競賽機(jī)器人技術(shù)

一、課程基本信息

授課對象:計算機(jī)專業(yè)全日制本科學(xué)生

課程類型: 專業(yè)選修課

建議學(xué)時:總學(xué)時56，其中講授40學(xué)時，實驗16學(xué)時

學(xué)　　分: 3

與相關(guān)課程的銜接

先導(dǎo)課程:《高級程序設(shè)計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《電子電路》、《嵌入式開發(fā)》

后續(xù)課程:

考核方式: 考查

二、課程目標(biāo)

　　以學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力發(fā)展需求與專業(yè)既有基礎(chǔ)為根據(jù)，協(xié)同相關(guān)機(jī)器人廠商、機(jī)器人比賽組織機(jī)構(gòu)、中小學(xué)的“技術(shù)、資訊、創(chuàng)意、人力”等要素，從改革競賽機(jī)器人技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容、形式、方法出發(fā)，將培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力、競賽能力、指導(dǎo)能力等作為關(guān)鍵，打造多維漸進(jìn)式“競賽機(jī)器人技術(shù)”教學(xué)體系，實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與機(jī)器人專業(yè)知識的有機(jī)融合，實施創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)教育，提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的品質(zhì)和內(nèi)涵。

三、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與課時分配

（一） 機(jī)器人概述（2學(xué)時）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人的概念

2、機(jī)器人的發(fā)展

3、機(jī)器人的應(yīng)用

4、機(jī)器人的未來

5、機(jī)器人與人的關(guān)系

教學(xué)要求: 要求學(xué)生掌握機(jī)器人的概念，了解機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用，了解機(jī)器人的未來，理解機(jī)器人與人之間的關(guān)系。

教學(xué)方式:理論講授、討論

（二）機(jī)器人構(gòu)造（8學(xué)時）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人的總體設(shè)計

2、機(jī)器人的控制器

3、機(jī)器人的傳感器

4、機(jī)器人的驅(qū)動部件

5、機(jī)器人的傳動部件

6、機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)

教學(xué)要求: 要求學(xué)生掌握機(jī)器人的總體設(shè)計、控制器、傳感器，了解機(jī)器人的驅(qū)動部件、傳動部件、行走機(jī)構(gòu)。

教學(xué)方式:理論講授、討論

（三） 機(jī)器人比賽（2學(xué)時）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人比賽的發(fā)展

2、機(jī)器人比賽的作用

3、機(jī)器人比賽規(guī)則分析

教學(xué)要求: 要求學(xué)生了解機(jī)器人比賽的發(fā)展、作用，掌握機(jī)器人比賽規(guī)則分析。

教學(xué)方式:理論講授、討論

（四） 機(jī)器人編程（10學(xué)時）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人仿真編程平臺的使用

2、單個機(jī)器人足球比賽仿真編程

3、團(tuán)隊機(jī)器人足球比賽仿真編程

4、“未來伙伴機(jī)器人”仿真機(jī)器人編程學(xué)習(xí)

5、實體機(jī)器人的編程練習(xí)

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

教學(xué)方式:理論講授、討論

（五）實體機(jī)器人制作（12學(xué)時）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、實體足球機(jī)器人制作

2、實體滅火機(jī)器人制作

3、接力賽機(jī)器人制作

4、創(chuàng)意機(jī)器人制作

教學(xué)要求: 要求學(xué)生掌握足球、滅火、接力賽等實體機(jī)器人的制作技術(shù)，并能實現(xiàn)個人提出的創(chuàng)意機(jī)器人作品。

教學(xué)方式:理論講授、討論

（六） 機(jī)器人與智能算法（6學(xué)時）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、搜索的基本知識

2、狀態(tài)空間的搜索策略

3、與/或樹的搜索策略

4、搜索在機(jī)器人中的使用

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

教學(xué)方式:理論講授、討論

四、 實踐環(huán)節(jié)

具體安排見“競賽機(jī)器人技術(shù)實驗教學(xué)大綱”

五、教材

吳東.競賽機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ). 北京:中國水利水電出版社. 2016.

六、參考資料

孟慶鑫、王曉東，《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。

陳繼榮，《智能電子創(chuàng)新制作-機(jī)器人制作入門》，科學(xué)出版社。

王立權(quán)，《機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計與制作》，清華大學(xué)出版社。

王志良.競賽機(jī)器人制作技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社。