教育机器人实验室建设实施方案设计.doc

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1、教育机器人实验室建设方案—2013（含人形机器人）教育机器人实验室建设方案-20131教育机器人实验室建设方案一、概述随着信息与自动化技术的发展，许多创新的工程专业都有了共同的专业基础和综合课程，如电子电路、检测技术与传感器、嵌入式微控制器等。创新教育机器人的目的就是为各类高等院校的学生提供一个综合实验平台，进行单片机和微控制器、数字电子和模拟电子、数字逻辑、工业传感器和工业控制、基础机器人等课程的学习和实践，同时也为参加中国大学生机器人电视大赛和中国机器人大赛等提供硬件和软件支持。众所周知，机器人是非常典型的机电一体化系统，它融合了机械、电子、

2、传感器、计算机软硬件、控制、人工智能和造型技术等众多的先进技术，随着技术和产品的不断发展，机器人的种类越来越广，成本也越来越低，是高等学校开展工程训练、教学实验、课外创新活动和科研最为理想的平台。机器人是一种能够通过程序控制，能自主完成某类任务的机器系统，机器人的应用范围十分广泛，可以用于工业、农业、医疗、空间探测、教育领域等等。教育机器人则是一类应用于教育领域的机器人，它一般具备以下特点:首先是教学适用性，符合教学使用的相关需求;其次是具有良好的性能价格比，特定的教学用户群决定了其价位不能过高;再次就是它的开放性和可扩展性，可以根据需要方便地增

3、、减功能模块，进行自主创新;此外，它还应当有友好的人机交互界面。二、功能及特点概述我司机器人产品在美国帕拉斯公司的系列教育机器人的基础上本地化而来，它专门为工程教学、实验、实训、课外科技创新实践、综合设计等而设计，有如下特点:(1)采用开放式金属结构设计，所有教育机器人均可由学生自由拆装，进行制作与编程实训;也可进行结构创新设计和实践。(2)提供系列化的中英文实训教材和部分面向信息类课程的教材。实训教材非常浅显易懂，适合自学;课程教材按照任务驱动的模式编排知识点。(3)控制器系列化，提供代码级的开发接口，支持多种开发语言，便于教学、实践与创新，可

4、满足多层次需求。所有机器人现已支持PIC/BS系列、单片机和ARM控制器;其中，PIC/BS系列控制器采用BASIC编程语言，其余的控制器可支持C语言和汇编语言。这种产品规划给学校的实验室建设提供了巨大的便利和扩展空间，可满足多种技术基础课如单片机、C语言、AVR单片机、ARM控制器等的教学平台，也可作为各年级学生的创新实践载体，也可作为综合设计如单片机、C语言、ARM等课程的课程设计和毕业设计的平台。(4)产品系列化，可满足多层次需求。有宝贝车机器人(轮式、履带式、爬虫式)、铁甲虫机器人、工业机械手和人形机器人等，宝贝车机器人还同时支持多种机械

5、结构套件。一方面，可使学生对多种应用形态有了解，另一方面，形成不同的难度，可满足不同基础的学生、不同专业的学生选用。2(5)提供了灵活和丰富的传感器及传感器接口方式，使扩展应用非常丰富，也使用途变得丰富多彩。通过标准的传感器接口可支持20多种传感器模块，通过小面包板可搭建简单的传感电路。(6)提供了面包板，为综合实训和扩展应用提供便捷的平台。既可作为电子电路的基础实训，也可作为传感电路的实训平台。三、机器人产品应用特点1、软硬件结合:将机器人作为嵌入式系统(C51/ARM)课程学习的平台，将C51和C语言的学习合二为一，节省总学时，大大提高教学效

6、果，大大提高学生的应用实践能力，并激发学生的学习兴趣。2、电子制作:将机器人的开放式面包板引入传统的电子制作、电子实习，在不降低电子制作、电子实习要求的同时，赋以系统的概念，使学生在掌握相关电子工艺知识和制作技能的同时，了解电子技术在现代工程系统中的作用和地位。针对不同专业的学生的专业要求特点，公司可提供不同的应用模块和物料包，提供多种选择。3、设计实验:将机器人作为学生认知实践的重要载体，既用于基础认知实践，又作为专业认知实践;专业认知实践又根据成本、学生类型的特点，可分别满足高职、机电或自动化专业本科生、计算机类本科生等，不同层次的需求。4、

7、毕业实习/制作:我们提供主板的线路原理图和部分结构件的机械设计图纸及零配件(如电机等)，用于学生毕业实习/毕业制作使用。对于机电类学生，可要求学生根据提供的机械图纸编制加工工艺、数控加工代码等，完成对机械零件的加工，通过同学间的协作完成所有零件的加工，完成机器人组装、调试，并可在此基础上进一步完成传感器应用和编程任务;对于电子、自动化、计算机类的学生，可要求学生根据主板原理图制定电子工艺，借助相关软硬件工具加工制造出电路板，并根据提供的散件包(或自己采购)完成主板的焊接，然后根据提供的结构图纸及其他配件完成机器人组装，并在此基础上完成更多的传感器

8、和编程应用。5、创新实验:基于系列机器人构架了多层次的创新实践项目，满足不同年级、不同基础学生的创新实践活动。6、多种教学模式相结合:理