前 言
微軟公司前董事會主席比爾?蓋茨在2007年國際電子消費展開幕式上預言,機器人即將重複個人電腦崛起的道路。機器人普及的革命即將到來,這場革命將徹底改變這個時代的生活方式。
目前機器人行業的發展與30年前的電腦行業極為相似。今天在汽車裝配線上忙碌的一線機器人,正是當年大型計算機的翻版。而機器人行業的產品也同樣種類繁多,比如負責清掃地板的家用機器人、協助醫生進行外科手術的機械臂、負責拆卸定時炸彈的爆破機器人。我們堅信在不久的將來,就好像現在幾乎人人擁有個人電腦、筆記本、手機一樣,機器人也會普及到每個家庭。
機器人教育在我國尚處於起步摸索階段,麵臨著很多考驗和挑戰,但是機器人教育對推進素質教育、培養學生的信息素養和技術素養、提高學生的創新和實踐能力等方麵具有非常顯著的作用。機器人教育涉及多門學科,機器人技術水平是一個國家科技發展水平和國民經濟現代化、信息化的重要標誌。因此,我國號召要從小普及機器人教育,並將機器人教育列為學校重點學習的科技教育課程,從可持續和長遠發展的角度看,這是在為我國培養機器人研發人才。
智能機器人的製作是一個令人激動而又充滿挑戰的過程,通過學習智能機器人的設計,不僅可以讓同學們學習機器人和物聯網的知識,使同學們盡早養成科學、有序的研究方法,而且有利於培養同學們的團隊協作能力。機器人不再僅僅是電視、電影中的傳奇人物,我們應該站在真實的角度去解讀什麼是機器人,機器人的工作方式是什麼。
在機器人的製作過程中用,同學們可以使用各種類型的傳感器來給機器人提供感覺器官,使用可編程的智能芯片充當機器人聰明的大腦,使用自己編寫的邏輯程序賦予機器人智慧,使用各種新型的綠色能源為機器人提供純淨的能量。每個同學都可以充分發揮自己的聰明才智製作出具有自己鮮明特色的專屬機器人。有電子技術基礎的同學還可以對機器人做更進一步的DIY,使其完成更複雜的任務。
通過大家的通力協作,製作出自己喜愛的機器人,相信同學們一定會有不少的收獲,也會從中得到快樂。
編者正是出於以上的考慮而編寫本書,以具體案例教學為主線,強調實踐應用,立足於將機器人理論知識和實踐應用技術相結合,並注重反映機器人技術發展的新成就和新動向。本書的一大特色是將引人入勝的科幻故事和機器人教學內容融合在一起,在學習機器人的同時可以激發同學們更多的樂趣。本書分為基礎篇與應用篇,基礎篇包括走進機器人、組裝四驅機器人、用程序控製機器人的動作和智能避障程序設計四章;應用篇包括智能巡跡程序設計、倒計時秒表、紅燈停綠燈行、測量溫度、汽車速度表模擬四章;最後還有用來檢測同學們知識掌握情況的自測題等附錄。本書內容豐富而全麵,圖文並茂,語言簡練,重點突出,層次分明,可以作為中小學機器人教學的教材使用,也可以作為機器人愛好者的入門讀物。