WTRA国际青少年机器人协会中国区机器人等级考试标准三

考核项目
考核内容
知识要求
能力要求
备注
1、机器人的定义
了解机器人的定义、种类和发展历程
能够正确判断某种机械是否 属于机器人
2、机器人的结构 一、机器人基 本知识
了解机器人的基本结构
能够自行搭建简易机器人
3、编程平台
(1) 了解机器人编程软件安装、程序下 (1)能够使用编程软件 载方法 (2) 能够编写简单程序控制 (2)了解简单的编程平台 机器人
制作练习：
自主搭建平台，编程实现以下要求 1、制作一辆基地工程车，外形自主设计
2、实现避障功能
3、自主选用传感器 4、制作时间45分钟 5、文明守纪、操作规范、注意安全、尊重裁判
6、输入输出设备
输入设备：计算机输入数据和信息的设备。
各类传感器、鼠标、键盘、遥控器、摇杆、手写笔、麦克风等
输出设备：用于数据的输出。 显示器、打印机等
7、机器人三原则
机器人三原则 科学技术的进步很可能引发一些人类不希望出现的问题。为了保护人类， 早在1940年科幻作家阿西莫夫就提出了“机器人学三定律”，阿西莫夫也 因此获得“现代机器人学的基石”的桂冠！ 第一条：机器人不得伤害人类. 第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。
3、机器人的结构 机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成； 执行机构：机器人本体 驱动装置：是驱使执行机构运动的机构，按照控制系统发出的指令信号，借助 于动力元件使机器人进行动作。它输入的是电信号，输出的是线、 角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电
Hale Waihona Puke Baidu
配分
10 10 10 10 15 15 15 10 5 100
得分
二、搭建过程 （25分）
三、创新 （35分）
四、基本素质 （15分）
编程练习：
不搭建平台，仅使用主板和传感器编程实现以下功能 1、伺服马达调零 2、遥控器控制马达实现前后左右运动 3、红外传感器实现避障、追踪、寻轨功能 4、触摸传感器或红外传感器控制马达、伺服马达运动 5、运用声音控制蜂鸣器和LED灯
(1)初步了解模块化编程软件; 初步具有编写简单的机器人 (2) 初步了解简单机器人控制程序 控制程序的能力 编写方法
五、创新
7、创新
初步了解机器人的创新设计
如：能考虑到外 初步具有机器人的创新设计 形、结构及功能 能力 等多个因素。
理论知识（20分钟）
题型：
1、选择题 2、判断题 知识内容： 1、机器人的定义 2、机器人的种类和发展 3、机器人的结构 4、传感器分类 5、执行机构 6、输入输出设备
机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等驱动装置。
检测装置：是检测机器人的运动及工作情况，并反馈给控制系统，以此控制机 器人的装置。检测装置的传感器大致可以分为两类：一类是内部信 息传感器，主要或其机器人内部运行信息；一类是外部信息 传感 器，用于获取有关机器人的作业对象及外界环境等方面的信息，例 如视觉 、声觉等外部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息。 控制系统：分为集中制和分散制两种控制方式。 复杂机械：机器人的机械装置。
优点
缺点
1）机械特性硬度小，稳定性差 2）传递功率小 3）只适用于调速方式要求不高场合 1）稳定性较差，位置控制和速度控制精度 不高。 2）压力级不高，总的输出力不太大。 3）系统中必须采取措施进行给油润滑。 4）噪声大，超声速排气时，需要加装消 声器。
用途
气动
液压
1）体积小、重量轻； 1)使用液压传动对维护的要求高，工作油 2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度， 要始终保持清洁； 并可实现无极调速； 2)对液压元件制造精度要求高，工艺复杂， 3)换向容易， 成本较高； 4)使用寿命长； 3)液压元件维修较复杂，且需有较高的技 5)操纵控制简便，自动化程度高； 术水平； 6)容易实现过载保护。 4)用油做工作介质，在工作面存在火灾隐 患； (5)传动效率低。
（4）了解电子元器件与主控器的连接方法。
2、能力目标： （1）能够完成简易机器人搭建任务； （2）能够用模块化编程方法编写简单程序控制机器人的运行； （3）能够设计与搭建具有简单功能的机器人结构； （4）具有创新设计与搭建能力，能够综合考虑多方面的因素。 3、情感目标： （1）熟悉机器人三大定律，正确看待人与机器人的关系： （2）感受机器人搭建的乐趣，激发主动探究的意愿； （3）具有设计、搭建、编程时的创新意识。
二、规划与设 4、总体设计 计
初步了解规划与设计简单机器人的 初步具有设计简单机器人的 基本方法。 能力
如：在结构上能 达到基本任务 的要求
三、搭建与制 5、模型搭建 作
初步了解电子元器件，知道其与主 能连接电子元器件和主控器， 如：轨道车等 控器的连接方法。 完成简易机器人的搭建任务
四、编程
6、编写程序
4、传感器分类 能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置， 通常由敏感元件和转换元件组成。 光敏传感器——视觉 声敏传感器——听觉 气敏传感器——嗅觉 化学传感器——味觉 压敏、温敏、流体传感器——触觉
常用传感器：光电传感器、
温度传感器、重力传感器、角度传感器、 湿度传感器、压力传感器、红外传感器、
第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。
二、实践操作（100分钟）
评分配分表：
一、结构设计与搭建 （30分）
考 核项目
评分标准
1、外形美观 2、结构合理 3、坚固稳定 1、搭建过程中，材料选择与摆放 合理有序 2、搭建效率高，提前或超额完成 任务 1、结构有创新 2、功能有创新 1、操作规范、有安全意识 2、文明守纪、服从裁判 总 分
7、机器人三原则
8、编程练习 9、拼装练习
1、机器人的定义
1. 机器人可以接受人类的指挥。 2. 也可以像人一样自动完成工作 的机械装置。
2、机器人的种类和发展
机器人（Robot）一词最早出现于捷克作家的小说中。
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器 人和特种机器人。
现代机器人发展特点：应用面越来越广； 种类会越来越多； 智能化程度上将会加强。
声音传感器、触摸传感器
5、执行机构 电动、气动、液压三者的优缺点比较 类型 电动
1）精确度高 2）精密控制 3）降低噪音 4）节约成本 1）精确度高 2）空气作为工作介质，来源方便，不污染环 境。 3）工作环境适应性好。 4）空气粘度小，远距离输送能量损失少。 5）气动控制动作迅速，反应快，可在较短的 时间内达到所需的压力和速度。
WTRA国际青少年机器人协会中国区机器人
等级考试标准
（三级标准）
本次专训课共3次： 第一次课：考试要求及理论知识学习 第二次课：动手操作学习及实践 第三次课：考试模拟（理论+实践） 测试基本目标： 1、知识目标：
2、能力目标：
3、情感目标：
1、知识目标：
（1）了解机器人的定义、种类和发展历程；
（2）了解机器人的主要组成，了解机器人相关技术； （3）了解编程平台，初步了解模块化编程方法；