競賽機器人技術

一、課程基本信息

授課對象:計算機專業全日制本科學生

課程類型: 專業選修課

建議學時:總學時56，其中講授40學時，實驗16學時

學　　分: 3

與相關課程的銜接

先導課程:《高級程序設計》、《數據結構》、《電子電路》、《嵌入式開發》

后續課程:

考核方式: 考查

二、課程目標

　　以學生創新創業能力發展需求與專業既有基礎為根據，協同相關機器人廠商、機器人比賽組織機構、中小學的“技術、資訊、創意、人力”等要素，從改革競賽機器人技術課程教學內容、形式、方法出發，將培養學生創新能力、創業能力、競賽能力、指導能力等作為關鍵，打造多維漸進式“競賽機器人技術”教學體系，實現創新創業與機器人專業知識的有機融合，實施創新基礎上的創業教育，提升學生創新創業的品質和內涵。

三、教學內容、教學方式與課時分配

（一） 機器人概述（2學時）

教學基本內容:

1、機器人的概念

2、機器人的發展

3、機器人的應用

4、機器人的未來

5、機器人與人的關系

教學要求: 要求學生掌握機器人的概念，了解機器人的發展與應用，了解機器人的未來，理解機器人與人之間的關系。

教學方式:理論講授、討論

（二）機器人構造（8學時）

教學基本內容:

1、機器人的總體設計

2、機器人的控制器

3、機器人的傳感器

4、機器人的驅動部件

5、機器人的傳動部件

6、機器人的行走機構

教學要求: 要求學生掌握機器人的總體設計、控制器、傳感器，了解機器人的驅動部件、傳動部件、行走機構。

教學方式:理論講授、討論

（三） 機器人比賽（2學時）

教學基本內容:

1、機器人比賽的發展

2、機器人比賽的作用

3、機器人比賽規則分析

教學要求: 要求學生了解機器人比賽的發展、作用，掌握機器人比賽規則分析。

教學方式:理論講授、討論

（四） 機器人編程（10學時）

教學基本內容:

1、機器人仿真編程平臺的使用

2、單個機器人足球比賽仿真編程

3、團隊機器人足球比賽仿真編程

4、“未來伙伴機器人”仿真機器人編程學習

5、實體機器人的編程練習

教學要求: 要求學生了解單片機編程基本知識，掌握機器人仿真平臺的使用，熟練掌握單個和團隊機器人足球比賽仿真編程，掌握“中鳴” 、“未來伙伴機器人”仿真機器人編程，掌握“未來伙伴機器人”的使用。

教學方式:理論講授、討論

（五）實體機器人制作（12學時）

教學基本內容:

1、實體足球機器人制作

2、實體滅火機器人制作

3、接力賽機器人制作

4、創意機器人制作

教學要求: 要求學生掌握足球、滅火、接力賽等實體機器人的制作技術，并能實現個人提出的創意機器人作品。

教學方式:理論講授、討論

（六） 機器人與智能算法（6學時）

教學基本內容:

1、搜索的基本知識

2、狀態空間的搜索策略

3、與/或樹的搜索策略

4、搜索在機器人中的使用

教學要求: 要求學生熟練掌握搜索的基本知識，掌握狀態空間的搜索策略、與/或樹的搜索策略，理解搜索在機器人中的使用。

教學方式:理論講授、討論

四、 實踐環節

具體安排見“競賽機器人技術實驗教學大綱”

五、教材

吳東.競賽機器人技術基礎. 北京:中國水利水電出版社. 2016.

六、參考資料

孟慶鑫、王曉東，《機器人技術基礎》哈爾濱工業大學出版社。

陳繼榮，《智能電子創新制作-機器人制作入門》，科學出版社。

王立權，《機器人創新設計與制作》，清華大學出版社。

王志良.競賽機器人制作技術. 北京:機械工業出版社。