全國青少年機(jī)器人等級考試一二級教學(xué)內(nèi)容及安排

1、全國青少年機(jī)器人等級考試一二級教學(xué)概述及教學(xué)安排A機(jī)器人常識機(jī)器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以 運(yùn)行預(yù)先編排的程序， 也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。 它的任 務(wù)是協(xié)助或取代人類的部分工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會給機(jī)器人下的定義： “一種 可編程和多 功能的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有 可用電腦改變和可編程動作的專 門系統(tǒng)。”1.機(jī)器人歷史事件及重要理論古代機(jī)器 ： 機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人的問世都只有幾十 年的歷史，但人們對機(jī)器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。

2、 人類希望制 造一種像人一樣的機(jī)器，以便代替人類完成各種工作。 在我國的 西周時(shí)期 ，中國 的能工巧匠偃（ym）師用動物皮、木頭、樹脂制出了能歌善舞的伶人，這是我 國最早記載的木頭機(jī)器人雛形。公元2世紀(jì)，古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人自動機(jī)。 它是以水、空氣、 蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。漢代，大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了 地動儀，而且發(fā)明了 計(jì)里鼓車，它每行一里， 車上木人擊木馬一下，每行十里擊鐘一下。三國時(shí)期， 諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“ 木牛流馬 ”，并用其運(yùn)送軍糧，支援前 方戰(zhàn)爭。使蜀道之難的運(yùn)輸變得相對輕松。 （可以講一下故事，集中學(xué)生的注意 力）。機(jī)器人的產(chǎn)

3、生 ：1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷爾恰佩克在他的科幻小 說羅薩姆的萬能機(jī)器人中，根據(jù)robota和robotnik兩個(gè)單詞，創(chuàng)造出了 “robot”機(jī)器人這個(gè)詞1939年，美國西屋電氣公司制造出家用機(jī)器人， 它由電纜控制， 可以行走， 會說話，甚至可以抽煙，讓人們對家用機(jī)器人更加憧憬。1942年，美國科幻巨匠 阿西莫夫 在他的科幻小說中提出機(jī)器人 三大定律 ：1.機(jī)器人不應(yīng)傷害人類；2.機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令， 與第一第違背的命令除外；3.機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與前兩條相抵觸者除外。 這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱 領(lǐng)，機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。1954年美國人 喬治.德沃

4、爾 制造出世界上第一臺可編程的機(jī)器人Unimate尤尼梅特 ，并注冊了專利。 這種機(jī)械手能按照不同的程序從事不同的工作， 因此 具有通用性和靈活性。1959年，美國發(fā)明家 約瑟夫.英格伯格 和德沃爾制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人， 并成立了世界上第一家機(jī)器人制造工廠，因此 英格伯格被稱為工業(yè)機(jī)器人之父 。1966年，斯坦福大學(xué)人工智能研究中心發(fā)明了 謝克機(jī)器人 ，它是 第一臺移 動機(jī)器人 ，它被賦予了有限的觀察和環(huán)境建模能力， 控制它的計(jì)算機(jī)要填滿整個(gè) 房間。1969年，日本的機(jī)器人專家森昌弘提出了“恐怖谷理論” ：人形玩具或機(jī)器 人的仿真度越高， 超過95%人們越有好感，但當(dāng)超過一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，這種好

5、感度 會突然降低， 越像人越反感恐懼，直到谷底，所以許多機(jī)器人專家在制造機(jī)器人 時(shí)，都盡量避免“機(jī)器人”外表太過人格化，以求避免跌入“恐怖谷陷阱” 。國際上機(jī)器人的比賽 ：1.國際上的機(jī)器人足球比賽分為兩大系列 （機(jī)器人 世界杯）和FIRA（微型機(jī)器人世界杯足球比賽）（1）機(jī)器人世界杯（RoboCup）1992年 加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)教授Alan Mackworth提出機(jī)器人進(jìn) 行足球比賽（提出概念）1992年10月 日本 草擬了規(guī)則和足球機(jī)器人和模擬系統(tǒng)的開發(fā)原型。 （原型）1993年6月 日本創(chuàng)辦機(jī)器人比賽 命名RoboCup J聯(lián)賽，隨后，更名機(jī)器 人世界杯RoboCup。（創(chuàng)辦）1

6、997年8月23-29日日本名古屋 舉行比賽（首屆比賽）2008年6月在中國蘇州舉辦了第12屆機(jī)器人世界杯（2）微型機(jī)器人世界杯足球比賽（FIRA1995年（Jong-HwanKim）教授提出1996年11月，韓國首次舉辦了微型足球比賽（即FIRAMiroSot 96），以后每 年舉辦一次機(jī)器人足球比賽。機(jī)器人三代發(fā)展：第一代：“示教再現(xiàn)”型機(jī)器人，只具有記憶、存儲能力，按相應(yīng)程序重復(fù) 作業(yè)，但對周圍環(huán)境基本沒有感知與反饋控制能力。（工業(yè)機(jī)器人）第二代：感知型機(jī)器人，隨著傳感技術(shù)和信息處理技術(shù)的發(fā)展， 第二代機(jī)器 人能夠獲得作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的部分有關(guān)信息，進(jìn)行一定的實(shí)時(shí)處理，引導(dǎo)機(jī) 器人進(jìn)行

7、作業(yè)。（門口的歡迎機(jī)器人）第三代：智能機(jī)器人，它具有更完善的環(huán)境感知能力，而且還具有邏輯思維、 判斷和決策能力，可根據(jù)作業(yè)要求與環(huán)境信息自主地進(jìn)行工作。（動畫片中的機(jī)器人）。2.機(jī)器人相關(guān)電影序號電影/動畫片名稱機(jī)器人主演電影年份1終結(jié)者（第一部）T-8001984 年2霹靂五號Number 51986 年3機(jī)械戰(zhàn)警亞歷克斯墨菲1987 年4剪刀手愛德華愛德華1990 年5土 口 口”口公曲宀 機(jī)器管豕安德魯1999 年6人工智能大衛(wèi)2001 年7l,Robot 機(jī)械公敵尼桑2004 年8機(jī)器人歷險(xiǎn)記羅德尼2005 年9變形金剛（第一部）汽車人、霸天虎2007 年10鋼鐵俠托尼斯塔克2008

8、年 4 月11機(jī)器人總動員瓦力2008 年 6 月12鐵臂阿童木阿里木2009 年13鐵甲鋼拳亞當(dāng)2011 年14機(jī)器人啟示錄艾克斯2012 （小說改編未拍兀）15環(huán)太平洋機(jī)甲獵人2013 年16超能陸戰(zhàn)隊(duì)大白2014 年（美國上映）17超能查派查派2015 年3.機(jī)器人定義及組成機(jī)器人的定義：它是自動控制機(jī)器robot的俗稱，自動控制機(jī)器包括一切模 擬人類行為或思想模擬其他生物的機(jī)械。理想中的高仿真機(jī)器人是整合了控制論、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)與人工智能、 材料學(xué)和仿生學(xué)的產(chǎn)物，所以機(jī)器人是綜合微電子技術(shù)，自動化控制技術(shù)，機(jī)械 學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的綜合成果。機(jī)器人系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) ：機(jī)械部分、傳感部分、

9、控制部分。機(jī)器人一般由 執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械 等組成。機(jī)器人驅(qū)動方式： 電力驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動 。電機(jī)是發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的統(tǒng)稱， 電機(jī)通常分為直流電機(jī)和交流電機(jī) ，交流電 機(jī)分為異步電機(jī)和同步電機(jī)兩類。 人們對電機(jī)的要求是體積小、高速、高精度。4.各類機(jī)器人的特點(diǎn)：工業(yè)機(jī)器人指能自動執(zhí)行任務(wù)的人造機(jī)器裝置， 用以取代或協(xié)助人類工作， 所以 工業(yè)機(jī)器人具有以下特點(diǎn)：1.對工作環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠代替人類在有害場從事危險(xiǎn)工作。 （比 如排雷、潛水機(jī)器人）2.動作準(zhǔn)確度高，可保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。3.能高強(qiáng)度在環(huán)境中從事單調(diào)簡單的勞動。4.具有很廣泛的通用性。醫(yī)

10、用機(jī)器人的特點(diǎn)：1.不能發(fā)生錯誤動作；2.非專業(yè)人員也可以正確使用；3.對醫(yī)生提供有效的幫助。4.可以直接與人接觸（不擔(dān)心被感染或傳染） 。5.機(jī)器人在航空航天中的應(yīng)用20世紀(jì)火星探測器年4月7日，美國發(fā)射”探測器年美國發(fā)射兩架火星探測車，2004年初成功登陸 ，分別是勇氣號（Spirit,MER-A)機(jī)遇號(Opportunity, MER-B)A作業(yè)（機(jī)器人常識）一、單選題。1. 首屆機(jī)器人世界杯在哪舉辦？（日本）A. 法國 B. 日本 C. 美國 D. 英國2. 機(jī)器人控制系統(tǒng)從基本原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上可以分成哪兩類？（A ）A. 非伺服型系統(tǒng)和伺服型系統(tǒng)B. Windows 系統(tǒng)和蘋果系統(tǒng)

11、。C. 仿真型系統(tǒng)和非仿真型系統(tǒng)D. 大系統(tǒng)和小系統(tǒng)。3. （英格伯格）被稱為“工業(yè)機(jī)器人之父” 。A. 阿西莫夫 B. 英格伯格 C. 諾伯特 D. 弗里茨4. 下面哪個(gè)不是機(jī)器人系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)？（ B）A. 機(jī)械本體 B. 人 C. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)D. 傳感系統(tǒng)。5. 工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)是在（ 20）世紀(jì)。A. 18B. 19 C. 20 D. 216. 機(jī)器人三定律由誰提出？（阿西莫夫）A. 美國科幻家艾薩克 ?阿西莫夫。（在環(huán)舞短篇小說中提出機(jī)器人三定律）B. 喬治 ?德沃爾。（工業(yè)機(jī)器人先驅(qū)，創(chuàng)造世界第一臺可編程機(jī)器人-尤尼梅特）C. 意大利作家卡洛 ?洛倫齊尼。 （寫出匹諾曹 ）D.

12、捷克劇作家卡爾 ?恰佩克。（在戲劇創(chuàng)造出“機(jī)器人”一詞）7.機(jī)器人的英文單詞是？（ B）A. BoterB. RebotC. RobotD. BotreA. 由美國機(jī)器人專家提出。應(yīng)該是由日本機(jī)器人專家森昌弘提出）8.中國在哪年首次舉辦機(jī)器人世界杯？（2008 年 6 月蘇州）9.隨著機(jī)器人的越來越多樣化，想實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精密控制，對電機(jī)的要求有。10. 下面哪個(gè)機(jī)器人會說話？（C ）A. 但丁機(jī)器人。 （八腳機(jī)器人，探索火山）B. 探路者機(jī)器人。 （探索火星）C. 菲比娃娃機(jī)器人。 （會說話）D. 謝克機(jī)器人。 （第一臺移動機(jī)器人）11.機(jī)器人的定義中，突出強(qiáng)調(diào)的是？（13.機(jī)器人能力評價(jià)不包括

13、哪個(gè)？（ C ）A. 第一臺潛水機(jī)器人B. 第一臺飛行機(jī)器人C. 第一防水機(jī)器人D. 第一臺移動機(jī)器人A. 智能B. 機(jī)能C. 生物能D. 活動范圍。14.1966 年謝克機(jī)器人誕生， 關(guān)于謝克機(jī)器人下面說法正確的是？（15.關(guān)于機(jī)器人“恐怖谷理論”，下面說法正確的是？（ D ）A. 1999B. 2004C. 2006A. 體積大B. 體積小、高速高精度C. 價(jià)格昂貴D. 沒什么要求A. 具有人型B. 感知能力強(qiáng)C. 像人一樣的活著D. 模仿人的功能。12.國際上最具影響力的兩大世界杯機(jī)器人足球賽是什么？（ BA. 奧運(yùn)會B. RobotCup/FIRAC. FIFAD. 歐洲杯B. 人類不

14、喜歡機(jī)器人。C. 機(jī)器人不喜歡人類。D. 隨著機(jī)器人的擬人程度增加，人類對它的好感度就會改變。16.首屆機(jī)器人世界杯在哪年舉辦？（1997 年名古屋 ）A. 1992B. 1995C. 1997D. 199917.我國最早的機(jī)器人是在什么時(shí)候？（D ）A. 唐朝 B. 清朝后期 C. 解放后 D. 西周時(shí)期。二、多選題1.下面哪些是機(jī)器人三定律？（ABC ）A. 機(jī)器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害。B. 除非違背第一法則，機(jī)器人必須服從人類的命令。C. 在不違背第一及第二法則下，機(jī)器人必須保護(hù)自己。D. 機(jī)器人可以偶爾傷害人類。2.2004 年初，美國兩架火星探測車成功登錄，包括下面哪個(gè)？

15、（ BD ）3.服務(wù)機(jī)器人主要從事工作有？（ACD ）4.機(jī)器人綜合哪些學(xué)科的成果而誕生。 （ ABCD ）5.智能機(jī)器人主要包括哪些方面的能力。 （ ABC ）A. 神奇號 B. 機(jī)遇號C. 勇氣號 D. 好奇號A. 清潔 B. 焊接 C. 監(jiān)護(hù)D. 保安A. 微電子技術(shù)B. 自動化控制技術(shù)C. 機(jī)械學(xué) D. 計(jì)算機(jī)。A. 感知能力B. 思維能力C. 行為能力D. 超能力。6.工業(yè)機(jī)器人具有哪些特點(diǎn)？（ABCD ）A. 對工作環(huán)境有很強(qiáng)適應(yīng)能力，能代替人在有害場所從事危險(xiǎn)工作。B. 動作準(zhǔn)確性高，可保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。C. 能高強(qiáng)度地在環(huán)境中從事單調(diào)重復(fù)的勞動。D. 具有很廣泛的通用性。7.機(jī)器人傳感器應(yīng)該具有的要求？（CD ）A. 體積大B. 抗干擾性