竞赛机器人技术

一、课程基本信息

授课对象:计算机专业全日制本科学生

课程类型: 专业选修课

建议学时:总学时56，其中讲授40学时，实验16学时

学　　分: 3

与相关课程的衔接

先导课程:《高级程序设计》、《数据结构》、《电子电路》、《嵌入式开发》

后续课程:

考核方式: 考查

二、课程目标

　　以学生创新创业能力发展需求与专业既有基础为根据，协同相关机器人厂商、机器人比赛组织机构、中小学的“技术、资讯、创意、人力”等要素，从改革竞赛机器人技术课程教学内容、形式、方法出发，将培养学生创新能力、创业能力、竞赛能力、指导能力等作为关键，打造多维渐进式“竞赛机器人技术”教学体系，实现创新创业与机器人专业知识的有机融合，实施创新基础上的创业教育，提升学生创新创业的品质和内涵。

三、教学内容、教学方式与课时分配

（一） 机器人概述（2学时）

教学基本内容:

1、机器人的概念

2、机器人的发展

3、机器人的应用

4、机器人的未来

5、机器人与人的关系

教学要求: 要求学生掌握机器人的概念，了解机器人的发展与应用，了解机器人的未来，理解机器人与人之间的关系。

教学方式:理论讲授、讨论

（二）机器人构造（8学时）

教学基本内容:

1、机器人的总体设计

2、机器人的控制器

3、机器人的传感器

4、机器人的驱动部件

5、机器人的传动部件

6、机器人的行走机构

教学要求: 要求学生掌握机器人的总体设计、控制器、传感器，了解机器人的驱动部件、传动部件、行走机构。

教学方式:理论讲授、讨论

（三） 机器人比赛（2学时）

教学基本内容:

1、机器人比赛的发展

2、机器人比赛的作用

3、机器人比赛规则分析

教学要求: 要求学生了解机器人比赛的发展、作用，掌握机器人比赛规则分析。

教学方式:理论讲授、讨论

（四） 机器人编程（10学时）

教学基本内容:

1、机器人仿真编程平台的使用

2、单个机器人足球比赛仿真编程

3、团队机器人足球比赛仿真编程

4、“未来伙伴机器人”仿真机器人编程学习

5、实体机器人的编程练习

教学要求: 要求学生了解单片机编程基本知识，掌握机器人仿真平台的使用，熟练掌握单个和团队机器人足球比赛仿真编程，掌握“中鸣” 、“未来伙伴机器人”仿真机器人编程，掌握“未来伙伴机器人”的使用。

教学方式:理论讲授、讨论

（五）实体机器人制作（12学时）

教学基本内容:

1、实体足球机器人制作

2、实体灭火机器人制作

3、接力赛机器人制作

4、创意机器人制作

教学要求: 要求学生掌握足球、灭火、接力赛等实体机器人的制作技术，并能实现个人提出的创意机器人作品。

教学方式:理论讲授、讨论

（六） 机器人与智能算法（6学时）

教学基本内容:

1、搜索的基本知识

2、状态空间的搜索策略

3、与/或树的搜索策略

4、搜索在机器人中的使用

教学要求: 要求学生熟练掌握搜索的基本知识，掌握状态空间的搜索策略、与/或树的搜索策略，理解搜索在机器人中的使用。

教学方式:理论讲授、讨论

四、 实践环节

具体安排见“竞赛机器人技术实验教学大纲”

五、教材

吴东.竞赛机器人技术基础. 北京:中国水利水电出版社. 2016.

六、参考资料

孟庆鑫、王晓东，《机器人技术基础》哈尔滨工业大学出版社。

陈继荣，《智能电子创新制作-机器人制作入门》，科学出版社。

王立权，《机器人创新设计与制作》，清华大学出版社。

王志良.竞赛机器人制作技术. 北京:机械工业出版社。