机器人基础知识、活动设计与组织
仓铁肩_ 马克
第一部分 机器人基础知识
1.什么是机器人
火星探测器“勇气”号和“机遇”号这对孪生兄弟在先后经历了半年多、数亿公里的太空旅行后终于成功地着陆在目的地。众所周知，真正踏上火星表面，作为首位地球使者漫步火星的巡游车，实际上是两个机器人，不过它们两个非同一般。它们的长相简直“帅呆了”：6个独立悬挂的车轮，能在崎岖的火星表面坚实地前进；太阳能电池翻板的双翼和竖立的360度全景摄像机了望台，犹如一只展翅欲飞的鹤；而与人体上肢结构类似的机械臂，一旦到达目标附近就轻轻地舒展开去采集火星表层标本。它们堪称非常聪明的机器人和一座功能完美的移动实验室，总共携带了7大类科学探测仪器，把星际探测器的自动化程度提高到前所未有的水平。
国际上，关于机器人的定义主要有如下几种：
(1)英国简明牛津字典的定义。机器人是“貌似人的自动机，具有智力的和顺从于人的但不具人格的机器”。
(2)美国机器人协会（RIA）的定义。机器人是“一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手(manipulator）”。
(3）国际标准化组织(ISO)的定义。“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务”。
(4)关于我国机器人的定义。随着机器人技术的发展，我国也面临讨论和制订关于机器人技术的各项标准向题，其中包括对机器人的定义。蒋新松院士曾建议把机器人定义为“一种拟人功能的机械电子装置”(a mechantronic device to imitate some human functions）。
上述各种定义有共同之处，即认为机器人（1)相当于人的上肢，并能模仿人的动作；(2)具有智力或感觉与识别能力；(3)是人造的机器或机械电子装置。
2、机器人的基本机能
机器人作为一种具备一定智能的自动化机器，有如下3个基本机能：
（1)对外界产生作用:相当于人的手和脚，可称之为动作器官。
（2)获取外界信息: 相当于人的眼、耳、舌头和皮肤，可称之为感应器官。___ （3)规划作业: 相当于人的大脑，可称之为思维器官。
3、机器人的构成
人类之所以是地球上最聪明的生物，是因为人类在漫长的进化过程中不但拥有了复杂的、完美的身体结构，而且还拥有了发达的大脑。那么机器人要完成一些特定的任务，也应该具备相应的结构。
（1）机械部件
（2）感应和动作电子部件
（3）机器人的大脑
机器人的大脑（以中鸣机器人器材为例）称之为RCU(Robot Control Unit),RCU就好比一台微型电脑，它可以执行程序指令，接收传感信息，处理各项信息，并向具体动作器官发出相应的动作信息。
（4）机器人的思维
智能机器人尽管具备了以上的感应、动作和大脑器官，但它只具备了作为智能机器人的硬件基础，RCU内部是完全空白的，不会做任何事情。需要用户按照设计意图编写出特定的程序，灌输给它后，它才能真正具备智能的大脑。
此外，也还有正在研制开发中的福利机器人、医疗机器人、灾难救援机器人等。在上述分类当中，工业机器人最早开始普及，极限作业机器人和娱乐机器人多是由工业机器人改进的。近来科学家们正在积极开展拟人（类人）机器人的研究和制作。
第二部分 机器人活动设计与组织
一、活动设计
1.活动理念
倡导以学生为本，为学生搭建交流、互助、互动、共同提高的平台。
比赛：让学生自主、独立参与比赛，保持胜不骄、败不馁的良好心态；
学习：启发学生学习主动机电一体的相关知识，引导学生自学和运用网络查阅信息。
实践：鼓励学生最大限度参与设计、制作机器人作品。
交流：注重引导学生大胆表现自我，主动与他人互相学习与沟通。
2.活动内容
1）命题比赛
采用赛前公布比赛项目和规则，比赛项目可沿用国际赛或全国赛项目，也可根据本地学生情况自行创立比赛项目。
2）现场比赛
赛前公布比赛基本要求，需考虑可操作和可评比性，让学生现场动手设计与制作或组装完成比赛任务，现场比赛能较大程度引导学生自主参与活动，体现以学生为本的理念。
3.活动形式