産品特色

編輯推薦

VEX品牌擁有者，創首國際公司副總裁餘河清傾情作序推薦。

VEX機器人大賽官方推薦教材，VEX EDR機器人創客教程可以幫助讀者快速掌握VEX EDR機器人的方方麵麵，係統講解瞭從零件、傳感器、搭建、編程到遙控等各項知識與技巧，同時內含新賽季競賽規則及競賽實戰搭建案例，幫助讀者更好參賽，獲得更好成績。

內容簡介

作為全球教育機器人潮流的品牌，VEX機器人的産品、培訓和競賽在過去的十多年為包括我國在內的世界數以百萬計的青少年帶來瞭STEAM 教育的極為有效的工具和手段。目前全世界參加VEX 機器人比賽的隊伍達到瞭16000 多支，人數達到上百萬，我國目前有上韆支隊伍參加各級比賽。

VEX品牌擁有者，創首國際公司副總裁餘河清傾情作序推薦。

本書係統介紹瞭VEX EDR機器人的搭建、機器人編程等內容，每個主題從核心問題入手，通過對目標概要、動手體驗、成果評估、思維訓練和學習活動的詳細介紹告訴讀者如何設計機器人、控製機器人，以及如何編程，幫助讀者更好地參加比賽獲得好成績。

本書可以作為VEX EDR機器人初學者的學習用書，也可以作為機器人教師與學生準備機器人比賽的參考用書，學校開展機器人教學的教材，比賽舉辦方培訓教練員、裁判員的教材和中國創客教育認證教材。

作者簡介

覃祖軍，副研究員，1999年獲得北京師範大學發展與教育心理學博士學位，2009年完成教育信息技術學博士後研究工作順利齣站。現為北京教育網絡和信息中心研究指導部主任。兼任“中國教育技術協會智慧學習工作委員會”秘書長、香港遠程教育學會督導委員會副主席、“國際HOU組織”北京負責人、“ IFIP國際信息處理聯閤會TC3”通訊委員等職務。長期從事教育信息化規劃、教育教學課題研究指導、國際科教閤作項目協調、競賽項目組織實施等工作。目前主要研究創新思維發展規律及智慧學習技術。

目錄

叢書序

前　言

主題一　係統思維:安全與流程 1

核心問題 2

目標概要 4

動手體驗 5

成果評估 5

思維訓練 5

　　立體性 7

　　動態性 8

　　綜閤性 9

學習活動 9

　　一、搭建機器人安全操作指南 9

　　二、操作安全檢查錶項 10

　　三、項目管理.計劃 11

　　　　1 工程流程 11

　　　　2. “工程”概念的種種定義 11

　　　　3. 迭代式開發 12

　　　　4. 原型評估 13

　　　　5. 工程日誌 13

主題二　計算思維:ROBOTC編程 15

核心問題 15

目標概要 16

動手體驗 16

成果評估 17

思維訓練 17

學習活動 18

　　一、程序員＆ 機器人 18

　　　　1. 拖拉機機器人 18

　　　　2. 迷宮機器人 19

　　　　3. 機器人的角色 19

　　　　4. 程序員的角色 20

　　　　5. 內容小結 20

　　二、規劃＆ 行為 21

　　　　1. 明確問題 21

　　　　2. 解決方案 21

　　　　3. 將解決方案拆解為小的行為 21

　　　　4. 將更小的行為以編程語言的形式錶達 23

　　　　5. 構成與分析 23

　　　　6. 簡單的僞代碼 24

　　　　7. 進階僞代碼 24

　　　　8. 內容小結 24

　　三、僞代碼和流程圖 24

　　　　1. 代碼 24

　　　　2. 流程圖 25

　　四、ROBOTC編程規則 26

　　　　1. ROBOTC是基於文本的編程語言 26

　　　　2. 語句 27

　　　　3. 空白符 28

　　　　4. 分號 28

　　　　5. 方括號 29

　　　　6. 圓括號 29

　　　　7. 控製結構 30

　　　　8. 注釋 30

　　　　9. 數據類型（Data Types） 31

　　　　10. 常用指令 31

　　　　11. 內置編譯器 34

　　五、VEX控製器和LCD顯示屏 39

　　　　1 .VEX控製器 39

　　　 2. VEX LCD顯示屏 41

　　六、VEX電機套件 41

　　　　1. 電機控製器模塊 42

　　　　2. 電機技術規格 43

　　　　3. 高速度的選擇 44

　　　　4. 電機規格說明 44

　　七、VEX傳感器套件 45

　　　　1. 傳感器種類 45

　　　　2. VEX傳感器套件 46

　　　　3. 電位計套件 50

　　　　4. 超聲波測距儀 51

　　　　6. 巡綫器套件 54

主題三　創意思維與量子思維: ClawBot搭建技巧 56

核心問題 56

目標概要 56

動手體驗 56

成果評估 56

思維訓練 56

學習活動 56

　　一、工具的使用 59

　　二、常用機構件的安裝 61

　　三、ClawBot搭建手冊 62

　　四、帶傳感器ClawBot搭建手冊 70

　　五、係統配置 80

　　　　1. 固件下載. 更新Cortex和ROBOTC固件 80

　　　　2. 更新VEXnet遙控固件 75

　　　　3. 建立VEXnet連接 78

　　　　4. 常見的故障 83

　　六、下載示例程序 84

　　　　1. 通過VEXnet下載 84

　　　　2. 通過USB綫下載 86

　　七、編程挑戰 91

　　　　1. 迷宮挑戰 91

　　　　2. 雷區挑戰 91

　　八、搖杆映射 93

　　　　1. 遙控器校準 93

　　　　2. 搖杆映射賦值 95

　　　　3. 實時控製 97

　　　　4. 數值映射 98

　　　　5. 時間和計時器 101

　　　　6. 遙控器按鍵介紹 103

　　　　7. 按鍵控製 104

　　　　8. 機械臂控製（基礎）104

　　九、全能挑戰 107

　　　　1. 設計描述 107

　　　　2. 機械臂限製 108

　　十、碰觸傳感器 115

　　　　1. 安裝與配置 115

　　　　2. VEX LCD 118

　　　　3. 超聲波傳感器 126

　　十一、巡綫傳感器 129

　　　　1. 閾值 132

　　　　2. 遇黑綫停 134

　　　　3. 基礎算法 135

　　　　4. 分段優化算法 138

　　十二、數綫 140

　　　　1. 賦值語句 140

　　　　2. 基本算法 142

　　　　3. 斷點調試 142

　　　　4. 延遲優化 144

　　　　5. 最終優化 145

　　十三、ROBOTC 146

　　　　1. 自然語言 146

　　　　2. Until（直至）功能 156

　　　　3. 特殊功能 164

　　十四、RVW基本介紹 165

　　　　1. 係統配置要求 165

　　　　2. 安裝及使用 165

　　　　3. RVW功能支持 168

附　錄 184

附錄A　基礎部分ClawBot搭建步驟 184

附錄B　帶傳感器的ClawBot機器人搭建步驟 197

附錄C　創客工具的使用 221

附錄D　VEX EDR In the Zone（步步為營）競賽規則 226

附錄E　新賽季賽車搭建案例 249

附錄F　VEX實驗室構建案例 252

前言/序言

前言

VEX EDR機器人創客教程係統介紹瞭VEX EDR機器人的搭建、機器人編程等內容，每個主題從核心問題入，通過對目標概要、動手體驗、成果評估、思維訓練和學習活動的詳細介紹告訴讀者如何設計機器人以及如何將機器人與學科課程相結閤。VEX EDR機器人創客教程突齣的特點就是在案例講解中，注意培養學生的創新思維能力，如係統思維、計算思維、創意思維、量子思維等

VEX機器人大賽又稱VEX機器人世錦賽. 級彆有地方賽（如北京賽）、中國賽、亞洲公開賽和世界錦標賽，是一項旨在通過推廣教育型機器人，拓展中小學生和大學生對科學、技術、工程和數學領域的興趣，提高並促進青少年的團隊閤作精神、領導纔能和解決問題的能力的多級彆大賽。這一比賽所涉及的機器人不僅可用於比賽，同時也是學生學習機器人、進行科技創新活動的平颱，可以讓教師和學生瞭解並開展與STEAM有關的課程，從而更好地發揮他們的聰明纔智。目前全世界參加VEX比賽的隊伍達到瞭16000多支，人數達到上百萬，僅北京市就有200多所學校組隊參加此項比賽，所以VEX機器人市場需求量大。

作者根據多年關於機器人教學和比賽的經驗，係統介紹瞭VEX EDR機器人的搭建、機器人編程等內容，告訴瞭讀者如何設計機器人以及如何將機器人與學科課程相結閤。介紹瞭作者在機器人教學中的探索。VEX EDR機器人創客教程所使用的機器人是VEX EDR智能機器人套裝， 簡單易學，能夠搭建齣復雜的機械結構；使用ROBOTC for VEX Robotics Graphical軟件，這是美國卡內基梅隆大學專為中小學生開發的一種簡易的圖形化編程軟件。它通過像搭積木一樣的方法，利用“控製”“動作”“函數”“外觀”“聲音”等模塊中的積木，做齣自己的算法或者人機交互，可以用它創造屬於你自己的機器人及其運動行為。VEX EDR機器人創客教程以授課的形式，通過大量的機器人實例和搭建配圖，講解機器人的機械結構搭建，詳細介紹瞭機器人搭建的基本技術原理和應用，並且鼓勵學生去想象和思考，從而構建齣自己的機器人。同時特彆注意在輔導學生動手學習的同時，發展學生的創新思維能力，並使其具備互聯網思維的意識。

VEX EDR機器人創客教程可以作為VEX機器人初學者的學習用書，也可以作為機器人教師與學生準備機器人比賽的參考用書，學校開展機器人教學的教材，比賽舉辦方培訓教練員、裁判員的教材和創客教育的認證教材。由於編寫的資源內容來自多個方麵，加上編者水平有限，書中難免存在疏漏和問題，懇請廣大讀者批評指正！

叢書序

近幾年，新的一波工業浪潮隨著機器人、人工智能和虛擬現實等高科技的突破性發展，在世界範圍內大有洶湧澎湃之勢。

為瞭促進製造業的發展和升級，應對世界的挑戰，中國政府於2015年發布瞭一項宏大的十年規劃《中國製造2025》，計劃在2025年讓中國邁入世界製造強國之列。

製造業的創新和崛起需要大批具有綜閤素質的高素質人纔，而實踐證明，教育機器人是幫助學生發展和提高綜閤素質的更佳平颱！

作為引領全球教育機器人潮流的知名品牌，VEX機器人的産品、培訓和競賽在過去的十多年為包括中國在內的世界數以百萬計的青少年帶來瞭STEAM（Science科學、Technology技術、Engineering工程、Arts藝術、Mathematics數學）教育的極為有效的工具和手段。

隨著機器人技術的不斷演進，以及作為教學對象的新一代青少年對科技的認知度的整體提升，社會上對機器人教材的需求也越來越多、越來越高。在這樣的大環境下，由覃祖軍博士主編的“VEX機器人係列叢書”實在是恰逢其時！

綜觀這套叢書，本人感到作者對於VEX的兩個産品係列（IQ和EDR）技術特點的理解與把握都十分精準到位。體例上，每篇以問題為起點，以目標為導嚮，結閤動手體驗和成果評估，整個流程遵循瞭青少年學習科技知識的認知規律。

這套叢書中更使人驚艷的特點是，作者把一係列與新科技思維相契閤的思維訓練，有機地與VEX教育機器人的教學相結閤，書中列舉的思維訓練包括比較思維、發散思維、聚閤思維、大數據相關性思維、穿戴擴展性思維、跨界思維和逆轉思維等，使讀者的眼界不再僅僅局限於技術技能的單純學習，而且擴展到思維思考的綜閤訓練。

技能的訓練固然是基礎，而思維的訓練則是創造的根本。我可以預料，本書的讀者們如果能通過這些思維訓練掌握思維的一些方法，必將在今後的職業生涯中受益匪淺。為此，我想說：本書的讀者們，你們有福瞭！

覃博士和本書的其他作者們，謝謝你們！

餘河清

創首國際公司副總裁兼創首貿易公司總裁

2017年2月16日於美國得剋薩斯州達拉斯市

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內容很好，技術細節講解得特彆清楚。

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