本書詳細介紹VEX IQ第2代機器人的硬件、軟件、編程、搭建等內(nèi)容,并且通過豐富的搭建編程案例來幫助讀者實踐操作,提升機器人知識和技能,同時重點分享了真實寶貴的參賽選手和家長親述的參賽經(jīng)驗、收獲與心得。
學習機器人、參加競賽不僅僅要求搭建和編程知識,更需要發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、團隊協(xié)作、抗壓克難的能力和精神,同時通過參加競賽還可以獲得更寶貴的成長經(jīng)驗。本書正是基于此目的,幫助讀者既學習機器人知識和搭建技能,又可以拓展想象力、鍛煉動手能力,并提高問題解決能力,同時深入了解第一手的參賽信息和心得體會,可以更深入、更高層次地理解機器人的學習和競賽。
本書可以作為VEX IQ機器人學習者、教師學習用書,也可以作為機器人競賽選手參考用書。
編輯推薦
首發(fā)VEX IQ第2代機器人詳細解讀
跟VEX機器人世錦賽三連冠戰(zhàn)隊體驗頂級賽事經(jīng)驗
VEX IQ第2代軟硬件、程序設(shè)計、經(jīng)典案例、冠軍心得
輕松引領(lǐng)機器人入門
本書詳細介紹VEX IQ第2代機器人的硬件、軟件、編程、搭建等內(nèi)容,并且通過豐富的搭建編程案例來幫助讀者實踐操作,提升機器人知識和技能,同時重點分享了真實寶貴的參賽選手和家長親述的參賽經(jīng)驗、收獲與心得。
本書可以作為VEX IQ機器人學習者、教師學習用書,也可以作為機器人競賽選手參考用書。
前言
VEX機器人(VEX Robotics)是由美國創(chuàng)首國際(Innovation First International,簡稱IFI)創(chuàng)立的教育機器人系列,包括VEX 123、VEX GO、VEX IQ、VEX VRC、VEX U,以及VEX AI等多個系列,提供了從學齡前到大學階段完整的教學和競賽體系。
VEX機器人競賽也是世界上影響力最大、參與人數(shù)最多的機器人競賽活動。目前全世界有70多個國家的2萬多支戰(zhàn)隊在參與VEX機器人競賽。國內(nèi)隊伍可以參與的競賽
包括區(qū)域賽(如華北區(qū)賽、華東區(qū)賽等)、中國賽、洲際賽(亞洲錦標賽、亞洲公開賽)和世界錦標賽。VEX機器人世界錦標賽是VEX競賽中最高級別的比賽。自2016年以來,它多次被吉尼斯世界紀錄認證為世界規(guī)模最大的機器人競賽(The Largest Robotics Competition on Earth)。2020年,由于全球疫情影響,VEX 機器人世界錦標賽改為線上虛擬比賽(VEX Robotics Virtual World Celebration),因此又被吉尼斯世界紀錄認證為世界參與人數(shù)最多的線上機器人賽事。
近年來,中國競賽隊在VEX機器人世界錦標賽上取得了優(yōu)異成績。尤其是北京市西城區(qū)青少年科學技術(shù)館代表隊,在20182020年創(chuàng)造了VEX機器人世界錦標賽目前的三連冠紀錄,因此得到了中央廣播電視總臺、北京廣播電視臺、《中國青年報》等媒體的專訪,也引起了社會和業(yè)界的廣泛關(guān)注。
一枝獨秀不是春,百花齊放春滿園。為了使更多青少年更好地學習VEX IQ機器人課程,我們的冠軍團隊精心編寫了《跟世界冠軍一起學VEX IQ機器人》等多本圖書,詳細介紹了VEX IQ機器人教學、訓練和競賽方法,對國內(nèi)VEX IQ機器人教育起到了重要推動作用。今年,由于VEX IQ機器人進行了產(chǎn)品升級,所以我們也根據(jù)新一代產(chǎn)品的特性編寫了本書。本書主要有以下特點。
(1)介紹了VEX IQ第2代機器人的最新知識,并設(shè)計了新的教學案例。2021年,VEX IQ機器人推出了第2代產(chǎn)品。與第1代產(chǎn)品相比,第2代VEX IQ機器人功能進行了多方面的改進,如主控器升級為彩色屏幕、新增了編程語言、遙控器增加了按鍵、新增了傳感器和配件,另外傳感器功能和性能也進行了升級。本書根據(jù)VEX IQ第2代機器人產(chǎn)品的功能和特性重新編寫了內(nèi)容和案例,可以讓讀者及時了解和掌握VEX IQ第2代機器人的相關(guān)知識。
(2)將STEM教育內(nèi)容融入VEX IQ機器人教育過程。VEX IQ機器人的設(shè)計、搭建和程序編寫過程包含很多STEM知識。STEM是科學(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(Mathematics)四門學科的英語首字母縮寫。這個教育過程豐富了學生們的知識技能,鍛煉了他們的思維能力和實踐能力,對提高學生們的綜合能力有很大幫助。
(3)將全素質(zhì)教育理念融入VEX IQ機器人教育過程。本書不僅教授學生們VEX IQ機器人知識,還鼓勵大家參與相關(guān)競賽,在學習、訓練和競賽中去鍛煉多方面的能力和素質(zhì)。VEX IQ機器人競賽體系是個微縮版的社會模型,其中蘊含著合作共贏、拼搏進取、項目管理等諸多理念和經(jīng)驗。在比賽過程中,學生們有機會學習如何處理自我與他人的關(guān)系,以及與社會的關(guān)系。根據(jù)以往教育經(jīng)驗,有過豐富VEX IQ競賽經(jīng)歷的優(yōu)秀選手,其自信心、拼搏精神、團隊精神、自我管理能力、交際合作能力、抗挫折能力,通常都會有顯著提高。另外,隊員在競賽隊中通常會根據(jù)自身特點承擔不同的職責分工,這也是一個很好的早期職業(yè)探索的過程。
綜上,我們希望通過VEX IQ機器人教育和競賽體系,來幫助少年兒童更好地學習、成長,早日成為對祖國和社會有用的棟梁之材。
本書分為6章。第1章是VEX IQ機器人概述,主要介紹VEX IQ的特點、教育和競賽。第2章是VEX IQ第2代機器人硬件,主要介紹VEX IQ第2代機器人硬件知識。第3章是VEX IQ第2代機器人軟件,主要介紹VEXcode IQ軟件知識。第4章是VEX IQ機器人程序設(shè)計,主要通過一些VEX IQ機器人的典型案例來介紹傳感器編程的思路和方法。第5章是經(jīng)典案例,幫助學生由淺入深地了解和掌握VEX IQ機器人的搭建技巧和編程知識。第6章收錄了來自選手和家長的競賽心得。同時附錄中介紹了世界冠軍內(nèi)訓筆記。
本書的寫作過程得到了特約顧問張莉老師的熱情幫助。
本書可以作為VEX IQ機器人學習者的學習用書、教師的參考用書,也可以作為機器人競賽選手的參考用書。
由于知識水平所限,書中難免存在缺點和錯誤之處,敬請讀者批評指正。
作者簡介
王昕,碩士,北京市西城區(qū)青少年科學技術(shù)館高級教師,主要承擔機器人教學等相關(guān)工作。其帶領(lǐng)的西城區(qū)青少年科技館代表隊多次獲得VEX IQ市賽、國賽、洲際賽、世界錦標賽冠軍、一等獎和各類單項大獎。
成為VEX機器人世錦賽三連冠,20172018賽季、20182019賽季、20192020賽季帶隊連續(xù)獲得VEX機器人世錦賽冠軍,成為首只三連冠戰(zhàn)隊,同時還是世界上連續(xù)兩年在世界五大分區(qū)冠軍隊中占有兩席以上位置的團隊。
目錄
推薦序
前言
世界冠軍的成長之路
第1章 VEX IQ機器人概述
1.1 VEX IQ機器人特點
1.2 VEX IQ與STEM(或STEAM)教育
1.3 VEX機器人競賽
第2章 VEX IQ第2代機器人硬件
2.1 控制類硬件:主控器、遙控器、無線模塊和電源部分
2.2 信號與運動類硬件:傳感器和智能電機
2.3 結(jié)構(gòu)類硬件:塑料積木件
第3章 VEX IQ第2代機器人軟件
3.1 VEX IQ機器人編程軟件概述
3.2 VEXcode的下載和安裝
3.3 VEXcode IQ編程界面簡介
3.4 制作一個完整機器人的流程
第4章 VEX IQ機器人程序設(shè)計
4.1 任務(wù)1 小車移動
4.2 任務(wù)2 小車移動并循環(huán)
4.3 任務(wù)3 小車走正方形1
4.4 任務(wù)4 定點行車
4.5 任務(wù)5 繞障礙行走
4.6 任務(wù)6 碰碰車1
4.7 任務(wù)7 觸碰后小車移動
4.8 任務(wù)8 碰碰車2
4.9 任務(wù)9 進階碰碰車
4.10 任務(wù)10 避障車1
4.11 任務(wù)11 跟隨機器人1
4.12 任務(wù)12 懸崖勒馬
4.13 任務(wù)13 避障車2
4.14 任務(wù)14 跟隨機器人2
4.15 任務(wù)15 手勢識別機器人
4.16 任務(wù)16 小車遇線停止
4.17 任務(wù)17 小車巡線1
4.18 任務(wù)18 小車巡線2
4.19 任務(wù)19 小車走正方形2
4.20 任務(wù)20 小車巡線3
4.21 任務(wù)21 夾瓶子機器人
4.22 任務(wù)22 搬運機器人
4.23 任務(wù)23 合作搬運
第5章 經(jīng)典案例
5.1 機械翅膀
5.2 起重機
5.3 飛翔的翅膀
5.4 小鳥
5.5 小老虎
5.6 行走的機器人
5.7 三輪車
5.8 抽油機
5.9 挖掘機
5.10 旋轉(zhuǎn)飛椅
5.11 自動旋轉(zhuǎn)門
5.12 打鼓機器人
第6章 群英薈萃選手、家長競賽心得
6.1 VEX機器人世錦賽獲獎榮譽展
6.2 VEX IQ機器人,難說再見張孟熙
6.3 功夫不負有心人,堅持就一定能勝利陳子穆
6.4 人生沒有奇跡,只有努力的軌跡郭軒銘
6.5 我與機器人的不解之緣王彥哲
6.6 快樂學習,刻苦訓練樊響
6.7 我與機器人冉曉墨
6.8 我的機器人學習之路汪愷元
6.9 我的VEX學習之路張子上
6.10 一個VEX IQ隊員的喜怒哀樂賀小迪
6.11 從浮華小網(wǎng)紅到VEX IQ機器人小博主程巍然
6.12 60秒里的三個賽季和成長之路靖子健
6.13 家長心聲:經(jīng)歷陪伴,收獲成長,點滴記錄與感受賀興東
6.14 家長心聲:重在參與,貴在成長樊義鵬
附錄 世界冠軍內(nèi)訓筆記