未来之星教育机器人介绍

未来之星教育机器人开发于2001年,是与华东师范大学、山东大学、上海市中学劳技教研员等专家教授共同研制开发,主要的目标定位于“机器人进课堂,普及机器人知识,作为劳技、信息技术等多学科整合”的载体,经进一步的完善、改进后,成为了进入了高中通用技术—-简易机器人制作教材的载体,江苏教育出版社出版的简易机器人制作一书将“未来之星”产品作为贯穿全书的的唯一平台,我公司的专家作为该教材的第一副主编全程参与该教材的编写。

未来之星教育机器人特点

该产品由于定位于普及教育,没有过度追求产品的功能,在满足机器人的一般要求下,着重追求的是所蕴含的教育理念,这一点是未来之星与其他机器人产品区别的地方。

  • (一)、执行机构结构件
    采用简单的“板”和“杆”作为基本结构形态,以及独创的开口式“连接扣”,可以搭建许许多多的满足不同需求,简单方便,连接较为可靠的作品的执行机构,例如“倒水服务机器人”、“自动分送集装箱机器人”等较为复杂作品,也无需螺钉螺母,全部由连接扣进行连接,完成动作非常可靠。

  • (二)、控制电路系统
    控制电路系统采用开放式、组合式、全透明的电子控制电路,传感器与电机驱动电路(输入输出电路)也采用连线式结构,其目的在于消除学生对电子电路的神秘感,清晰地看见控制电路的各个组成部分,快速并加深对机器人控制的理解,同时学生可以根据作品的需要自行设计控制电路系统,选择不同传感器,选择不同的输入输出口,并进行搭建。


  • (三)、控制程序设计平台
    未来之星教育机器人产品最为突出的是专为教育机器人开发设计的NFL08—全流程图程序设计平台,该平台是得到上海科委资助的创新科研项目,该软件有自主的知识产权,受到国家软件产品产权保护。
    该软件平台突出点在于:
    1、完成机器人控制程序设计的需求,能完成各类机器人控制程序的设计。
    2、抓住了程序设计的关键是程序的逻辑设计,完全回避了程序设计语言的繁琐规则,入门非常简单、快捷,即便是小学生也能在很短的时间内,掌握控制程序的设计基本方法,设计一个机器人控制程序,只需将机器人的控制逻辑流程图设计完成即可。
    3、大量独创的程序设计的操作功能,可以非常方便的解决较大程序设计中的难题。
    例如:可以给所有传感器、控制对象重新命名,方便了程序的阅读。
    例如:显示比例调整

    当你设计的程序加大时,一个屏幕显示不下,虽有滚动条,但是不便于看到整个程序,在屏幕左下角提供了显示比例选择,根据需要选择其中一种。例如:“拷贝、粘帖”功能
    软件平台借鉴了许多大家熟悉的文字编辑功能,在图形化软件设计平台中予以应用,大大地方便了设计者。拷贝、剪切、粘帖等功能可以缩短程序设计时间。
    选择待拷贝的命令区。

    将鼠标移到该命令区中,点击鼠标右键,出现一个操作选择窗口。选择“拷贝”功能。

    将鼠标移到待粘贴的命令区附近,点击鼠标右键在窗口中选择“粘帖”功能键。

    屏幕上方显示刚才选定的待拷贝命令区。
    选择“删除连线”功能,删掉准备插入的地方流程线。

    此外
    “撤销”功能—–该操作可恢复之前所做的多步操作。
    “重做”功能—–该操作可对刚“撤销”所做的操作重新再执行。
    例如:可嵌套的子程序
    子程序的引入可以大大方便程序设计,多重嵌套的子程序将更加强了该功能的发挥。
    例如:当设计一个功能强大的程序,由于子程序太多,在一个屏幕上很难编辑,我们都特别的子程序缩显功能将给设计者带来不可想象的方便。

    上述就是自动分送集装箱机器人的全部程序,他有11个子程序,全部展开在屏幕上,面积会非常大,根本无法检查,并很容易造成混乱,为此,NFL的隐藏功能可以方便地把暂时不需调整或不需要查看的子程序隐藏起来,屏幕上只留下目前需要处理的子程序。
    隐藏操作—–只需将鼠标移到待隐藏的子程序头上第一条命令“子程序×××”命令处。双击左键,子程序就隐藏起来,只留下子程序的头一条命令。
    恢复操作—–操作办法同“隐藏”的操作一样,用鼠标左键双击这个子程序的第一个命令,该子程序就展开还原。
    4、该软件平台的特点不仅能作为机器人控制程序设计的工具,也可以作为“信息技术”中程序设计的辅助工具,在该平台中包含了大量的程序设计的基本概念,例如变量处理、变量运算等,他不仅方便了机器人控制程序的设计,而且对于解决学生在信息技术中学习程序语言中的枯燥乏味的难题。
    1、 变量赋初值

    平台设计了4个变量,分别为A、B、C、D:
    赋初值命令就是将指定的数值放到指定的变量中,选中该命令块,在属性编辑里,数值一栏中输入需要的值,例如图中,变量A赋予5,变量B赋予12。
    2、 变量与数值的算术运算
    3、 变量加1、减1
    4、 变量与变量的算术运算
    5、 变量与数值的逻辑运算
    逻辑运算有三种运算方式,即AND、 OR、XOR,运算示例如下:
    例如,A=00001111b,数值=10101010b
    A=A AND 数值 ,结果A=00001010b
    平台允许有多种进制数值,例如数10100011B
    对应10进制数是163
    对应8进制数是243O
    对应16进制数是A3H
    6、 变量与变量的逻辑运算
    7、 变量与数值比较转移
    8、 变量与变量比较转移
    总之还有很多非常好的功能,只有当你们深入使用后才会体会得到。

进入教材

江苏教育出版社出版的简易机器人制作中的图片如下。
教材中是以我公司2006版产品为基础编写的,现在我们推出的2008版,是在2006版基础上保留原有的优点,结构件尺寸增大、零件种类增多、控制电路板原理不变,工艺重新设计增加了透明塑料封装、NFL08软件平台上做了大量的改进,增加了许多功能,是未来之星教育机器人更加适合进入试验室,近入课堂。


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机器人视频

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相关文档

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未来之星机器人作品

     未来之星教育机器人产品是我国最早明确针对普及教育而研发生产的产品,该产品在设计上强调其教学理念,2001年就投放市场,多年来在全国各地众多中小学得到广泛应用,为我们积累了很宝贵的经验,产品经过一代又一代的升级,现在又以全新的面貌回馈广大师生。

一、“未来之星”教育机器人产品 特点

 “未来之星”独特的执行机构是经过精心设计,以杄件为基础,使其具有简单、灵活、变化多样特点,既可以设计很简单的智能车、六角虫等入门作品,又可以设计较为复杂的作品,例如工业流水线、服务机器人、集装箱自动入库机器人等。在这里看到的只是几个典型作品,是学生们自己的创意,能够比较好的展示“未来之星”教育机器人的特点。 产品的控制电路采用全开放式的,让学生在创建作品中了解控制电路的组成基本原理。 最值得一提的是产品的控制程序设计平台采用的是我公司具有自主知识产权的“NFL全图形化控制程序设计平台”,该软件是上海科委的创业基金资助项目,它的最大特点是不仅能非常方便地设计出机器人控制程序,而且强调了程序学习的基本概念,例如平台中有子程序功能,可以多层嵌套,有变量处理功能,有多种进制数的处理,把一些难理解的概念变得浅显易懂,枯燥的程序设计过程变得十分生动。

      此外在软件平台中,很多优秀的功能属于国际首创,当设计一个较大的程序时,他可以方便把一些暂时不处理的子程序隐藏起来,把有限的屏幕空间让给待处理的子程序,可以对任意一段程序进行拷贝、剪切、粘帖等,把很多文字处理的功能演变到图形化程序设计中来,大大方便了使用者。

 

上述程序就是“集装箱”程序,主程序非常简洁,一目了然。

左边是主程序,中间是展开的一个“放铲子”子程序,最右边是一批被隐藏的子程序。

正是由于“未来之星”教育机器人产品他所富含的教育理念,和独特的功能,在2003年江苏教育出版社编写通用技术—简易机器人制作教材时聘请我公司的专家参与编写并担任教材副主编,该教材中就是以该产品作为贯穿全书的唯一的试验平台。

这些优秀的功能只有您深入到其中才能体会得到的。

二、几个典型作品介绍

1、服务机器人

-该作品是江苏教育出版教材中的试验平台他需要完成的任务是:
1、能沿着黑线行进。
2、能到达设定的位置由它上面的机械手取到装了水的杯子,然后继续沿黑线行进。
3、当到达虚拟的客人处,自动停下来将机械手取到的水倒入客人的水杯中。,然后继续沿黑线行进。
4、当到达水杯收集处,停下来把空杯子放下。
这样完成一个完整的任务,然后反复执行下去。

2、独木桥运球机器人

该作品是一个四川省一个比赛项目,要求机器人在有限时间内,反复在独木桥上往返运球,最后看谁运得多就取胜。
该作品看似简单其实也有一定的难度,关键在独木桥的两头要能准确地调转机器人在硬件和软件上都要做一些工作。

3、工业流水线

这是一个集体项目,需要有多个同学来共同完成,有助于培养学生“合作学习“的精神。
该作品有5个环节,
1、 环节一:机械手抓取乒乓球,转身放到左边一个升降斗中。
2、 环节二:升降斗将乒乓球提升,再翻倒到滑槽中,令其滚劢到下一个环节。
3、 环节三:将乒乓球推到下一个转劢板处。
4、 环节四:转动板转动,将球送到下一个分拣球机构中。
5、 环节五:分拣球机构将深色球拨到后面去,而降浅色球送回到右下角的盛
球框中。
该作品有很多种组合,可由学生自己组织团队进行设计制作,是一个很好的项目。

4、恐龙

这个作品主要体现一个结构的设计,用简单器材实现四脚行走机器人,也是很有趣的,该作品没有强调智能化。

5、 树獭

这也是一个结构上有一定特色的作品。

6、行走机器人、六角虫

这两个是入门作品,通过简单的搭建,就可以进行控制电路的连接、控制程序的设计,这对于入门教学很有帮助,无论是高中或者和初中小学,在开始接触机器人时,初次接触都会非常茫然,如果起点门槛太高不利于带动起学生的学习热情,等他们入得门来,再向他们展示机器人的无限拓展空间,他们就会以非常高的热情去探究,去创造。

三、产品用材料情况
上面这些作品除了“工业流水线”外分别用我们的FSX-2008E和FS-2008GT产品就可以完成
工业流水线需要特别配置产品。

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   我公司还与华师大中小学计算机教育专家委员会合作编写了《小学智能机器人》教材,该教材由华师大教授、华师大中小学计算机教育专家委员会主任王荣良担任主编,黄钢、马云等专家担任副主编,该教材一经出版即得到广大小学相关课程教师的欢迎。

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