跟我学机器人编程一级(全国高等学校计算机教育研究会十四五规划教材)/青少年人工智能

本书主要介绍了机器人 的前世今生、机器人能做什 么以及机器人的相关技术， 涉及机械、材料、传感器、 动力来源、计算机控制及程 序开发等多门类基础知识， 旨在使青少年不仅了解“是 什么”，而且知道“为什么” ，培养青少年的探究意识和 创新精神，提高青少年的计 算思维水平，让青少年在学 习和研究机器人的基础上， 用知识和眼界迎接未来机器 人世界。 本书是全国高等学校计 算机教育研究会PAAT考试 推荐使用教材。

前 言 Foreword 随着机器人技术的不断普及和发展，机器人编程教育也逐渐成为热门的教 育领域之一。机器人编程教育越来越受到人们的关注，同时，机器人编程教材 的需求也越来越大。 本书可以帮助学生更好地理解机器人的原理、构造和控制方法，从而培养 学生的机器人编程技能。这些技能对于未来的就业非常有价值，因为机器人技 术的应用范围越来越广泛，很多企业和组织都需要拥有相关技能和知识的人才。 本书也可以帮助教师更好地进行机器人编程课程的教学，提高教学效果和教学 质量。随着机器人技术的普及，越来越多的学校和机构开设机器人编程课程， 因此需要有相应的教材来支持教学工作。随着机器人技术的不断进步和发展， 机器人编程教材也需要不断更新和完善，以适应不断变化的市场需求和技术趋 势。因此，机器人编程教材的需求将会持续存在，并且不断发展。 本书以团体标准《青少年编程能力等级 第3部分：机器人编程》（T/ CERACU/AFCEC 100.3—2020）为依据，内容覆盖机器人编程一级，共15个 知识点。作者充分考虑了一级对应的青少年年龄段的学习特点，主要采用主题 活动方式，将知识性、趣味性、实践性和能力素养、信息安全意识培养有机融合， 旨在打造一本既适合学生学习，也方便教师讲授的教材。本书是全国高等学校 计算机教育研究会推荐的PAAT考试用书。 本书为小朋友们提供了18个各具特色、功能各异、趣味十足的学习活动。 本书配套的套件产品主题为“逻辑编程大师”，为读者提供特别定制的科技积 木和6种工程机械创意搭建方案，读者可以在搭建过程中边玩边学齿轮、滑轮、 齿条、连杆、曲柄连杆等零件在机械结构中的应用，还可自由发挥想象，创造 出更丰富的创意作品。配套的教材和教具可以在“途道机器人”官方公众号上 购买。 现在，跟着我一起走进机器人编程的世界看看吧！首先，会先进入一个与 我们生活息息相关的情景，在这里你会发现机器人世界原来离我们的生活这么 近，你会想着去探索，发现它的秘密，从而引出探索的欲望。当你发现问题后， 就会想着如何解决这个问题，首先明确活动的任务，正式进入搭建环节。你将 会根据书上的指引先进行“拼一拼”的详细拼搭步骤，动手搭建出活动的作品。 在“拼一拼”过程中，不仅可以学习机器人拼搭结构的知识，还能学习到很多 力学、机械学、编程等知识原理。拼搭结束后，你还需要“想一想”如何让这  个作品更有趣好玩。接着你就可以启动电机体验一下自己拼搭的作品，通过“做 一做”一边探索一边玩，去发现它的运行原理，分享自己的学习成果。然后， 将通过“创意比拼”来改造活动作品，让它变得更强大，再次感受机器人世界 的奥秘。你以为这就结束了吗？不！最后，还有一些你不知道的知识，“查一查” 环节会给你普及更多关于机器人的相关知识，或者让你继续探索机器人的奥秘。 当做过“做一做”和“创意比拼”后，将活动作品保存下来，并与家人、朋友 分享。 整个单元学习完后，我们将会一起用思维导 图总结本章的内容，并填写本章的学习收获，进 行自我能力测评。 小朋友，你不仅可以跟随着书本学习，还可 以观看视频学习资源进行学习哦！ 经过以上的测试考核后，你还可以测试一下自 己在本章中掌握知识点的熟练程度，并完成“单元 练习”！ 小朋友，快来和我们一起探索，走进机器人 的奇妙世界吧！

第1单元 机器人的世界 1.1 什么是机器人 1.2 机器人的发展历史 1.3 “神奇功能”的奥秘 1.4 机器人的身体 单元习题 第2单元 奇妙的传动装置 2.1 皮带传动 2.2 齿轮传动 2.3 齿轮减速机构与齿轮加速机构 2.4 智能传动 单元习题 第3单元 往复间歇运动机构 3.1 凸轮机构 3.2 曲柄摇杆机构 3.3 棘轮机构 3.4 曲柄摇块机构 单元习题 第4单元 神奇的机器人 4.1 流程图符号 4.2 顺序结构 4.3 选择结构 4.4 循环结构 单元习题 第5单元 超好玩的编程 5.1 开始前的准备 5.2 运行程序试试看吧！ 单元习题 附录A PAAT全国青少年编程能力等级考试 机器人编程（预备级）样卷 附录B 青少年编程能力等级 第3部分机器人编程一级（节选）