能力风暴智能机器人ppt课件.ppt

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1、能力风暴智能机器人科技活动创新平台AbitlityStorms Intelligent RobotInnovative Platform for Science and Technology Activities恽为民 博士Wei-Min Yun,Ph.D广茂达公司首席执行官大连理工大学兼职教授新疆师范大学兼职教授Email:,1。机器人的过去，现在，未来2。智能机器人用于科技活动的历史3。智能机器人的教育价值4。能力风暴智能机器人5。智能机器人灭火比赛6。智能机器人足球比赛7。怎样做一个智能机器人科技老师？,机器人简介：,工业机器人（）特种机器人生物机器人,1。机器人的过去，现在，未来,工业

2、机器人：,打毛刺,装配,装配机器人,特种机器人：,探测火山口的但丁2号（cmu),弹钢琴的机器人,军用机器人,探测机器人,灵巧制造,个人机器人：,交互式玩具机器人个人机器人家用机器人,.军用机器人,广茂达灵灵生物机器人,AIBO 狗,1999， 广茂达发布教育智能机器人,群体机器人,生物手臂,火星探险机器人,月球探险机器人,类人机器人（WASEDA）,COG （MIT）,（HONDA）,人脸识别,播放机器人视频资料,2。智能机器人用于科技活动的历史,国际：All Japan MicroMouse Contest (23nd) （1980）AAAI Mobile Robot Competitio

3、n (11th annual)（1991）FIRA Robot World Cup （1995）RoboCup Robot Soccer World Cup （1997）Trinity College Fire Fighting Home Robot Contest （1992）Singapore Inter-School Micromouse Competition (12th annual) （研究者-研究生-大学生-中学生-小学生）,国内： “广茂达杯”中国智能机器人大赛（2000）（中学生研究者）FIRA 中国区比赛(2000) 杯机器人比赛(2002)中国中小学生电脑制作大赛智能机器

4、人比赛(2003)中国：中小学与研究者同步，规模更大。,播放机器人比赛视频资料,3。智能机器人的教育价值,传授式教育模式如下：,项目为导向的能力目标、知识目标 At,学生自主体验式教育模式,科技活动学生自主体验式教育模式,全球基础教育在发生巨大变革，正从延续了数千年的以知识为核心的教育逐步演变为以能力为核心的教育，知识成为学习的载体而不是目标。能力为核心的教育更强调以学生为主体的自我体验过程。,能力线：清晰，培养能力分子。动手创造协作综合进取阅读记忆思维发明技能规划自学情报检索,（） 技术的综合性。智能机器人集成了数学、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能等众多

5、领域的科学与技术知识，没有一种技术平台比智能机器人更综合。（2（） 技术的先进性。智能机器人是技术前沿之一，集成了许多领域的先进技术。（3（） 技术的自我更新性。智能机器人发展的终极目标是类人机器人，需要人类几十年的努力，在此发展过程中，智能机器人能自主吸收众多技术领域的新发展，从而在本质上保证了智能机器人作为技术教育平台能持续走在时代前列，而大多数技术平台无良好的技术自我更新性。,（4） 自主体验性。智能机器人非常便于设计各种项目或比赛，学生在实施智能机器人项目的自主体验过程中培养动手能力、创新力、综合能力、协作能力和进取精神等各种能力。（5） 兴趣激发性。智能机器人项目或比赛富有挑战性，趣

6、味盎然，有效激发学生对技术的兴趣。,4。能力风暴智能机器人,科技创新推动教育创新！l 1996年开始研制能力风暴l 1998年发布昆虫机器人l 2000年，发布ASMl 2001年，中国学生基于ASM开发的灭火机器人获二项世界冠军l 2002年，发布ASInfoX，ASInfoM，SVJCl 2002年，获得上海市教育装备部签定。l 2002年，与瑞士Lasy公司结盟，2003年将向全球70个国家同步发行能力风暴。,能能力风暴世界领先一步的革命性产品！l ASOS，能力风暴多任务操作系统，小学生就能编多任务程序！l 能力风暴的信息获取：1012个传感器，ASM更能扩展传感器！l 能力风暴的信息

7、输出：电机，LED，喇叭，液晶显示屏，ASM更能扩展机械手臂等多种输出装置。ll 能力风暴的信息处理：运用功能强大的VJC！l 能力风暴的魅力：生尽情接触（Touch），体验（Experience），开发（Develop）高新技术！l VJC，基于算法描述和程序设计的图形化交互式C语言，拥有革命性的双重功能，全球中小学算法与程序设计教学的划时代教学平台。,能力风暴产品线SVJC 1.0AS-InfoXAS-InfoMAS-M及几十种配件AS/Lasy-XPAS-UAS-R, AS-RFIR-100AS-P,特色：,1、交互式C语言,特色：,2、模块化设计,特色：,3、开放式接口, 系列产品,能

8、力风暴机器人：开放的智能开发平台无限的开发空间！,。现场演示（走正方形，叫人起床的机器人）。现场演示 （走正方形，叫人起床的机器人，演示项目）,为什么能力风暴智能机器人全球领先？l 拥有领先的多任务操作系统ASOS，高度鲁棒，易学易用，小学生也能编多任务程序！l 拥有领先的基于流程图的图形化交互式C语言，完善实现革命性的算法描述和程序设计双重功能，卓越的教学功能。VJC，全世界中小学生自己的计算机语言！l拥有领先的交互式C语言，标准C语言的子集，功能强大，开发方便！l 开放的计算机系统，开放的、十分易用的总线。l 丰富的外部接口。l 专业的智能机器人系统设计，充分运用全球领先的技术。l 批量化

9、专业生产。l 三年市场高度赞誉。,为什么VJC将成为全球中小学算法和程序设计教学的划时代语言标准？。 Basic，Logo，Pascal，VB，C等均是编码用的语言，作用是把人设计的解决问题的方法编译成计算机能懂的语言，这种翻译工作枯燥乏味，不适于每个中小学生。所有教过传统计算机语言课程的老师都能体验教与学的苦与累（除少数兴趣班外）。l。VJC，基于流程图的图形化交互式C语言，把老师和学生从费时费神，没意思的传统计算机语言规则中解放出来，集中精力设计解决问题的方法，展开想象的翅膀去创造，去探索！教室里每个学生的欢乐能证明一切！。保守估计，全球2003年将有1000万学生运用VJC,“全国中小学

10、电脑制作活动”竞赛项目,机器人灭火比赛规则,制作一个由计算机程序控制的机器人，在一间模拟平面结构的房间里运动，找到一根燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。 它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程。那根蜡烛代表房间里燃起的火灾，机器人必须尽快找到并扑灭火源。,249,65,90,H,机器人灭火比赛的场地平面结构,模拟房间的墙壁33cm高，材质为木板。墙壁为白色。竞赛场地的地板为黑色的光滑木制表面。地板可以有接口，但接合处平整并是同样的黑色。场地的平整度要求，只要机器人可以处理0.3cm的不连续区域就可以。竞赛场地模拟房间里整体地面是水平的，没有斜坡和楼梯。 竞赛场地的每个模拟房间里有一件家具。这件家具随意

11、地放在房间里。机器人可以接触家具，但是不能推开家具。模拟家具是一个11.5cm直径的涂了半光泽黄色的钢柱，柱高30cm、重2.3公斤。,机 器 人,机器人的整体外形尺寸限制在31cm 31cm 31cm之内，包括机器人的触角、探测物及装饰物。 机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。,以能力风暴为平台，参加比赛项目，胜人一筹，轻松取胜！,蜡 烛,蜡烛的火焰代表房间内机器人试图找到并扑灭的火源。火焰位置的有效高度（指火焰底部距地面的距离）在15cm至20cm之间，否则，将会调整或更换蜡烛。 蜡烛是直径2cm的白蜡烛。火焰可以从一边看见并不会被蜡烛未融化的蜡所遮挡。,蜡烛被安装在一个7cm 7

12、cm 3cm的涂了半光泽黄色的木质基座上。,“第四届全国中小学电脑制作活动”竞赛项目中的机器人比赛，分为小学组、初中组和高中组，不同组别的竞赛难度不同。 小学组设置两个开放的房间，蜡烛将随机地放在竞赛场地的任意一个房间里。 初中组设置三个开放的房间，蜡烛将随机地放在竞赛场地的任意一个房间里。 高中组有四个开放的房间，蜡烛将随机地放在竞赛场地的任意一个房间里。 各个年级组的运动规则相同，即：在规定的场地中以最快速度而且灭火成功为胜利者。,比 赛 成 绩 由现场裁判员在该机器人的三次比赛中选取两次最好的成绩相加，用时最少的为竞赛的优胜者。 如果某一轮比赛被终止,则该轮次的比赛成绩为6分钟。 每个机

13、器人都有三次比赛机会。用比赛中成绩最好的两次来确定胜利者。 在比赛中，机器人必须熄灭蜡烛才计分，三次测试中成功两次才有可能获奖。即：机器人必须能够扑灭蜡烛两次才有可能获得名次。如果三次比赛只成功一次，无论该次比赛成绩再好也不能获得名次。,机器人足球比赛规则,比赛场地及设备标准,场地：长240cm，宽160cm， 高18cm。,机器人： 机器人（包括所有部件）必须在一个直径为30cm圆的范围内，限高22cm，限重2.5kg。机器人踢球装置的深度最大为3cm。足 球： 直径9cm，重1605g。是一个内部装有电池与小电珠的透明发光球。,机 器 人 机器人装饰物不能对比赛有任何影响。守门机器人在外观

14、上必须与其他上场队员有所区别。禁止使用无线或红外等进行遥控，禁止参赛者在墙上、地上或其他位置放置灯塔或反射物等来帮助机器人导航。每个比赛半场的开始和每次暂停后由裁判指示参赛者来激活足球机器人。 每队可带4个机器人。2个机器人上场比赛，其中可有1名守门机器人。另外2个机器人作为替补。,比赛时间 比赛分上下两个半场，各5分钟,中场休息时间2分钟，比赛开始前，每队有2分钟的准备调试时间。比赛时钟将持续计时（两个5分钟半场），不会停止（“被破坏机器人”除外）。计时器由裁判来控制。由于坠球、替补、处理伤员、罚点球、延误时间及其它原因损失的时间均应扣除。,犯规与处罚1、冲撞犯规：当球并不在有关机器人控制范

15、围之内时，严重冲撞对方机器人时为冲撞犯规，判罚任意球。2、停赛处罚：被罚红牌的机器人停赛90秒。90秒之后由裁判从新发落比赛场地；获红牌警告的参赛队员应驱逐出场，换另外一名参赛队员比赛。3、防守违例：防守方的两个机器人同时在己方球门线前主动停留超过5秒钟以上；或防守方任一机器人身体的任何部分主动越过己方球门线进入球门里面。判对方罚任意球。4、延误开球：开球或罚任意球时，开（罚）球机器人在5秒钟内未能触及球，判延误开（罚）球。由对方罚任意球。5、开球违例：开球或罚任意球时，开（罚）球机器人触球前，其他机器人发生触球，判开球违例。重新开（罚）球。,6、点球处罚：出现下列情况之一时，黄牌警告并判罚点

16、球： 在球门区内冲撞犯规； 严重和重复冲撞对方机器人并导致对方机器人不能正常比赛； 累计三次上述技术性犯规； 参赛队员不服从裁判裁决并顶撞裁判。7、多次比赛中断：连续发生比赛中断3次，取消两队的参赛资格。8、改变比赛场地和用球： 严禁修改或破坏比赛场地和比赛用球。出现这种情况，比赛将暂停，并马上实施补救措施。如果裁判认定某一队故意或是敌意导致破坏，将取消该队比赛资格。,计 胜 方 法 在比赛中，胜球较多的一队为得胜队，如双方均未胜球或胜球数目相等，则这场比赛应为“平局” 。,7。怎样做一个优秀的智能机器人科技老师？,第一分钟顿悟：母狮子教育思想：母狮子教育小狮子爬山越岭的方法是带小狮子走到合适

17、的山涧，一脚把小狮子踢下山涧，让它自己爬上来。那么您的教育思想是什么？ 思考一分钟。,第二分钟顿悟： 德国游泳教练：一名德国游泳选手获得了世界冠军，运动员兴奋之中把教练抬起来抛进游泳池，结果教练在游泳池中喊救命，原来教练不会游泳！你是谁？您不很懂机器人，也可以成为世界级机器人学家的老师。 思考一分钟。,第三分钟顿悟：爱因斯坦的礼物：爱因斯坦说最大激发他对科学的兴趣的是他舅舅送给他的吸铁石，吸铁石为何能吸铁呢？您给学生什么礼物？有给学生铭记一生的礼物吗？ 思考一分钟。,第四分钟顿悟：结构主义教育思想：学生是学习的主体，所有的知识、技能和对技术的领悟，均由学生自己在实践中获得。教师变成了朋友，使命

18、是给学生创造合适的实践环境和条件，影响他们，鼓励他们。您是浇灌者，还是引导者，鼓励者？默思一分钟,第五分钟顿悟： 我爱学生，我有创新精神，我能鼓舞学生，所以我是优秀的个人机器人科技老师！ 是的，您就是优秀的个人机器人科技老师！,3 如何成为学校的宝贝？方法1：每天充满自信的上班没有什么比天天充满自信充满活力上班更能获取同事和校长的尊敬和信赖了。方法2：取得成绩有投入，就要有收获，校长的想法很自然。要设计计划为学校争得荣耀。不要一下子把目标定的很高。方法3：让校长了解你的工作您和学生的工作充满想像力和乐趣，另外几乎人人都喜欢机器人，校长也会感兴趣的。您的工作计划，阶段成果，取得的成绩要及时向校长

19、提供书面汇报。了解和对你的工作感兴趣是支持您的前提条件。方法4：向其他老师展示让其他老师，特别是主科老师了解并支持您的工作也非常重要，秘诀是让他们也感兴趣并认同您的工作。方法5：激发学生兴趣运用讲演、讲座、表演等形式宣传智能机器人课外活动，当200个学生挤破您的办公室要报名加入您的20个人的活动班时，校长和其他老师会心头一震。方法6： 培养出科技天才这是您的荣耀、学校的荣耀，您价值的永恒体现。但这需要数十年的时间去证明。,4 如何开展能力风暴个人机器人科技课外活动？这是给新开展个人机器人科技课外活动的老师提出的参考建议：（1）了解个人机器人科技活动的先进性。形式、内容及未来发展。（参阅广茂达的

20、样本、网站或向有经验的老师请教，向广茂达技术支持工程师咨询）（2）参观开展该活动先进学校，借鉴其他学校和老师的经验。（3）制定工作计划，经费充裕的学校可先购510台，每台招24名学生，经费紧张的学校可先购15台，上报校领导，获得支持。以参加重要比赛为契机申购较易获得支持。（4）采购能力风暴，准备活动场地。（5）招收活动小组成员，可张贴海报全校公开招收有兴趣、思维活跃、勇于挑战的学生参加。（6）以参加比赛或实施项目为主题开展活动。,如何带领同学做出创造性成果？五分钟顿悟成优秀个人机器人科技老师的关键是接受结构主义教育思想。在这中思想下，您的学生就会真正做出创造性成果，不然会陷入科技老师自己日日夜

21、夜制作，学生表演的困境。（1）相信学生的潜力我们往往低估了学生的潜力，释放他们，给他们以创造的机会吧！已有的经历已经证明了学生不可限量的创造力。如第二届“广茂达杯”中国智能机器人大赛的表演赛冠军：天津的杨月，用仅仅3周的时间设计出了用个人机器人画申奥标志的项目。（2）挑选科技天才学生！ 用心发掘世界冠军苗子一样去发掘科技天才苗子。这类学生好奇、思维敏捷、有钻劲、有毅力，喜动手，有主见。（3）选好比赛项目和科研项目，准备好工作条件。这成了您的重要工作，即创造良好的环境。（4）引导学生，鼓励学生 荣获诺贝尔化学奖的米歇尔在给自己的学生布置了一个课题，并指定了方法和思路，一些学生没按他的思路去做，米

22、歇尔没有任何不快表情，反而极为高兴。他认为：青年人要有自己独立的思维，必须自己有发现。 而正确的引导和鼓励就成了您最重要的工作，碰到难题，不要轻易帮学生解决，让他钻进去，学生实在解决不了的，您可指导他上图书馆、上网、拜访大学生或大学教师，拜访某位同学的工程师爸爸，反正您即使不能解决也没有任何问题。,7 如何使自己力量倍增？因此，您可以凝聚一切的社会资源去为学生创造这种环境，从而也使自己力量倍增。倍增秘法一：成为能力风暴个人机器人科技老师俱乐部成员。（）科技老师俱乐部有二十位各种专业的机器人学教授、博士、工程师，您的学生有了难题，他实在解不出，您可以为他指路；有十位卓有成效的个人机器人科技老师，您在教学上有任何问题，可以和他们讨论。倍增秘法二： Internet各种图书馆书店的个人机器人俱乐部内有各种资源，及Internet上机器人资源导航。倍增秘法三：学生家长资源您可能没调查，一调查您会发现您的学生家长中有各种各样的工程师，而且他们特别热情，不计报酬。有了以上三件法宝，您还怕什么？,谢谢！,上海广茂达电子信息有限公司 http:/,