網(wǎng)絡(luò)機器人野外生存

iRobotQ“智慧未來”創(chuàng)新教育平臺野外生存賽項培訓一、機器人教育價值和發(fā)展現(xiàn)狀教育價值

知識傳遞

融合多學科多門類知識、智能控制技術(shù)、傳感技

術(shù)、機械、物理、信息技術(shù)、數(shù)學……

創(chuàng)新教學模式

典型的構(gòu)建主義學習模式

典型的游戲化學習載體價值倡導

倡導獨立思考、動手、協(xié)作、創(chuàng)新、擔當,

鼓勵世界可因我改變快樂

智慧

創(chuàng)新行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

科技競賽活動

FIRA、ROBOTCUP

、教育部、中國科協(xié)、

NOC等國內(nèi)外官方及民間機構(gòu)連續(xù)舉辦十屆以

上機器人競賽活動，累計參與青少年人次達數(shù)

百萬

課外社團活動

快樂

智慧

創(chuàng)新課堂教學

高中通用技術(shù)課程將機器人納入課程體系；全國10個以上省份將機器人納入信息技術(shù)課程體系；高度認可將融合了眾多學科知識的智能機器人作為中小學科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)平臺。校外教育

各種校外青少年素質(zhì)教育機構(gòu)將智能機器人項目作為亮點推出，深受家長和青少年喜歡。問題在哪里？

投入大

單個智能設(shè)備2000-8000，貴族運動。

師資問題

涉及多學科知識，老師需要和孩子一起學

習，增加教學負擔

快樂

智慧

創(chuàng)新覆蓋面小

城市學校中10%學校中5%的孩子有機會接觸。均衡

城鄉(xiāng)不均衡，地域不均衡。二、解決方案解決方案

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)將完整的機器人技術(shù)學習過程進行三維模擬，并依托網(wǎng)絡(luò)破解機器人學習的時空限制

提供跨平臺的虛實融合接口，為青少年提供多樣化的創(chuàng)新體驗和能力提升途徑快樂

智慧

創(chuàng)新三、平臺特性及應用iRobotQ”智慧未來”創(chuàng)新教育平臺首創(chuàng)基于網(wǎng)絡(luò)模式各種機器人活動組織將更輕松、更公正；參與機器人活動將更容易，促進教育公平；方便成員互動，使課堂內(nèi)外生機勃勃；一個充滿樂趣的網(wǎng)絡(luò)自主學習平臺強大物理引擎支撐物理引擎對機器人仿真的意義：任務的設(shè)計將不受制約，可持續(xù)能力增強；仿真的效果更接近現(xiàn)實世界,知識傳遞準確；更多學科的知識融入成為可能；突破單純機器人仿真概念，構(gòu)造一個科技創(chuàng)新平臺成為可能；豐富的機器人組件元素五大類機器人組件元素：具備不同物理屬性的多種控制器和驅(qū)動模塊各種類型的積木件充滿創(chuàng)意的傳感器世界強大的任務場景構(gòu)建和規(guī)則定制八大類數(shù)百種任務場景元素，讓老師和孩子的創(chuàng)意盡情發(fā)揮；強大的規(guī)則定制能力讓項目隨心所欲自由設(shè)計。沒有什么不可能！簡便的可視化編程六大類上百個可視編程模塊,讓你的思想無禁錮多語言的外部程序支持完全滿足教學及高級應用的需要讓你的思想無禁錮！應用

核心平臺2011年底上市并歷經(jīng)多次功能和用戶體驗升級，即將推出技術(shù)教育和家庭智能玩具平臺、體感設(shè)備和3D打印機等整合性產(chǎn)品及服務。

2012-2014年全國中小學信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐活動網(wǎng)絡(luò)機器人專項平臺；中國青

少年活動中心中西部科技輔導員培訓平臺；威盛中國芯數(shù)字成長營虛擬機器人課程；浙江省中小學虛擬機器人活動公共平臺、浙江省高中網(wǎng)絡(luò)選修課”創(chuàng)意與制作之虛擬機器人”等多門課程教學平臺；上海市學生活動平臺;澳門虛擬機器人創(chuàng)新活動平臺；江蘇省機器人競賽普及平臺；

上千個校園、數(shù)十萬青少年參與其中，享受創(chuàng)造和學習的樂趣快樂

智慧

創(chuàng)新山北新疆西藏內(nèi)蒙古黑龍江

吉林安徽甘肅廣西海南四

川云南貴州青海寧夏陜西

河西

河南

湖北湖南

江西

福

建廣東四、“災害與救援”網(wǎng)絡(luò)機器人野外生存第三季第一季--“尋找水源”第二季--“尋找凈水設(shè)備”第三季--“災害與救援”任務描述

在第二季任務結(jié)束時，獲得了凈水器。由于連續(xù)的暴雨，野外發(fā)生了洪水、泥石流、塌方等自然災害。機器人需要攜帶凈水器穿越受災路段安全到達營地，并在到達營地后盡可能運送物資救援受災的村莊，最后登上直升機離開這里。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司競賽目標

基于虛擬的野外生存網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，參賽選手通過編程來智能操控機器人完成各種生存挑戰(zhàn)，考核學生對編程語言理論知識的掌握與應用能力，培訓學生對機器人知識的學習興趣又促進了其對野外生存技巧的了解，以及在復雜環(huán)境下快速的判斷能力、理性的冒險精神。報名參賽范圍參賽組別：小學組、初中組、高中組（含中職）參賽人數(shù)：每隊限1人指導教師：1~2人（可空缺）參賽報名選手須通過NOC網(wǎng)站競賽平臺在線報名，截止時間為2014年5月10日。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司組別任務限時競賽時長競賽次數(shù)小學組300秒120分鐘/次3次初中組280秒120分鐘/次3次高中組280秒120分鐘/次3次競賽說明——網(wǎng)絡(luò)初賽競賽時間：2014年４月15日～5月15日蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司組別任務限時競賽時長競賽次數(shù)小學組280秒110分鐘/次2次初中組260秒110分鐘/次2次高中組260秒110分鐘/次2次競賽說明——網(wǎng)絡(luò)復賽競賽時間：2014年5月20日～5月30日蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司組別任務限時競賽時長競賽次數(shù)小學組260秒100分鐘/次1次初中組240秒100分鐘/次1次高中組240秒100分鐘/次1次競賽說明——現(xiàn)場總決賽蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司名詞解釋凈水器任務開始時，起始區(qū)上方固定位置會掉落一臺凈水器，需要機器人將其運送到營地。機器人運送凈水器到達營地時凈水器會自動卸下。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司名詞解釋營地和倉庫營地是野外探險的基地，災害發(fā)生后，臨時搭建了一個救災物資倉庫，救災物資在倉庫內(nèi)輸送。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司名詞解釋救災物資營地倉庫內(nèi)的物資輸送器會輸送藥品、食品、純凈水3種。

救災物資，其數(shù)量足夠多。每個村莊需要每種物資各2件，將物資運送到村莊可獲得相應的分數(shù)。運送到村莊的每種物資超過2件時，第3件起不得分，也不被扣分。物資被帶出倉庫后，但未運送到村莊的卸貨處時，會扣除相應的分數(shù)，遺留在倉庫內(nèi)的物資不扣分。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司名詞解釋物資輸送器

物資輸送器的高度是固定的，當機器人進入輸送器的感應區(qū)域并持續(xù)1秒時，輸送器開始工作，每隔1秒掉落1件物資。3個輸送器分別輸送藥品、食品和純凈水。機器人離開感應區(qū)后停止掉落物資。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司名詞解釋村莊：村莊邊的帳篷是物資卸貨處，物資的任意部分處于帳篷內(nèi)為有效運送。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司名詞解釋直升機：機器人在完成其他任務后，最后登上直升機，任務完成。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司場景變化元素1．機器人起始位置和朝向可能會發(fā)生變化；2．道路中塌方的位置可能會發(fā)生變化；3．道路上如石頭、倒落的樹木等物體的大小、位置、朝向可能會變化。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司機器人限制（一）機器人的直徑尺寸在任何情況下不得超過5（即50個1×1×1安裝塊）。（二）機器人的重量不得超過3000。（三）機器人的零件總數(shù)不得超過150個。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司得分物品及分值(一)路程得分1．機器人出發(fā)離開起始區(qū)獲得20分；2．通過塌方路段獲得20分；3．通過積水路段獲得20分；4．到達營地獲得20分；5．成功將凈水器運送到營地獲得50分；蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司物品名稱有效運送加分浪費扣分藥品30分15分食品20分10分純凈水10分5分得分物品及分值（二）運送救災物資得分及扣分蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司任務成績計算1．任務成績

=

路程得分

+

物資得分

+

時間獎勵分

-

浪費物資扣分2.

時間獎勵分

=

任務限時

–

完成任務用時

注：“時間獎勵分”在完成任務時可獲得。競賽成績：取規(guī)定競賽次數(shù)中最高競賽得分計為最終成績。時間獎勵分”在完成任務時可獲得。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司五、項目解決方案網(wǎng)絡(luò)機器人野外生存第三季項目完成視頻蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司任務分析第三季任務分為兩種完成方式：第一種方式：直接走到大本營，然后選擇進入直升機完成任務。第二種方式：走到大本營，選擇進入倉庫，將物質(zhì)送往村莊，獲得一定任務加分，然后再進入直升機，完成任務。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司起點到大本營過程分析

從起點去大本營的過程中，機器人需要沿著道路行走，路面有高低起伏，有交叉路口，有一塊塌方路段……下面我們就根據(jù)這些問題來逐一解決。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司兩個測距定位四個灰度走路

海拔高度定位路面起伏蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司

滑桿卸下物質(zhì)伺服電機打開艙門

指南針定位方向任務解析—示例機器人任務解析—沿路走

左右各兩個灰度傳感器，向前探測。外側(cè)傳感器向外部傾斜，目的是為了提前檢測道路邊沿，外側(cè)傳感器探到道路邊沿，機器人小轉(zhuǎn)彎，內(nèi)測傳感器探到道路邊沿，機器人急轉(zhuǎn)彎。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司

任務解析—沿路走

左外檢測到了道路邊沿

左內(nèi)檢測到了道路邊沿

右外檢測到了道路邊沿緩慢轉(zhuǎn)彎

急轉(zhuǎn)彎

緩慢轉(zhuǎn)彎

急轉(zhuǎn)彎蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司都沒檢測到道路邊沿，直行

右內(nèi)檢測到了道路邊沿D：700E：1300

C：1500

A：1000A點到B點條件為：海波高度<2499

A點到C點條件為：海拔高度<2499

A點到D點條件為：海拔高度>701

A點到E

點條件為：海拔高度>701蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司

海拔高度>1499海拔高度<1299任務解析—利用海拔做路段分析

B：2500任務解析—利用海拔做路段分解蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司從第一個岔路口到第二岔路口，先走到路段中最高點，然后開始下坡到岔路口。

岔路口用指南針來控制機器人轉(zhuǎn)向。進直升機部分，用指南針來定位方向。任務解析—指南針應用任務解析—有效避開塌方路段利用海拔高度走到塌方路段前方，指南針控制轉(zhuǎn)向，從草地里繞開塌方路段。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司

運送物質(zhì)到村莊的過程可以分解為以下幾個步驟：獲取物質(zhì)、走出倉庫到去村莊的岔口、到達村莊、卸貨、返回。下面我們來逐步分析解決這些問題。蘿卜圈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司運送物質(zhì)過程分析任務解析—倉庫取貨利用前方距離傳感器進行取貨位置定位。根據(jù)延時長短來確定每次取多少件貨物，每秒鐘取一件。

走出倉庫采用后退走路的方式來完成。減少機器人轉(zhuǎn)身，加強穩(wěn)定性。先用計時走出倉庫，后利用機器人后方的兩個距離傳感器來檢測岔路口帳篷，來準確定位。

任務解析—去往村莊路口任務解析—卸貨第一步：打開機器人右側(cè)艙門第二步：利用滑桿將左側(cè)擋板拉到右邊，所有物質(zhì)卸下。

利用海拔高度，直接后退沿路走的方式回到基地，然后利用后面右邊的距離傳感器沒看到路口帳篷繼續(xù)沿路走，看到了帳篷繼續(xù)沿路走到兩個帳篷之間，然后利用指南針延方向行走，進入直升機完成任