VEX品牌拥有者,创首国际公司副总裁余河清倾情作序推荐。
VEX机器人大赛官方推荐教材,VEX EDR机器人创客教程可以帮助读者快速掌握VEX EDR机器人的方方面面,系统讲解了从零件、传感器、搭建、编程到遥控等各项知识与技巧,同时内含新赛季竞赛规则及竞赛实战搭建案例,帮助读者更好参赛,获得更好成绩。
作为全球教育机器人潮流的品牌,VEX机器人的产品、培训和竞赛在过去的十多年为包括我国在内的世界数以百万计的青少年带来了STEAM 教育的极为有效的工具和手段。目前全世界参加VEX 机器人比赛的队伍达到了16000 多支,人数达到上百万,我国目前有上千支队伍参加各级比赛。
VEX品牌拥有者,创首国际公司副总裁余河清倾情作序推荐。
本书系统介绍了VEX EDR机器人的搭建、机器人编程等内容,每个主题从核心问题入手,通过对目标概要、动手体验、成果评估、思维训练和学习活动的详细介绍告诉读者如何设计机器人、控制机器人,以及如何编程,帮助读者更好地参加比赛获得好成绩。
本书可以作为VEX EDR机器人初学者的学习用书,也可以作为机器人教师与学生准备机器人比赛的参考用书,学校开展机器人教学的教材,比赛举办方培训教练员、裁判员的教材和中国创客教育认证教材。
覃祖军,副研究员,1999年获得北京师范大学发展与教育心理学博士学位,2009年完成教育信息技术学博士后研究工作顺利出站。现为北京教育网络和信息中心研究指导部主任。兼任“中国教育技术协会智慧学习工作委员会”秘书长、香港远程教育学会督导委员会副主席、“国际HOU组织”北京负责人、“ IFIP国际信息处理联合会TC3”通讯委员等职务。长期从事教育信息化规划、教育教学课题研究指导、国际科教合作项目协调、竞赛项目组织实施等工作。目前主要研究创新思维发展规律及智慧学习技术。
丛书序
前 言
主题一 系统思维:安全与流程 1
核心问题 2
目标概要 4
动手体验 5
成果评估 5
思维训练 5
立体性 7
动态性 8
综合性 9
学习活动 9
一、搭建机器人安全操作指南 9
二、操作安全检查表项 10
三、项目管理.计划 11
1 工程流程 11
2. “工程”概念的种种定义 11
3. 迭代式开发 12
4. 原型评估 13
5. 工程日志 13
主题二 计算思维:ROBOTC编程 15
核心问题 15
目标概要 16
动手体验 16
成果评估 17
思维训练 17
学习活动 18
一、程序员& 机器人 18
1. 拖拉机机器人 18
2. 迷宫机器人 19
3. 机器人的角色 19
4. 程序员的角色 20
5. 内容小结 20
二、规划& 行为 21
1. 明确问题 21
2. 解决方案 21
3. 将解决方案拆解为小的行为 21
4. 将更小的行为以编程语言的形式表达 23
5. 构成与分析 23
6. 简单的伪代码 24
7. 进阶伪代码 24
8. 内容小结 24
三、伪代码和流程图 24
1. 代码 24
2. 流程图 25
四、ROBOTC编程规则 26
1. ROBOTC是基于文本的编程语言 26
2. 语句 27
3. 空白符 28
4. 分号 28
5. 方括号 29
6. 圆括号 29
7. 控制结构 30
8. 注释 30
9. 数据类型(Data Types) 31
10. 常用指令 31
11. 内置编译器 34
五、VEX控制器和LCD显示屏 39
1 .VEX控制器 39
2. VEX LCD显示屏 41
六、VEX电机套件 41
1. 电机控制器模块 42
2. 电机技术规格 43
3. 高速度的选择 44
4. 电机规格说明 44
七、VEX传感器套件 45
1. 传感器种类 45
2. VEX传感器套件 46
3. 电位计套件 50
4. 超声波测距仪 51
6. 巡线器套件 54
主题三 创意思维与量子思维: ClawBot搭建技巧 56
核心问题 56
目标概要 56
动手体验 56
成果评估 56
思维训练 56
学习活动 56
一、工具的使用 59
二、常用机构件的安装 61
三、ClawBot搭建手册 62
四、带传感器ClawBot搭建手册 70
五、系统配置 80
1. 固件下载. 更新Cortex和ROBOTC固件 80
2. 更新VEXnet遥控固件 75
3. 建立VEXnet连接 78
4. 常见的故障 83
六、下载示例程序 84
1. 通过VEXnet下载 84
2. 通过USB线下载 86
七、编程挑战 91
1. 迷宫挑战 91
2. 雷区挑战 91
八、摇杆映射 93
1. 遥控器校准 93
2. 摇杆映射赋值 95
3. 实时控制 97
4. 数值映射 98
5. 时间和计时器 101
6. 遥控器按键介绍 103
7. 按键控制 104
8. 机械臂控制(基础)104
九、全能挑战 107
1. 设计描述 107
2. 机械臂限制 108
十、碰触传感器 115
1. 安装与配置 115
2. VEX LCD 118
3. 超声波传感器 126
十一、巡线传感器 129
1. 阈值 132
2. 遇黑线停 134
3. 基础算法 135
4. 分段优化算法 138
十二、数线 140
1. 赋值语句 140
2. 基本算法 142
3. 断点调试 142
4. 延迟优化 144
5. 最终优化 145
十三、ROBOTC 146
1. 自然语言 146
2. Until(直至)功能 156
3. 特殊功能 164
十四、RVW基本介绍 165
1. 系统配置要求 165
2. 安装及使用 165
3. RVW功能支持 168
附 录 184
附录A 基础部分ClawBot搭建步骤 184
附录B 带传感器的ClawBot机器人搭建步骤 197
附录C 创客工具的使用 221
附录D VEX EDR In the Zone(步步为营)竞赛规则 226
附录E 新赛季赛车搭建案例 249
附录F VEX实验室构建案例 252
前言
VEX EDR机器人创客教程系统介绍了VEX EDR机器人的搭建、机器人编程等内容,每个主题从核心问题入,通过对目标概要、动手体验、成果评估、思维训练和学习活动的详细介绍告诉读者如何设计机器人以及如何将机器人与学科课程相结合。VEX EDR机器人创客教程突出的特点就是在案例讲解中,注意培养学生的创新思维能力,如系统思维、计算思维、创意思维、量子思维等
VEX机器人大赛又称VEX机器人世锦赛. 级别有地方赛(如北京赛)、中国赛、亚洲公开赛和世界锦标赛,是一项旨在通过推广教育型机器人,拓展中小学生和大学生对科学、技术、工程和数学领域的兴趣,提高并促进青少年的团队合作精神、领导才能和解决问题的能力的多级别大赛。这一比赛所涉及的机器人不仅可用于比赛,同时也是学生学习机器人、进行科技创新活动的平台,可以让教师和学生了解并开展与STEAM有关的课程,从而更好地发挥他们的聪明才智。目前全世界参加VEX比赛的队伍达到了16000多支,人数达到上百万,仅北京市就有200多所学校组队参加此项比赛,所以VEX机器人市场需求量大。
作者根据多年关于机器人教学和比赛的经验,系统介绍了VEX EDR机器人的搭建、机器人编程等内容,告诉了读者如何设计机器人以及如何将机器人与学科课程相结合。介绍了作者在机器人教学中的探索。VEX EDR机器人创客教程所使用的机器人是VEX EDR智能机器人套装, 简单易学,能够搭建出复杂的机械结构;使用ROBOTC for VEX Robotics Graphical软件,这是美国卡内基梅隆大学专为中小学生开发的一种简易的图形化编程软件。它通过像搭积木一样的方法,利用“控制”“动作”“函数”“外观”“声音”等模块中的积木,做出自己的算法或者人机交互,可以用它创造属于你自己的机器人及其运动行为。VEX EDR机器人创客教程以授课的形式,通过大量的机器人实例和搭建配图,讲解机器人的机械结构搭建,详细介绍了机器人搭建的基本技术原理和应用,并且鼓励学生去想象和思考,从而构建出自己的机器人。同时特别注意在辅导学生动手学习的同时,发展学生的创新思维能力,并使其具备互联网思维的意识。
VEX EDR机器人创客教程可以作为VEX机器人初学者的学习用书,也可以作为机器人教师与学生准备机器人比赛的参考用书,学校开展机器人教学的教材,比赛举办方培训教练员、裁判员的教材和创客教育的认证教材。由于编写的资源内容来自多个方面,加上编者水平有限,书中难免存在疏漏和问题,恳请广大读者批评指正!
丛书序
近几年,新的一波工业浪潮随着机器人、人工智能和虚拟现实等高科技的突破性发展,在世界范围内大有汹涌澎湃之势。
为了促进制造业的发展和升级,应对世界的挑战,中国政府于2015年发布了一项宏大的十年规划《中国制造2025》,计划在2025年让中国迈入世界制造强国之列。
制造业的创新和崛起需要大批具有综合素质的高素质人才,而实践证明,教育机器人是帮助学生发展和提高综合素质的更佳平台!
作为引领全球教育机器人潮流的知名品牌,VEX机器人的产品、培训和竞赛在过去的十多年为包括中国在内的世界数以百万计的青少年带来了STEAM(Science科学、Technology技术、Engineering工程、Arts艺术、Mathematics数学)教育的极为有效的工具和手段。
随着机器人技术的不断演进,以及作为教学对象的新一代青少年对科技的认知度的整体提升,社会上对机器人教材的需求也越来越多、越来越高。在这样的大环境下,由覃祖军博士主编的“VEX机器人系列丛书”实在是恰逢其时!
综观这套丛书,本人感到作者对于VEX的两个产品系列(IQ和EDR)技术特点的理解与把握都十分精准到位。体例上,每篇以问题为起点,以目标为导向,结合动手体验和成果评估,整个流程遵循了青少年学习科技知识的认知规律。
这套丛书中更使人惊艳的特点是,作者把一系列与新科技思维相契合的思维训练,有机地与VEX教育机器人的教学相结合,书中列举的思维训练包括比较思维、发散思维、聚合思维、大数据相关性思维、穿戴扩展性思维、跨界思维和逆转思维等,使读者的眼界不再仅仅局限于技术技能的单纯学习,而且扩展到思维思考的综合训练。
技能的训练固然是基础,而思维的训练则是创造的根本。我可以预料,本书的读者们如果能通过这些思维训练掌握思维的一些方法,必将在今后的职业生涯中受益匪浅。为此,我想说:本书的读者们,你们有福了!
覃博士和本书的其他作者们,谢谢你们!
余河清
创首国际公司副总裁兼创首贸易公司总裁
2017年2月16日于美国得克萨斯州达拉斯市
作为一名有一定VEX EDR基础的爱好者,我一直在寻找能够帮助我突破技术瓶颈、提升项目设计水平的进阶读物。《VEX EDR机器人创客教程》这本书给了我许多意想不到的启发。它并没有停留在基础的搭建和编程层面,而是深入探讨了更高级的机械设计理念和算法应用。书中关于如何优化机器人运动轨迹,如何提高抓取精度,以及如何设计更加鲁棒的控制系统等内容,都给我留下了深刻的印象。我尤其欣赏它对于“故障排除”和“性能优化”的讲解,这对于任何一个认真的创客来说都是至关重要的。书中分享了一些常见的技术难题以及有效的解决方案,这能帮助我少走弯路,更快地达到预期的目标。此外,书中还涉及了一些关于如何进行团队协作和项目管理的内容,这让我意识到,在机器人创客的道路上,除了技术能力,良好的沟通和组织能力同样不可或缺。这本书的深度和广度,足以让我作为一个有经验的创客,也能从中获得宝贵的知识和灵感,进一步提升自己的技术水平和创新能力。
评分这次偶然的机会接触到了《VEX EDR机器人创客教程》这本书,简直是打开了新世界的大门!我一直对机器人充满了好奇,但总觉得门槛很高,不知从何下手。这本书简直就像一本宝藏,从最基础的VEX EDR平台介绍开始,详细讲解了各种零件的特性和用途,还有各种机械结构的原理,比如齿轮、连杆、滑轮组等等,每一种都解释得清晰易懂,配上图示,即使我是个新手也能很快理解。书中不只是理论,更注重实践,一步步教你如何搭建出功能各异的机器人,从简单的移动平台到更复杂的机械臂,甚至是能完成特定任务的机器人。我特别喜欢它关于传感器应用的章节,了解了如何让机器人“看”和“听”,通过光线传感器、超声波传感器、陀螺仪等,让机器人能够感知周围环境,并做出相应的反应,这真的太酷了!而且,它还涉及了编程的部分,虽然我之前接触过一些编程,但用VEX EDR的图形化编程界面来控制机器人,感觉完全不一样,更直观,也更有成就感。每完成一个小的项目,都会有满满的成就感,而且会忍不住想继续挑战更难的。这本书的讲解逻辑非常清晰,内容循序渐进,感觉就像有一个经验丰富的老师在手把手地教你一样,让你在不知不觉中掌握了机器人的奥秘。
评分我是一名对STEM教育领域有着浓厚兴趣的家长,一直在寻找能够激发孩子对科学、技术、工程和数学兴趣的优质资源。《VEX EDR机器人创客教程》这本书简直是我的“救星”。它以一种非常生动有趣的方式,将枯燥的技术原理变得鲜活起来。书中涵盖了VEX EDR平台的核心知识,从基础零件的识别、组装,到复杂的机械传动、驱动系统的设计,都进行了深入浅出的讲解。我尤其欣赏它对于“问题解决”导向的学习模式的强调。书中并没有直接给出所有答案,而是通过设置一个个挑战和项目,引导读者思考如何运用所学的知识去解决实际问题,培养独立思考和创新能力。例如,书中提到的一些关于如何提高机器人行走稳定性的设计思路,或者如何设计一个能够精确抓取物体的机械臂,都极大地拓展了我的认知。这本书的图文并茂,让抽象的概念变得具象化,即使是对于非技术背景的读者,也能够轻松理解。更重要的是,它不仅仅是一本技术手册,更是一种思维方式的启蒙,教会孩子如何观察、分析、设计、实现和优化,这对于他们未来的学习和发展具有深远的影响。我迫不及待地想和我的孩子一起翻阅这本书,共同探索机器人的奇妙世界。
评分这本书不仅仅是一本关于VEX EDR机器人搭建的教程,更像是一本关于创造力和工程思维的启蒙书。作者在书中非常巧妙地将抽象的机械原理和编程概念,融入到一系列富有挑战性的项目设计中。我印象深刻的是,书中对于如何理解力和力矩的讲解,通过实际的机器人搭建示例,让我能够直观地感受到这些物理定律在工程实践中的应用。例如,为了让机器人能够举起更重的物体,需要考虑如何设计传动比,如何合理分配马达的功率,这些都涉及到对工程学的基本理解。此外,书中关于传感器应用的章节也让我大开眼界。通过光线传感器、碰撞传感器、颜色传感器等,机器人能够“感知”外部世界,并做出智能化的反应。这不仅仅是简单的技术应用,更是在培养一种“智能设计”的思维模式。书中鼓励读者在完成基本项目后,进行个性化的改造和创新,这种开放式的学习方式,极大地激发了我的创造力。我开始思考,如何让机器人不仅仅是完成预设任务,还能根据不同的环境和需求,进行自我调整和优化。这本书让我明白,创客精神的核心在于不断地探索、尝试和超越。
评分说实话,我之前对机器人编程和搭建一直抱有一种“高不可攀”的印象,总觉得需要很强的逻辑思维和动手能力,我自认在这方面比较薄弱。然而,《VEX EDR机器人创客教程》这本书彻底颠覆了我的看法。它从最基础的搭建组件讲起,比如连接杆、齿轮、马达等等,每一个零件的用途和连接方式都讲得特别细致,附带了大量的插图,简直像是在亲手操作一样。然后,它会引导你一步步完成各种不同功能的机器人,从简单的驱动轮到能够进行复杂动作的机械臂,整个过程的难度循序渐进,让你在不知不觉中就掌握了很多核心的机器人知识。书中关于如何设计一个稳定的底盘,如何分配马达的动力,如何利用杠杆原理来增强力量,这些内容都让我眼前一亮,原来很多我们生活中的机械原理,竟然可以应用在机器人上。更令人惊喜的是,书中还讲解了VEX EDR的编程部分,用的是一种非常直观易懂的图形化编程语言,我以前对代码总是有畏惧心理,但这本书让我发现,原来编程也可以这么有趣,而且看着自己编写的代码能让机器人活起来,那种成就感是无与伦比的。这本书真的让我觉得,机器人创客并非遥不可及,而是人人都能尝试的有趣领域。
评分内容少,价格高,这类图书利润可观
评分还要学习后才能评价
评分很好,孩子喜欢
评分是一本非常有深度的书,值得学习。
评分非常好,?
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