教育趣味学习与机器人技术的研究课题实施方案（合集五篇）

第一篇：教育趣味学习与机器人技术的研究课题实施方案

教育趣味学习与机器人技术的研究课题实施方案

根据课程改革的精神，“机器人”进入课堂教学是“信息技术与学科整合”发展趋势。我校从2005年年末开始组织学生参加机器人科技活动，并于2005年开始参加了吴江市首届机器人比赛，比赛中我校获一个项目二等奖。2006年参加了吴江市第二届机器人比赛，比赛中获两个项目二等奖，2006年又参加了江苏省机器人大赛，并在比赛中获一个项目二等奖和一个项目三等，2006年10月还参加全国机器人大赛，并在比赛中获得了一个项目三等奖。2007年参加了苏州市机器人比赛，在比赛中获得了一个项目一等奖和一个项目三等奖，同年在江苏省机器人大赛中获得一个项目二等奖。两年来经过不断的改进和积极探索，有了较多的体会和收获，也初步形成了自己的一种教学特色。现将我校机器人课题的实施方案汇报如下: 教学思想：

（一）学习理念：机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。可以适合于普通大、中、小学对学生进行全面培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能方面的素质教育。在机器人课堂教学中应该做到而且能做到彻底改变过去单一的教师灌输、学生被动接受的教学模式，让学生在“玩中学”，“做中学”，在机器人的模型拼装、编程控制调试的实践过程中去体验，去掌握知识、去提高能力、去创新。注重的不是结果如何，更重要的是实践的过程。最终学会学习、学会研究，为学生的终身学习打下基础。

（二）学习对象：我校拟积极创造条件，同时在各年级组织机器人兴趣小组开设机器人课程教学，本学期继续招收新的学员。计划学时数：一个学期4个教学单元共32节课。

（三）学习模式：前段时间的机器人的教学和竞赛活动体验使我们了解到：机器人能实现多种控制方式及多种模型设计，适合用于机电一体化、工业自动控制、机械创新设计。学习和掌握机器人的过程主要动手做（模型设计）和编程（实现动作控制），旨在动手能力和创新意识的培养。十分适合采用项目教学法和探究性学习模式。

项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目的工作过程而进行的教学活动。项目指以完成一件具体的任务，它应该满足以下条件：1.该工作过程的完成需学习一定的教学内容。2项目工作能运用到所学的理论知识和实际技能结合起来的，具有一定的难度，要求学生们运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题；3学生们有独立制定计划并实施的机会，可以自行组织、安排自己的学习行为；4学生自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题；5有明确而具体的成果展示；6学习结束时，师生共同评价项目工作成果。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。

探究性学习模式：探究性学习就是学生开展的一种自主的、开放的、探究式的学习活动。学生可选择感兴趣的项目，以个人或小组合作的方式进行学习探究，从而掌握基本的学习研究方法，培养运用所学知识解决实际问题的能力，初步形成科学精神和科学态度。研究性学习的模式主要有：一是，师生协作探究模式，教师创设情境，提出问题，为学习和探究提供相关器材和资料，引导学生进行操作、分析思考、探索研究、寻找解决的途径与方法、归纳等最后得出结论。二是，自主探究模式，学生（个人或小组合作）在教师指导帮助下独立从事某项目课题研究，包括自己提出问题，确定研究课题，独立探究，最后提交研究报告。

（四）开展多渠道的三结合的综合学习：将机器人的课堂教学和机器人科技活动及竞赛活动结合起来考虑和安排。即课内外学习结合；学创结合，学中有创，创中有学；机器人的普及教育与参与竞赛挑战极限结合。更好地体现以人为本，给一些有兴趣有特长的同学更多的机会，从而得到更好的发展，而这些有特长的学生也可以成为班级课堂教学的骨干，带动班级的整体水平向更高层次发展。

配置方案：

机器人器材配置方案是一个很重要的问题。如果没有足够的这方面的基础，任何教学设计方案都是纸上谈兵，无米之炊。有多少钱，办多少事，有多大的舞台唱多大的戏。

首先选择机器人种类，我们了解的机器人有四种：“乐高”、“能力风暴”、“中鸣”、“未来之星”机器人。其中“乐高”和“中鸣”机器人的模型都是由通用积木块搭建而成的。比起以整体功能为主的机器人，这种机器人的特点是适应面广（从小学到大学都有用武之地）、机动灵活、变化多端（有利于实现学生丰富的想像力和创造性），在学生的创新能力培养上比较突出。因此我们学校选择了“乐高”机器人。

开展机器人课堂教学主要困难一般是：1设备问题：学校设备有限。2时间问题：每次教学最多两节课。在80分钟内要包括拆模型和整理器材问题。3器材管理问题。所以要从下面几方面考虑：1价格性能比高；2模型功能多，美观坚固；3搭建方便省时，软件功能强；4便于管理，教学效果好。

目前我校机器人实验室目前已经拥有8台笔记本。已经制作轨迹、FLL、机器人灭火和足球场地。已经拥有乐高机器人16套，紫光机器人6套和必要的零配件。

教学设想：

教学模式：采用项目教学法和师生协作探究模式

教学过程：整个学期按4个教学单元32节课安排，共分为三个阶段。

第一阶段：重点是对机器人的认识，熟悉机器人基本组件和基本搭建方法。学生自愿结合，划分3-4人一组，每个小组确定一套机械工程器材。可以先观摩机器人模型，并进行讨论原理。

第二阶段，重点是对核心主板和传感器的认识，熟悉模型的搭建，了解和初步掌握传感器的使用方法。成功搭建出2-4种机器人项目。第三阶段是模型控制的实现，要求熟练地成功编程使自己机器人按自己设计的目标“动”起来。

第四阶段为项目展示和评价阶段，每组学生选出最有好的项目作品进行成果展示和评估。

研究计划： 1、2007年3月：研究课题小组成立，课题规划立项。2、2007年3月-2009年3月：学校“慧心社”社团保证每周至少二次的机器人教学的开展。具体教学目标与教学内容的制定由小组至少提前一周讨论落实。3、2008年3月：整理及改进，整理成文。小组进行第二次总结会。4、2008年3月：教材的修订与完善阶段。根据开班情况作进一步改进。5、2009年3月：结题。撰写整理成文。成果形式： 1．《在机器人教育中提高学生科学学习兴趣的研究》的研究报告； 2．《智能机器人》教材； 3．公开课、论文若干； 4．学校趣味科技节；

5．总结出通过开展机器人教育提高学生科学素养的实践经验； 6．推广机器人教育的有效模式；

7．探索出机器人普及和竞赛的有效途径； 8．科学素养的评价方法； 9．制作机器人教学课件； 预期目标：

本课题通过探索新的教学理念，采用创新教学工具，培养和激发学生的创新精神，提高学生的科学兴趣和科学素养。

1、对小学生已有科学素养的调查分析，以及在机器人教育载体中的培养和提高。

2、机器人普及与竞赛教育与课题研究相结合,将一种科技教育实践活动上升到理论研究。

3、利用每年一届的趣味科技节，提供给学生展示创新能力的平台，对学生创新能力进行评价。

4、将校本课程的开发研究与客体相结合，使开发过程更加科学，结果更加符合教育教学规律。

5、该课题的成功开展将进一步推动我校机器人教育的发展，也为全市推广机器人教育积累宝贵的经验和可供参考的课程。

吴江舜湖学校

范方荣

2007年9月

第二篇：机器人与遥控技术教案

机器人与遥控技术教案

第一、二周

与学生进行自我介绍，并认识学生。介绍这门课程开设的目的和内容。观看有关机器人与遥控技术的视频。

第三四周走进机器人的世界

一、教学目标 知识与技能：

了解机器人的诞生与发展历史。过程与方法：

给学生展示各种机器人，并介绍其功能，是同学们对机器人有较深的认识。情感态度价值观：

通过了解中国古代的机器人，伶人、木鸟、木牛流马，使学生们认识到中国人的智慧与伟大。通过接触能力风暴机器人，使同学们产生兴趣，并能积极投入到学习氛围中。

二、教学重点与难点

其实机器人在我们的日常生活中无处不在，如吸尘器、电梯等，通过这些常见的机器人，可以使大家能更好理解机器人。

三、课前准备

制作课件“走进机器人世界”。

四、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 说明

导入 提问学生：你们觉得机器人是什么样的？平时有接触过机器人吗？

吸尘器、电梯、洗衣机等都是机器人。学生发言交流，回答教师提出的问题。有些学生可能不好意思说，教师要鼓励学生说。

学习和讨论 向大家展示中国古代的机器人：伶人、木鸟、木牛流马等。提问：学生们还指导哪些中国古代的机器人？

观看课件，了解机器人发展史。老师在过程中进行必要讲解。

能力风暴机器人实物观看。并了解其结构，指导机器人是怎么工作的。同学们发言讨论。同学们观看课件。

同学们观看能力风暴机器人。课件通过多媒体的形式向大家展示知识，同学们更喜欢看，从而能更认真，更好的掌握知识。

通过实际接触能力风暴机器人，更好的认识机器人，并了解机器人的工作原理。

课堂小结 总结回顾这节课的内容。采用提问的方式。学生回答 加强和巩固

第五、六周让机器人动起来

一、教学目标 知识与技能：

1．了解能力风暴机器人开发软件。认识流程图。熟悉模块的操作。2．能使用开发软件让机器人动起来，并完成走正方形。过程与方法：

认识机器人开发软件仿真vjc1.5，并介绍其界面和使用方法。

分析机器人走正方形步骤，为今后让机器人做更复杂动作时做好基础。情感态度价值观：

通过使用开发软件让机器人动起来，认识到，机器人是人类智慧的结晶，机器人只有在人的指令下才能工作，从而认识到机器是永远不可能代替人类的。通过实现机器人走正方形，同学们可以感受到学习的乐趣。

二、教学重点与难点

教学重点：知道流程图的执行过程。在机器人走正方形过程中，修改参数时掌握固定一个的方法，能很快调整到一个好的状态。

教学难点：对于流程图的概念，学生们以前没有接触过，可能会有些同学不容易理解。可以用简单的话去解释，尽量不要复杂话。

三、课前准备

安装机器人开发软件仿真版vjc1.5。

四、教学过程

（一）能力风暴机器人开发软件

图形化交互式C 语言（简称VJC）是用于AS-MII 的专用开发系统具有基于流程图的编程语言与交互式C语言。目前的最新版本为VJC1.6，它由流程图编辑界面和JC 代码编辑界面组成。

（二）学习VJC1.5仿真版

1、双击桌面上的VJC1.5仿真版，进入流程图界面

2、认识流程图编辑界面

菜单栏：文件，编辑，视图，工具等等

工具栏：有若干快捷按钮，使用起来很方便 模块库区：可以用鼠标点击打开

流程图生城区：模块库区的模块可以移入这个区域，连接生成流程图程序。连接好的模块会成为一个整体，可以一起移动。也可以断开模块之间的连接，删除或插入模块。

3、模块的基本操作

模块的新增、连接、插入、移动，结合让机器人前进倒退讲解。

注意：模块没有连接上是没有效果的，拖动模块时，光标的顶点放在上方模块的红点处，单击鼠标，就连接上了。连接后，上方模块的红点会消失。

4、仿真环境

做好的流程图程序，可以到该环境下进行仿真运行。点击工具栏中的第四个按钮，进入仿真环境。

5、流程图

圆角矩形框

端点符：表示程序的开始和结束。如 矩形框

处理符：表示各种运算或执行处理环节。如

菱形框

判断符：表示判断，其中常注明判断的条件。有向直线

流线符：表示控制的流向。

活动：

让机器人前行一段，然后原地转90度，分析步骤如下： 第一步、让机器人直走

第二步、让机器人转90度：需要修改参数

注意：我们会发现机器人转弯的角度不正确，那么就需要修改“转向”模块中的参数，进行反复调试，而且，在调试过程中，不要一次修改两个参数，可以固定一个参数，很快就能让机器人转一个标准的90度了。

试一试：让机器人重复直行转弯四次，就可以走成一个正方行了

可以添加四次刚刚的两个模块，那还有没有更好的方法呢？

提示：可以使用多次循环模块，然后把直行转弯两个模块放到循环中，修改循环次数，就可以让机器人走一个标准的正方行了。

五、总结

模块一定要连接上才有效。设置模块的参数时，应该固定一个参数这样调整会很方便。

第七、八周动力和遥控技术

一、教学目标 知识与技能：

1．了解永久循环模块，认识电机。

2．会分析机器人运动过程，能让机器人走各种形状。过程与方法：

通过完成机器人走圆形和五角形，更好的熟悉机器人开发软件。情感态度价值观：

通过使用电机让机器人走圆形，了解机器人的制动原理。

通过实现机器人走五角星，同学们可以学会举一反三，并在实践中感受到学习的乐趣。

二、教学重点与难点

教学重点：有些同学把模块还是放在循环体外，不能理解循环原理，需要在上课时重点讲解。教学难点：很多学生还是在调整参数时很心急，而且老是两个参数一起修改，针对这部分同学，在分析时要提醒，在练习时再次给予提醒。

三、课前准备

老师要事先完成机器人走圆形和五角形。

四、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 说明

导入 温故：上周我们实现了让机器人走正方形，那么，我们能不能让机器人走圆形呢？ 刚刚同学们用的方法同走正方形，那么还有没有别的方法呢？ 介绍电机的使用方法。学生发言交流，完成让机器人走圆形。

学生使用电机完成机器人走圆形。通过走正方形可以学会走圆形，并掌握新的方法，电机。

学习和讨论 学生应该很熟练了，那么我们让机器人走五角形，和走正方形和圆形一样吗？ 分析走五角形的步骤，并调整好参数。学生可以以个体或者两两为一组，完成让机器人走五角形。方法还是一样的，不同的是，五角形的基本动作是要四步，较正方形和圆形要复杂些，也是为了以后机器人做更加复杂的动作做准备。

拓展 采用同样的方法，还能让机器人走出哪些图形呢？ 学生分组讨论，完成一个自定的图形。展示给其他学生，并请制作的学生介绍方法和经验。

课堂小结 归纳机器人运作的原理，分析工作步骤。回顾刚刚制作的作品，加深认识。加强和巩固

第九周 复习分组让机器人走十字形和放射图形 第十、十一周机器人展示

一、教学目标 知识与技能：

1．掌握碰撞模块的使用

2．会分析机器人执行任务时的动作。过程与方法：

复习直行模块和转向模块，以为接下来的往返跑做准备。

通过机器人往返跑动作，能更好的分析机器人完成任务时的动作分析。通过分组，可以让每组同学互相帮助完成任务。还可以进行比赛。情感态度价值观：

通过让机器人像人一样往返跑，可以让学生更好的认识机器人的智能，还可以提高学生学习机器人的兴趣。

二、教学重点与难点

机器人动作分析非常重要，有部分同学还是不会分析，需要个别进行讲解。部分同学不愿意修改参数，总想直接知道就好了，提醒他们修改参数的重要性。

三、课前准备

准备好机器人开发软件仿真版vjc1.5。老师事先完成机器人往返跑程序，并调试成功。

四、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 说明

导入 教师提问：同学们上体育课时有没有进行往返跑的训练呀？很多运动员平时训练时也采用往返跑这种形式哦。然后，接着提问：机器人能不能像我们一样也往返跑呢？如果行，怎么实现呢？

教师也可以参与到讨论中，进行引导。回答老师问题。

然后大家可以分组讨论如何实现让机器人往返跑，分哪几步？ 讨论好后和大家分享。

然后可以从中找出最好的方法。鼓励同学踊跃发言，希望每个同学都能参与讨论，而且，通过讨论能够更好的理解让机器人完成各种动作的原理。

学习和讨论 通过上面的分析讨论，可以让学生把机器人往返跑的程序完成。同学分组完成机器人往返跑程序，并调试。

在这个过程中，需要同学们调整参数以达到机器人完成标准的往返跑。虽然通过讨论，同学们知道实现机器人往返跑步骤，但是在编写程序时还是会出现机器人不能及时转弯并撞墙的情况，所以要求同学修改参数，以达到最好效果。

拓展 机器人刚刚进行往返跑用到了碰撞环，那么机器人还可以用什么来实现呢？如果是人，我们可以通过眼睛，那机器人呢？（红外就是机器人的眼睛。）回答老师问题。

通过该拓展活动，可以让同学更好理解机器人的红外就是机器人的眼睛。

课堂小结 大家已经发现，其实机器人不管完成什么动作，我们首先要能分析它的动作过程，从而可以用相应的模块的来实现。回顾刚刚完成的机器人往返跑，加深认识。加强和巩固。

第三篇：创客教育之机器人教学对学生创新能力培养的实践与研究课题实施方案

创客教育之机器人教学对学生创新能力

培养的实践与研究

实施方案

一、课题的提出

“创客运动”流行于欧美国家的同时，也在中国的校园里兴起，清华大学、同济大学、深圳大学等高校和一些中小学，有的创设了“创客空间”，有的开设了“创客”课程，呵护并激发学生的创新热情，为学生提供“让想象落地”的平台。

通过“创客”活动和课程，学生们可以接触最前沿的技术，并将想法动手实现。在碰撞、分享的自主、开放氛围中，他们的想象力被激发、创新能力被培养，而这恰恰是当前中国教育的薄弱环节。在信息时代，电子技术与计算机技术、信息技术是密不可分的，机器人就是电子技术和信息技术相结合的杰作。近年来，随着机器人足球比赛、机器人灭火、机器人创意、机器人跳舞等与机器人相关的活动的开展，越来越多的科技人员和教育工作者也加入到这一结合了电子、机械和人工智能技术的活动中，使过去科幻小说中遥不可及的机器人成为青少年手中控制自如的作品。

智能机器人是现代高科技的集成体，是21世纪的科技至高点之一。一些发达国家已把智能机器人比赛作为创新教育的战略性手段。智能机器人集成了数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能，是众多领域的高科技，能有效培养学生的动手能力、创造能力和协作精神。

目前我市正在进行新一轮的基础教育课程的改革，信息技术课程也正面临着改革与创新，而引入智能机器人教育将给信息技术教育带来新的活力。当前在我国中小学已开展的智能机器人教育主要还局限于课外兴趣小组活动，目的是为了学生能参加各种比赛而开设的。在信息技术教育日益普及的形势下，为了能让更多的学生能参与到这一活动中来，我们教学第一线的教育工作者有必要对能否在小学阶段信息技术课当中开设智能机器人教学进行研究。

二、指导思想

在辩证唯物主义思想指导下，以教育部《基础教育课程改革（纲要）》为依据，运用现代教育理论和现代信息技术，开展中小学机器人教育的研究与实践，实现素质教育的人才培养目标。

三、研究的目标与内容 研究内容：

1、机器人课程体系的内涵研究；

2、机器人课堂教学模式研究；

3、机器人课外教学活动研究；

4、区域性机器人教学教研平台建设与应用研究；

5、机器人教学活动模块化研究；

6、智能机器人教材，软件和网络课程建设研究；、7、机器人教具、学具开发；

8、机器人教学与校内科技创新活动研究。目标：

知识方面：了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

能力方面：能进行机器人程序设计与编写，能拼装多种具有实用功能的机器人，能进行机器人及智能家电的使用维护，能自主开发软件机器人。

情感方面：培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用，积极参加机器人编程比赛、机器人足球赛、机器人百科知识赛等各种课外活动。

研究如何在小学阶段以班级授课模式让“机器人”教育走进学校课堂。

研究智能机器人在课堂教学中的管理与教学模式，及教学评价。研究如何把“机器人”教育与现有的信息技术教学结合。

四、研究方法

研究方法：

1、文献研究法：广泛查阅文献资料，包括国内外各种机器人校本课程建设文献等。

2、问卷调查法：了解学习者的学习者的

信息素养、协作学习能力。

3、访谈法：访谈法是研究者寻访被研究者并且与其进行交谈的一种活动。由于质的研究涉及到人的理念、意义建构和语言表达，因此“访谈”变成为质的研究中一个十分有用的收集资料的方法。

4、行动研究法：由与问题有关的所有人员共同参与研究和实践，对问题情景进行全程干预，并在此实践活动中找到有关理论依据及解决问题的研究方法。

五、研究步骤 实施步骤：

1、准备阶段（2017.3---2017.4）（1）成立课题组。

（2）收集资料与理论研修，加强国内外机器人教学资料收集，加强课程理论、教学设计理论、教学科学研究方面的理论的学习。

（3）开展调研，组织子课题申报。对本校机器人教学活动的情况开展专题调研，在此基础上组织子课题申报、认定工作。

2、实施阶段（2017.4----2018.2）

（1）制定方案：制定整体实验研究方案，聘请专家对课题实验方案进行修改、完善、充实并最终完成子课题结题报告。

（2）子课题开题报告：召开由课题组、区教委负责同志和有关专家参加的开题会议，落实实验工作任务并邀请专家做专题报告。

（3）按子课题实验任务和目标，组织教师、学生开展课题实验工作。

（4）课题组开展教学研讨，组织优秀论文、课例评比活动等并

推荐优秀论文、课例在相关刊物上发表。

3、总结阶段（2018.3---2018.4）

（1）在理论与实践研究的基础上，分析各类实验数据，收集、整理、汇总实验研究成果。

（2）撰写实验研究报告，出版研究成果。

（3）子课题结题报告会。聘请有关专家、课题负责人及有关行政领导出席，对实验进行现场评审，鉴定和验收。

六、研究预期成果

探索正确的“智能机器人”与信息技术相结合的教学新模式。在活动中，学生不仅可以学到有关机械、电子、计算机等技术知识，更可以帮助他们培养良好的生活习惯、掌握技能：如与人的沟通与合作、对他人的尊重、毅力与自信心的树立及时间的合理分配、利用率，了解自己的兴趣所在，为将来走上社会，面对新的挑战做好充分的准备。（1）收集实验老师的论文。（2）收集实验老师的优秀教案。（3）校本课程

七、成果形式（1）论文集

（2）研究报告

八、课题组人员及分工 课题组长： 于树强

于树强 具体负责课题的组织学习，参与撰写课题的研究方案、研究报告等

徐洪元 具体承担课题的实验研究，参与撰写课题的研究方案、研究报告等

田通 具体承担课题的实验研究，参与撰写课题的研究方案、研究报告资料收集等

李艳艳 具体承担课题的实验研究，材料整理工作等 苑姗姗 具体承担课题的实验研究，材料整理工作等

第四篇：机器人技术的发展与前景

机器人技术的发展与前景

09机电（1）0945523111龚蒙蒙

【摘要】随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化，工业机器人已成为一种高新技术产业，为工业自动化水平发挥了巨大作用，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。本文介绍了工业机器人的国内国外的发展状况和应用趋势，以及带来的经济效益。

【关键词】工业机器人；由来；效益；发展；应用 ；前景

1.机器人的由来

机器人一词最早来自1920年捷克作家卡雷尔·查培克《罗萨姆的万能机器人》一书中，书中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。由于原子能的开发和利用，某些操作机械代替人处理放射性物质显得极为迫切，在这一需求背景下，美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。1959年美国人英格伯格和德沃尔制造出来世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。

2.工业机器人带来的效益

广泛的应用工业机器人，可以逐步改善劳动条件，更强与可控的生产能力,加快产品更新换代, 提高生产效率和保证产品质量,消除枯燥无味的工作，节约劳动力,提供更安全的工作环境，降低工人的劳动强度，减少劳动风险，提高机床，减少工艺过程中的工作量及降低停产时间和库存，提高企业竞争力

3.工业机器人的发展

3.1国外工业机器人的发展

美国是机器人的诞生地,早在1961年，美国的Consolidated Control Corp 和AMF公司联合研制了第一台实用的示教再现机器人。经过40多年的发展，美国的机器人技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很

强。

日本在1967年从美国引进第一台机器人,1976年以后，随着微电子的快速发展和市场需求急剧增加，日本当时劳动力显著不足，工业机器人在企业里受到了“救世主”般的欢迎，使其日本工业机器人得到快速发展,现在无论机器人的数量还是机器人的密度都位居世界第一，素有“机器人王国”之称。

德国引进机器人的时间比英国和瑞典大约晚了五六年,但战争所导致的劳动力短缺,国民的技术水平较高等社会环境,却为工业机器人的发展、应用提供了有利条件。此外，在德国规定,对于一些危险、有毒、有害的工作岗位,必须以机器人来代替普通人的劳动。这为机器人的应用开拓了广泛的市场,并推动了工业机器人技术的发展。目前,德国工业机器人的总数占世界第二位,仅次于日本。

法国政府一直比较重视机器人技术,通过大力支持一系列研究计划,建立了一个完整的科学技术体系,使法国机器人的发展比较顺利。在政府组织的项目中,特别注重机器人基础技术方面的研究,把重点放在开展机器人的应用研究上。而由工业界支持开展应用和开发方面的工作,两者相辅相成,使机器人在法国企业界得以迅速发展和普及,从而使法国在国际工业机器人界拥有不可或缺的一席之地。

英国纪70年代末开始,推行并实施了一系列措施支持机器人发展的政策,使英国工业机器人起步比当今的机器人大国日本还要早,并曾经取得了早期的辉煌。然而，这时候政府对工业机器人实行了限制发展的错误。这个错误导致英国的机器人工业一蹶不振,在西欧几乎处于末位。

近些年，意大利、瑞典、西班牙、芬兰、丹麦等国家由于自身国内机器人市场的大量需求，发展速度非常迅速。

目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下、FANLUC、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB及奥地利的工GM公司。

3.2国内工业机器人的发展

我国工业机器人起步于20世纪70年代初期,经过30多年发展,大致经历了3个阶段:70年代萌芽期,80年代的开发期和90年代的应用化期。随着20世纪70年代世界科技快速发展，工业机器人的应用在世界掀起了一个高潮,在这种背

景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

进入20世纪80年代后,随着改革开放的不断深入,在高技术浪潮的冲击下,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持,“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷漆,点焊,弧焊和搬运机器人。1986年,国家高技术研究发展计划开始实施，经过几年研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。

从20世纪90年代初期起,我国的国民经济进入实现两个根本转变期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进了一大步,先后研制了点焊, 弧焊,装配,喷漆,切割,搬运,码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批工业机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。但是与发达国家相比，我国工业机器人还有很大差距。

4.工业机器人的应用

随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。在国防军事、医疗卫生、食品加工、生活服务等领域工业机器人的应用也越来越多。

汽车制造是一个技术和资金高度密集的产业，也是工业机器人应用最广泛的行业，几乎占到整个工业机器人的一半以上。在我国，工业机器人最初也是应用于汽车和工程机械行业中。在汽车生产中工业机器人是一种主要的制动化设备，在整车及零部件生产的弧焊、点焊、喷涂、搬运、涂胶、冲压等工艺中大量使用。据预测我国正在进入汽车拥有率上升时期，在未来几年里，汽车仍将每年15%左右的速度增长。所以未来几年工业机器人的需求将会呈现出高速增长趋势，年增幅达到50%左右，工业机器人在我国汽车行业的应用将得到快速发展。

工业机器人除了在汽车行业的广泛应用，在电子，食品加工，非金属加工，日用消费品和木材家具加工等行业对工业机器人的需求也快速增长。

5.机器人的前景

从近几年世界机器人推出的产品来看，工业机器人技术正在向智能化、模块

化和系统化的方向发展，其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化；工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。

机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成，因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有：

1工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降。

2机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。

3工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化，网络化；器件集成度提高，控制柜日渐小巧，采用模块化结构，大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。

4机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。

5机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。

总体趋势是，从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移，从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧，控制系统愈来愈小，其智能也越来越高，并正朝着一体化方向发展。

6.结束语

随着我国经济的快速发展，我国工业机器人的市场将不断扩大，这一点无容置疑。这也从另一个侧面说面了为什么世界各大机器人公司纷纷登陆中国市场。

市场有了，但拥有了自主知识产权的机器人还很少，这一点要引起我们的高度重视。一方面国家要对国产工业机器人给予更多的扶持；另一方面也望企业使

用国产机器人给国产工业机器人行业一个机会。

由于国产工业机器人的功能已经与国外相当，只要有批量，一定能够造就一个或几个中国品牌的工业机器人。

在我国，工业机器人市场份额大部分被国外工业机器人企业占据着。在国际强手面前，国内的工业机器人企业面临着相当大的竞争压力。如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈进，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，对我国工业自动化的提高迫在眉睫，政府务必定会加大对机器人的资金投入和政策支持，将会给工业机器人产业发展注入新的动力。

参考文献

[1]吴振彪，王家正主编，《工业机器人》华中科技大学

[2]孙学俭,于国辉,周文乔,徐光霁.对世界工业机器人发展特点的分析[J].机器人技术用,2002

[3]张杨林.国内工业机器人市场及发展趋势[J].大众科技,2006

[4]金茂菩,曲忠萍,张桂华.国外工业机器人发展态势分析[J].机器人技术与应用,2001

[5]杜志俊.工业机器人的应用及发展趋势[J].机械工程师,2002

[6]顾震宇.全球工业机器人产业现状与趋势[J].机电一体化

第五篇：教育机器人综合实践课实施方案

漠河县职业技术学校综合实践教育活动

教育机器人课程实施方案

一、课程名称：教育机器人

二、讲课对象:五年至八年级学生

三、授课教师：刘冬梅

四、指导思想：

社会实践课程以国家的教育方针政策为指导，以提高学生的全面素质为宗旨，教学面向学生、面向社会、面向生活，组织学生走出课堂，走向社会，关心社会发展，关注社会问题，逐步形成“发现问题、分析问题和解决问题”的初步能力。

五、课程目标：

社会实践主要通过实践劳动等对学生进行国防教育、生产劳动教育，培养组织纪律性、集体观念和吃苦耐劳的精神，通过社会实践使学生保持独立的持续探究的兴趣，学会分享、尊重与合作，养成实事求是的科学态度。

课程内容：

通过认识使用简单修理家电，使学生能够掌握一些家电维护保养小常识。培养学生家庭主人翁责任感意识，做一些的简单的家务事。培养学生独立自主的生活方式。

六、课程安排

社会实践活动分七个学年进行，每学年至少安排一个周.通 过实际操作演练。培养学生独立动手动脑解决问题的能力。

五年级：了解教育机器人的定义以及教育机器人的分类。学习教育机器人的定义以及分类并掌握国外机器人教育现状与发展趋，理解教育机器人的定义以及分类并掌握国外机器人教育现状与发展趋。

六年级：了解教育机器人的定义以及教育机器人的分类以及教育机器人的内容。

七年级：理解教育机器人的定义以及分类，并由信息技术课程老师或综合实践课程教师进行指导，组织学生进行机器人组装、编程的实践活动。

八年级：理解教育机器人的定义以及分类，并由信息技术课程老师或综合实践课程教师进行指导，组织学生进行机器人组装、编程的实践活动。

七、活动形式

社会实践一般以5-10个人组成的社会实践活动小组的形式进行，也可以以班级为单位进行专题活动。小组的构成由学生自愿组成，选出一名小组长，指导教师帮助工作；班集体活动，要有班主任带队、教师跟班指导。小组自主活动，要制定活动计划、方案，学校统一安排的活动，班级要遵循学校制定的方案要求。

八、活动程序：

1、活动前教育。

学校在活动前要安排一定时间进行安全、法制、礼仪等教育。教育学生增强安全意识，学会自我保护，防患于未然。教育学生遵纪守法，文明礼貌，展现当代中学生良好的精神风貌、2、活动实施。

学生必须按计划进行活动，接受实践地负责人领导，班主任、指导教师要随时关注指导活动的正常开展。小组长要协调好各方面的关系，发挥团结协作精神，规范工作，确保活动顺利进行，并做好活动记录。

九、课程评价：

通过教育机器人课程的开设，让同学们了解了另外一种先进的教育方式，激发孩子们更多的学习热情。