走進機器人的夢工廠

○袁軍輝

機器人，以往一般都存在于高科技實驗室或科幻影視作品中。但隨著科學技術中的單片機、傳感器和物聯網技術的飛速發展，智能機器人開始向人類活動的各個領域滲透。醫療機器人、娛樂警察人、水下機器人、農業機器人等高科技產品，正越來越多地幫助人們完成服務工作。

一、什么是機器人

機器人起源于1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷爾·卡佩克發表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》，首次提出“Robot”，它可以不吃飯，不知疲倦地工作。我國將“Robot”翻譯為“機器人”。

聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。”

二、機器人的組成

大多數機器人由傳感系統、控制系統和執行系統三個基本部分組成。

傳感系統即機器人的感覺器官，機器人通過傳感器檢測環境、獲取信息。常見的傳感器有光敏傳感器、聲敏傳感器、熱敏傳感器、溫度傳感器、碰撞傳感器等。控制系統即機器人的大腦，一般由專用的機器人或單片機組成，內含控制機器人的程序、命令和各種信息處理器件。執行系統即機器人的四肢和嘴巴，由電機、喇叭、燈光、機械手等組成。

三、走進機器人的世界

機器人融合了智能控制技術、傳感技術、機械、物理、信息技術、數學等多學科多門類的知識。因此，不少學校建設了機器人實驗室，將虛擬機器人、積木機器人、一體式機器人等引入課堂供學生學習，在動手又動腦的活動中培養學生的綜合素養。

1.清華紫光機器人。

首先要安裝紫光教育機器人軟件，網址是http://www.robot-edu.com/，再將機器人與平臺進行連接，使用鼠標單擊“系統設置”菜單下的“通信方式設置”命令，選擇“USB連接”或者“COM串口方式”即可。比如說我們要讓機器人“向前走”，第一步是在電腦的“機器開發平臺”程序上設計出“向前走”的程序，并將程序編譯成機器語言后，再將機器人通過數據線與電腦成功連接，將程序寫入機器人的微控制器中。運行機器人，它就可以“向前走”啦！

2.IRobotQ 3D虛擬機器人。

它采用全球首款基于物理引擎及網絡互動模式模擬現實環境，省去了器材的整理與維護，已成為師生快樂創新的學習和成長空間。首先我們要登錄蘿卜圈官網http://www.irobotq.com/，單擊“下載客戶端”按鈕，將“蘿卜圈3D機器人在線仿真軟件”下載并安裝到電腦中。登錄蘿卜圈軟件，我們可以先到“基礎試玩”欄選擇一個項目，比如說“大發現之尋找消失的輪子”，然后找一個空房間進入編輯界面，首先單擊“機器人編輯”模塊，在“零件庫”中挑選需要的零件，通過安裝點進行組裝，然后進入“編輯程序”模塊，可以看到已經制作好的機器人設計程序。如果需要個性化定制，我們只要在“指令庫”中選擇需要的指令塊，通過流程圖的方式進行連接就可以了。最后單擊“開始”按鈕，就可以看到自己的機器人開始運動了，順利完成任務后還會顯示“得分”和“排名”。當然，如果你制作的機器人不能完成任務，可以通過修改自己的機器人結構和程序進行反復調試哦！