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第一课走进机器人世界走进机器人世界学习目标：1.了解机器人的定义。2.机器人的组成。3.生活中的机器人。古代的机器人西周时期，中国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是中国最早记载的机器人。春秋后期，中国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了中国劳动人民的聪明智慧。公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人—自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。1800年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。机器人的出现是与人的需求紧密相连的，它是用来帮助人，代替人工作的。走进机器人世界人、机器、机器人走进机器人世界一、机器人的定义日本机器人就是任何高级的自动机械。机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械。欧美一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。联合国其它国家的定义机器人是如何运用与人或者生物相似的智能来工作呢？当夜幕降临：人的眼睛会感觉光线变暗，看不清东西（人的感知）怎么才能看清楚东西呢——用灯光照明（人的思维）找到灯的开关，把灯打开（人的行动）人类智能活动的例子：机器人智能活动的例子：智能灯感应天黑：通过传感器检测到光线变暗（机器的感知）将信号传送给微电脑，微电脑经过分析判断（机器的思维）指导LED灯开启（机器的行动）二、机器人的组成随着现代科技的发展，机器人已经从实验室走进学校。现在，让我们来了解一下机器人在教育方面的应用。学生们正在学习制作机器人机器人比赛拼装机器人机器人走进学校极大的激发了同学们的好奇心和想象力，为同学们培养创造能力提供了理想的平台。让我们在人工智能和机器人的世界里，学习更多的知识，充分展现我们的创造才能吧！走进机器人世界二、机器人的构成下面我们以诺宝教育机器人为例，看看机器人是怎样构成的。诺宝教育机器人包括感知部分、思维决策部分和机械部分。一个简单的机器人通常由三部分组成：感知部分（传感器）；控制部分（微电脑）；机械部分（执行部件、支撑部件等）。走进机器人世界二、机器人的构成1、感知部分由各种各样的传感器组成，相当于人的眼睛、耳朵、嘴巴、鼻子、皮肤等感觉器官。2、控制部分又叫微电脑或控制器，相当于人的大脑。例如导盲机器人的计算机。3、机械部分相当于人身体的躯干、四肢等支撑和做动作的部分。例如导盲机器人的行进装置。走进机器人世界走进机器人世界人类活动与感应灯活动过程的对比过程人类用到的器官感应灯用到的部件体现哪种智能（感知、思维、行动）发现“光线暗”思考要做什么开灯三、生活中的机器人1、工业机器人用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作。汽车制造厂总装车间机器人点焊机器人从应用环境出发，可以将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。工业机器人用于各种工业生产中，多以机械手的形式（如下图的弧焊机器人）。而特种机器人则是除工业生产之外的服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、娱乐机器人、军用机器人、教育机器人等。走进机器人世界2、娱乐机器人机器人指挥演奏机器人踢足球用于观赏、娱乐的特种机器人。可以像人、像某种动物等。高智能娱乐机器人，装置着各种感应系统，感情丰富，可以行走或完成动作，可以有语言能力，会唱歌。能跟人类进行各种交流，同时可以通过记忆和学习不断成长。走进机器人世界3、服务机器人清扫机器人是一种半自主或全自主工作的机器人。它能完成有益于人类健康的服务工作。在美国面市的清扫机器人“Roomba”（尾巴），这种清扫机器人具有高度自主能力，可以自动游走于房间各家具缝隙间，灵巧地完成清扫工作。走进机器人世界4、军用机器人微型飞行机器人是一种用于军事领域的具有仿人功能的自动装置。这部微型飞行机器人可独立飞行，具有号称世界最轻、最小的陀螺仪感测器，有影像感测器可捕捉并传输航拍影像到地面的显示器上。走进机器人世界5、教育机器人诺宝教育机器人教育机器人是专为广大的中小学生进行人工智能、信息技术、科学活动和通用技术等教学活动提供的学习平台，同时也可以作为科技爱好者进行科技发明创造的平台。走进机器人世界5、机器人定义机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具有一些与人或生物相似的智能能力。如，感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。走进机器人世界1、机器人的“大脑”——微电脑机器人的大脑（即微电脑）先对接收到的外界信息进行分析、判断，然后作出决策，这就是机器人的智能实现过程。走进机器人世界2、机器人的“感觉器官”——感知部分2．1红外避障传感器在机器人的头部前方，安装一个类似人眼的高灵敏度红外传感器。它的功能主要是识别机器人周围有没有障碍。一体式走进机器人世界2、机器人的“感觉器官”——感知部分2．2声音传感器主要作用是分辨声音，用声音控制机器人的动作。走进机器人世界2、机器人的“感觉器官”——感知部分2.3轨迹识别传感器它的主要作用是能根据颜色的差别，判断地面的轨迹。2.4光敏传感器它的主要作用是判断环境光线的强弱，走进机器人世界３、机器人的“身体”——机械部分机器人的机械部分包括运动机械部分和非运动机械部分。计算机发出控制信号，指挥机械部分作出相应动作。走进机器人世界①LED灯：发光指示作用走进机器人世界②风扇：灭火等创新备用器件走进机器人世界③蜂鸣器：报警、警示功能走进机器人世界④喇叭：主要连接语音播放和音乐播放模块，用来播放音乐走进机器人世界2、机器人的发展现代社会，随着计算机技术、控制技术、传感技术和人工智能技术的发展，机器人在技术和应用领域方面都得到了迅猛的发展。人们发明了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的智能机器人，如移动机器人、微型机器人、水下机器人、医疗机器人等。我国研制的微型机器人内窥镜系统这是一只仿照甲虫外形制造的微型机器人，在它的背上装有太阳能电池板这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。走进机器人世界三、机器人的工作原理我们已经了解了机器人的构成，下面我们用图来描述机器人的工作过程。机器人的感知部分接收外界信息微电脑根据决策指令驱动相关的机械部分进行运动。机器人的微电脑对感测到的外界信息进行分析、判断，然后作出决策。感测信息：避障传感器感测信息：轨迹识别传感器感测信息：光敏传感器感测信息：声音传感器1.说一说机器人主要由哪些部分组成的。2.机器人一定要做成像人一样的形状吗？3.举几个例子，看看机器人都能帮助我们人类做什么？走进机器人世界小资料机器人一词是怎么来的最早使用机器人一词的是捷克剧作家K.比克。他在1920年创作科幻情节剧《罗沙姆万能机器人公司》中，第一次提出了ROBOT这个名词，这个词在捷克语中的原意是“供人役使的仆人”。现在人们已经将ROBOT作为机器人的专用名词了。