城市一直沿 物直走，没

38、检测到城市拐弯。）知识着陆红外传感器：红外传感器在处于工作状态的时候，不停的以 60° 的散角向外发射红外光，阴影区域为发射光的区域，当红外接收管正好处于反射光区域内，便能接收到红外发射管发射光遇到 的反射光，由前所述，即认为此时有障碍，这种设计方案多用于 检测，俗称为 人的“眼睛”。第二单元为机器人赋予生命6视野拓展- 人的定义在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但 人问世已有几十年， 人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。 之一是 人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。根本主要是因为 人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像 人一词最早诞

39、生于科幻小说之中一样，人们对 人充满了幻想。也许正是由于 人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。为了防止 人 人类，科幻作家阿西莫夫于 1940 年提出了“ 人三原则”：1、2、3、人不应 人类；人应遵守人类 令，与第一条违背 令除外； 人应能保护 ，与第一条相抵触者除外。这是给 人赋予的 性器人开发的准则。人学术界一直将这三原则作为机26第 7 课 遇到碰撞要避让任务导航：人主要是通过探测碰撞开关的闭合状态来获取碰撞信息，在本课将通过对碰撞信息的 来人的动作。FOLLOW ME碰撞传感器碰撞传感器利用碰撞开关的信号来获取碰撞传感器或其安装部件是否碰触到其它物体。其开关是高灵敏，防抖动

40、的开关人获取信息的可靠性非常高。碰撞传感器图示如下：碰撞传感器第二单元为机器人赋予生命程序设计人前方碰撞传感器接在主机的 4 号接口。1）打开 人编程软件，拖动模块库中 模块中的“条件循环”模块到主程序的下方并双击“条件循环”模块设置为“永远循环”。如下图所示：72）拖动“ 模块库”中的“条件 ”到“永远循环”中，并正确连接。双击“条件 ”模块，在弹出的参数设置中，变量选择“数字输入”，传感器选择“碰撞”，输入端口选择“前碰撞”，关系选择“是”，等式右边变量选择“1”，单击“增加条件”，确定完成，如下图所示：273）拖动“移动”模块到“条件 ”模块的 YES 分支下并设置功率为-60、-60。

41、同时拖动“延时”模块到 模块下，双击“延时”模块并设置时间为 1.0秒。图示如下：第二单元4）再拖动“移动”模块到“条件 ”模块的 NO 分支下，并设置参数为80、80。如下图：为机器人赋予生命7编译 运行程序将程序保存到“e: 人程序 人碰撞避让.nrb”，并使用 USB线将程序 到 人中。在 人前方放置一个 物，并把 人前方的碰撞传感器对准 物，观察 人运行效果。是不是可以实现 人碰撞到可以避障了呢？28DIY1根据下面的提示编写一个程序，实现手动碰撞到碰撞传感器后， 人启动直到红外检测到 停止。提示：参考碰撞启动后 人走 2 秒的示例程序：第二单元2动手编写程序，实现 人碰撞到 后开启警

42、示灯。提示：警示灯可以使用编程模块中“指示灯”模块，需要开启指示灯就设置指示灯模块中左右指示灯为开就可以了。图示如下：为机器人赋予生命7知识着陆碰撞传感器：实际上是一种接触传感器，在开关按下时反映数值为（1）在 开关没按下时反映数值为（0），我们生活中有很多这种例子如电灯的开关等等。视野拓展-第二代 人第二代是有感觉的 人：它们对外界环境有一定感知能力，并具有听 觉、视觉、触觉等功能。 人工作时， 根据感觉 （传感器）获得的信息， 灵活调整 的工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。触觉的机械手可轻松自如地抓取鸡蛋，具有嗅觉的 人能分辨出不同饮料和酒类。29第三单元 给 人赋予第 8 课 多

43、才多艺的 人任务导航本课将学习 人用“音乐”模块实现 人唱歌，同时学习 人用“显示”模块在液晶屏上显示指定内容。FOLLOW ME会唱歌的 人下面我们使用“音乐”模块编一段让 人唱“欢乐颂”的程序。欢乐颂简谱如下：第三单元给机器人赋予灵魂第三单元8给机器人赋予灵魂10打开编程环境，拖动执行模块库中的“音乐”模块到主程序下方，双击“音乐”模块，节拍选择“1/2 拍”，按照上面的简谱，一个一个地将音符的输入，音符统一为中音，每输入一个音符点击一下“”，直到全部添加完为止。点击确定完成。图示如下。将程序保存到“e: 人程序 人唱歌.nrb”，并使用 USB 线将30程序到人中。观察人的运行情况，看看

44、人是不是可以唱出“欢乐颂”这首歌了呢？人屏幕打印下面我们来做一个项目实现人边走边检测是否检测到物，同时将红外传感器的值在人的液晶屏幕上打印出来。1）打开人编程软件，拖动“模块库”中的“条件循环”模块到流程图区“主程序”下,并正确连接，双击“条件循环”并设置为“永远循环”。如下图所示：2）拖动“显示”模块到“永远循环”中并正确连接，双击“显示”模块弹出如下的框：在参数设置框中点击“”，则会跳出如下所示的框。在如下的框中选择“数字输入”，然后传感器选择“红外”，端口选择中红外（注： 如果想显示其他内容，也可以根据需要任意设置。），点击“确定”。图示如下：31上面的窗口点击“确定”之后又会回到参数设

45、置窗口，在这个窗口点击“增加显示内容”，显示内容栏里就会显示你设置的内容。（在这个界面也可以进行手动设置显示内容，方法是在“手动编辑结果”前面的方框中点击一下，就可以在显示内容栏里编辑显示内容了。如果想显示多个端口的内容,可以再点击“引用”设置其他的条件并增加就可以了。）设置好之后点击“确定”完成。3）拖动“模块库”中的“条件”到“永远循环”中的“显示”模块下方，并正确连接。双击“条件”，在弹出的参数设置中，变量选择“数字输32入”，传感器选择“红外”，输入端口选择“中红外”，关系选择“是”，等式右边变量选择“0”，单击“增加条件”，确定完成，如下图所示：3）拖动“执行器模块库”中的“移动”模

46、块到“条件 ”的 YES 分支下， 双击“移动”模块，设置左右电机功率分别为 80、80。图示如下：第二单元为机器人赋予生命4）拖动“停止”模块到“条件确定完成。图示如下：”的 NO 分支，并设置为停止所有电机。6编译 运行程序将程序保存到“e: 人程序人屏幕打印.nrb”，并使用 USB33线将程序 到 人中。在 人前方放置一个 物，并把 人前方的红外传感器对准 物，观察 人运行效果。是不是可以实现 人边走边检测物并在液晶屏上显示中间红外传感器的值了呢？DIY1. 同学们，搜集一些简单的乐谱，动手编写程序， 到 人中，看看人能不能按你编写的乐谱歌唱。2. 动手编写程序实现 人边走边检测地面颜

47、色并显示灰度传感器的值， 直到 人检测到黑色停止。第三单元给机器人赋予灵魂知识着陆通过本节课的学习，同学们要学会熟练使用“音乐”、“显示”模块。同时可以使用这些模块实现 人简单项目，例如 人碰到模拟端口的值等。、显示数字或视野拓展-第三代 人8第三代 人是智能 人，它不仅具有感觉能力，而且还具有并具有记忆、推理和决策的能力，因而能够完成更加复杂的动作。和行动的能力，电脑 手臂和行走装置，使 人的手完成作业，脚完成移器人能够用自然语言与人 。 智能 人的“智能”特征就在于它具有与外部世界对象、环境和人相适应、相协调的工作机能。从 方式看，智能 人不同于工业 人的“示教、再现”，不同于从 ”，而是

48、以一种“认知适应”的方式自律地进行操作。人的“主智能 人在发生故障时，通过自我诊断装置能自我诊断出故障部位，并能自我修复。今天，智能 人的应用范围大大地扩展了，除工农业生产外， 人应用到各行各业，机器人已具备了人类的特点。 人向着智能化、拟人化方向发展的道路，是没有止境的。34第 9 课 听话的 人任务导航本节课学习用声控传感器实现 人的听令 实现 人听见声音执行指定动作。FOLLOW ME声控传感器声控传感器利用声音的相对比较，返回是否有声单的相对信号给 人主机。使用调节器调节给定声控传感器的初始值，声控传感器不断地把外界声音的强度与给定强度比较，超过给定的强度时，向主机 “有声音”信号，有

49、声音返回给主机1，否则 “没有声音”的信号，没声音返回给主机0。第三单元声控传感器给机器人赋予灵魂9程序设计下面来编写一个让 人听到声音后起跑的程序。1）打开 人编程环境，从 模块库中选择“条件循环”模块并拖动至主程序下方。双击“条件循环”模块，在弹出的参数设置中，循环设置为“条件 循环”，变量选择“数字输入”，传感器选择“声控”，输入端口选择“声控”， 关系选择“是”，等式右边变量输入“0”，点击“增加条件”，确定完成。图 示如下。2）从执行模块库中选择“移动”模块拖动至“条件循环”模块下方，双击 “移动”模块，设置左、右电机功率为 100，100。图示如下。353）再从执行模块库中选择“延

50、时”模块拖动至“前进”模块下方，双击“延时”模块，设置时间为 5 秒，精确度选择“精确到 0.1 秒”确定完成。图示如下。第三单元给机器人赋予灵魂94）最后添加“停止”模块到延时模块下方，设置为停止左电机和右电机。确定完成。图示如下。36将程序保存到“e: 人程序声控启动.nrb”，并使用 USB 线将程序 到 人中。将 人放置在平坦的场地上，开机运行程序，发出声音， 观察 人运行效果。是不是可以实现声控起跑了呢？DIY1.编程实现三棒接力赛的第一棒（声音起跑、碰撞停），根据要求编写程序并 到 人中，观察 人的运行情况。知识着陆：声控传感器：作为 人的耳朵，它可以检测周围环境声音的变化体现了机器人的听觉功能，利用声控传感器可以人 启动等动作。视野拓展- 人的分类第三单元关于 人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按 方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。一般的分类方式见表：给机器人赋予灵魂937分类名称简要解释操作型 人能自动 ，可重复编程，多功能，有几个自由度， 可固定或运动，用于相关自动化系统中。程控型 人按预先要求的顺序及条件，依次人的机械动作。示教再现型 人通过引导或其它方式，先人动作，输入工作程序， 人则自动重复进行作业。数控型 人不必使 人动作，通过数值、语言