我們經(jīng)常和各種各樣的機器人“打交道”，留意周圍，會發(fā)現(xiàn)機器人就在我們身邊，小到智能手機、電視、空調等家用電器，大到智能汽車、機械臂、無人飛機等，機器人已經(jīng)被應用于生活的各個領域。親愛的讀者，你是否已經(jīng)準備好開始探索機器人的奇妙世界了？有沒有想過自己動手設計和制作一個專屬機器人？當你萌生這樣的想法時，想必你一定對機器人領域的知識充滿了好奇和渴望，這將成為你學習的重要動力。當你開始閱讀這本書時，你的機器人探索之旅就開始了。
　　一、為什么參與機器人活動
　　近些年人工智能、機器人的熱潮正在席卷全球，隨著行業(yè)的變革，教育也在與時俱進。201 7年7月國務院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確指出在中小學設置人工智能相關課程，有些省份將編程納入高考科目和中考特招項目。機器人課程可以激發(fā)青少年學生的興趣，讓他們在動手的過程中接觸并運用不同領域的知識，有利于養(yǎng)成主動學習的好習慣。學生在對機器人的了解過程中，學習編寫簡單的程序，提高分析問題和解決問題的能力。同時通過機器人競賽等，讓青少年在搭建機器人和編寫程序的過程中培養(yǎng)、鍛煉他們的動手能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)造力。
　　二、機器人課程學什么
　　機器人課程大致分兩種，一種是各種拼搭入門，學習機械結構，可以選擇樂高9686科學與技術套裝作為器材。一般從小學低年級開始學習，通過拼搭零件學習結構，然后嘗試改造、創(chuàng)造結構，這更像是“玩”，在快樂體驗中學習、鞏固知識。另一種是在機械結構的基礎上學會編程控制，可以選擇樂高EV3套裝作為器材，一般從小學中高年級開始學習。另外，對于特別感興趣的學生，可以參與各類機器人比賽，如國際奧林匹克機器人大賽、FLL工程挑戰(zhàn)賽等，還可以參加全國青少年機器人技術等級考試。備賽、參賽的過程本身就是提升綜合能力的一種方式。
　　三、為什么寫這本書
　　近些年，機器人教育越來越受
　　到家長、學生的青睞，網(wǎng)絡上的相關資源也層出不窮。俗話說“磨刀不誤砍柴工”。在學習之前，你是否清楚：應該選擇什么樣的器材？機器人學習如何才最有效？如何通過機器人活動培養(yǎng)學生的綜合能力？參與本書撰寫的作者，十多年來一直從事機器人教育教學及競賽活動的輔導，積累了豐富的經(jīng)驗。本書作為機器人學習的指導書，旨在幫助讀者在創(chuàng)造、構建機器人以及為自己的機器人編程的同時，體驗科學探究的無窮魅力。
　　四、本書選擇的器材
　　目前教育機器人器材的種類、品牌有很多，本書選擇的是樂高9686科學與技術套裝和EV3套裝。樂高9686科學與技術套裝適合小學中、低年級，使用它可以搭一個天平、造一輛車、建一座橋，在體驗“造物”的過程中，了解各種結構原理，探索其中的科學原理，培養(yǎng)動手搭建的能力，為進一步學習打好基礎。EV3套裝適合小學高年級和初中學生，使用它可以實現(xiàn)精確行駛、運輸貨物和參與競賽，體驗圍繞具體項目設計、制作、控制機器人解決問題的全過程，培養(yǎng)運用多學科知識解決實際問題的能力。這兩種器材涵蓋了小學到初中各年齡段學生對機器人學習和探究的需求，并且網(wǎng)上有很多品牌的器材都能與之通用。本書使用的編程軟件是LEGO MINDSTORMSEV3 Education，它是一種圖形化編程工具，非常直觀和易于理解。五、本書特點
　　本書以單元和課的形式編排，以項目式學習設計、組織活動，案例簡單經(jīng)典，項目中設計各種探究活動，各種結構、原理的介紹深入淺出，循序漸進。本書的主要特點如下。
　　項目引領：圍繞機器人的組成、結構、能源、傳動、齒輪、智能和設計7個方面，引導學生在解決問題的過程中學習。
　　案例經(jīng)典：全書共26個案例，內容涉及生活用品、交通工具、武器裝備、智能控制等多個領域，從簡單到復雜，循序漸進且趣味性十足。
　　學科融合：每個案例設計各種活動。第一，注重對事物本質特征的認知，如各種物體的結構組成、特點及應用；第二，通過觀察、測量、記錄等活動探究各種原理，如能量的來源、各種典型的運動機構及原理；第三，注重觀察能力、探究意識、空間邏輯思維等創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)�！篌w例創(chuàng)新：本書的編寫體例始終將學生的自主創(chuàng)新放在第一位，每個案例中會設計提出問題、思維導圖、舉一反三、頭腦風暴等各種活動，引導學生主動思考、規(guī)劃、設計，在“玩中學”、在“體驗中學”、在“思考中學”。
　　六、本書內容
　　本書共分7個單元，26個案例。下面對各單元內容進行簡單介紹。讀者可能還不熟悉用到的一些術語，但是在閱讀本書后，你就會熟悉相關內容。
　　第1單元：介紹生活中各種各樣的機器人，揭開它們的神秘面紗，了解內部組成；嘗試通過模仿、搭建、控制第1個機器人，了解、熟悉9686科學與技術套裝和EV3套裝的零件。
　　第2~5單元：通過9686科學與技術套裝，掌握物體搭建的基本步驟和方法，了解齒輪、履帶、皮帶、連桿、凸輪和蝸輪等傳動機構，探究物體結構中蘊藏的物理原理，探究風能、彈性勢能、重力勢能在解決問題中的具體運用。
　　第6、7單元：使用EV3套裝為機器人裝上“眼睛”“耳朵”等傳感器，學會顏色、觸碰、超聲波傳感器編程，讓機器人看得見、聽得清，讓它變得更加聰明、智能；學會根據(jù)具體的項目要求，選擇合適的電機、傳感器和器材，設計、制作一個自己的機器人，并通過程序控制它完成任務，體驗人工智能的無窮樂趣。