全新正版跟世界学VEX I机器人9787111657385机械工业出版社

序言

前言

作者简介



章 VEX I机器人介绍

1.1 VEX机器人系列的组成 2

1.2 VEX I与STEM（STEAM）教育 2

1.3 VEX I机器人能锻炼孩子哪些能力 3

1.4 VEX I与积木模型 5

1.5 VEX I编程与青少年编程 5

1.6 VEX I与机器人的区别 6



第2章 VEX机器人竞赛

2.1 VEX I机器人竞赛概述 8

2.2 VEX I机器人竞赛内容 8

. 比赛战队的组建 10

2.4 工程笔记 11

2.5 “模拟人生”—VEX I竞赛中蕴含的社会成功规律 11

2.6 竞赛中的注意事项 13

2.7 从VEX机器人世锦赛看VEX I竞赛的规律 13



第3章 VEX I机器人硬件

3.1 主控器、遥控器、无线模块和电源部分 16

3.2 传感器和智能电机 17

3.3 结构件和传动件 18



第4章 VEX I机器人软件

4.1 ROBOTC语言介绍 26

4.2 ROBOTC的下载和安装 26

4.3 ROBOTC编程界面介绍 29

4.4 ROBOTC编程语言介绍 39

4.5 ROBOTC传感器常用函数介绍 46

4.6 ROBOTC图形化编程工具的函数介绍 52

4.7 固件更新 58

4.8 帮文档 58

4.9 制作一个机器人的完整流程 59



第5章 经典案例

5.1 橡皮筋小车 62

5.2 投石车 66

5.3 单电机小车 73

5.4 漫步者 83

5.5 雨刷器 90

5.6 三轮车 98

5.7 格斗机器人 105

5.8 爬虫 114

5.9 双电机小车 1

5.10 碰碰车 131

5.11 石油开采机 140

5.12 小区自动门 148

5.13 可控人行横道交通灯 156

5.14 智能书桌 162

5.15 摇头电风扇 170

5.16 护目镜 180

5.17 悬崖勒马 188

5.18 指挥棒 195

5.19 扫地机器人 202

5.20 旺财狗 212

5.21 夹杯子机器人 220

5.22 爬行怪 229

5. 241

5.24 猫 254



第6章 群英荟萃——选手谈竞赛心得

6.1 VEX机器人世锦赛获奖荣誉展 280

6.2 我的机器人学习之路—殷启宸 281

6.3 决赛—郭弈彭 288

6.4 梦寐以求的世锦赛—张亦扬 291

6.5 总决赛之后—刘逸杨 293

6.6 坚持—李中云 296

6.7 一份努力 一分收获—徐乃迅 300

6.8 参加VEX机器人世锦赛感想—信淏然 309

6.9 夺冠之路—刘慷然 310

6.10 欲穷千里目 更上一层楼—张函斌 315

6.11 记我们的2018—2019赛季—顾嘉伦 320

6.12 机器人学习的历程—童思源 322

6.13 发现 选择VEX—李梁祎宸 3

6.14 我的VEX I参赛经历—王子瑞 328

6.15 永恒的瞬间—罗逸轩 330

6.16 信心比金子更重要—张正一 333

6.17 学习VEX有感—董笑尘 335

6.18 我的VEX机器人世锦赛之路—安泰初 336

6.19 难忘的VEX I 2018—2019赛季—任一铭 339

王昕，女，硕士，北京市西城区青少年科技馆不错教师，主要承担机器人教学等相关工作。 自2015年开始指导VEX I机器人竞赛以来，王昕老师带领的西城区青少年科技馆代表队多次获VEX I机器人市赛、国赛、洲际赛、世界锦标赛优选、一等奖和各类单项大奖。在2017—2018赛季vEX机器人世界锦标赛上，西城区青少年科技馆夺得了世界锦标赛五大分区赛中的两个分区赛优选，其中88299B队在总决赛中夺得世界优选。在2018—2019赛季VEX机器人世界锦标赛上，西城区青少年科技馆再次夺得了世界锦标赛五大分区赛中的3个分区赛优选，其中88299A队也夺得世界优选。这使得西城区青少年科技馆不仅蝉联了世界优选，而且还是世界上专享连续两年在世界五大分区赛优选队中占有两席以上位置的团队。因而，西城区青少年科技馆被一些选手们称为“VEXIO世界错教单位”，王昕老师则被亲切地称为“世界很牛品牌教练”！

前言 这可能是世界上首本由教练、世界选手和家长集体合作完成的关于VEX I机器人教学和竞赛的书。 VEX机器人是由美国卡内基?梅隆大学推出的用于教学和竞赛的机器人套件，它包括了VEX I、VEX V5、VEXpro等多个系列，提供了从小学到大学完整的教学和竞赛体系。 VEX机器人竞赛也是世界上影响力*、参与人数*多的机器人竞赛运动。目前全世界有60多个和地区的2万多支战队在参与VEX机器人竞赛。国内队伍可以参与的竞赛包括区域赛（如华北区赛、华东区赛等）、中国赛、洲际赛（亚洲锦标赛、亚洲公开赛）和世界锦标赛。VEX机器人世界锦标赛是VEX机器人竞赛中*别的比赛。2016年，它被吉尼斯世界纪录确认为世界规模*的机器人竞赛（The Largest Robotics Competition on Earth）。2018年VEX机器人世界锦标赛（简称世锦赛）以1648支参赛队的参赛规模再次刷新了自己保持的此项吉尼斯世界纪录。 在2017—2018赛季和2018—2019赛季，北京市西城区青少年科技馆的多支VEX I代表队连续两年在VEX I世锦赛夺得世界，并夺取多个单项奖及分区赛奖项，创造了辉煌战绩。在本书出版过程中，西城区青少年科技馆队在2019—2020赛季VEX机器人世界锦标赛（VIRTUAL）中再次夺冠，实现了三连冠。 作为整个历程的见者，我们很清楚老师、队员和家长们付出了多少，更清楚孩子们成长了多少。因此，在2019年“五一”期的*天，当西城区青少年科技馆队在美国路易斯维尔VEX机器人世锦赛上蝉联世界的那一刻，我们就决定写作一本书来铭记这段“激情燃烧的岁月”。 而写作本书的第二个目的，是希望向全社会推广VEX I机器人的STEM教育体系。设计搭建VEX I机器人并编写控制程序的过程包含了很多S、T、E、M（科学、技术、工程和数学）知识。它可以丰富学生们的知识技能、拓展想象力、锻炼实践操作能力，并提高解决问题的能力。 写作本书的第三个目的，是因为VEX I机器人是一个很好的“全素质”教育平台。VEX I机器人竞赛体系实际上是个微缩版的社会模型，其中蕴含着合作共赢、拼搏进取、项目管理等诸多规律。比赛过程中，学生们有机会学习如何处理与自我的关系、与他人的关系，以及与社会的关系。据我们观察，有过丰富VEX I竞赛经历的选手，其刻苦拼搏精神、自我管理能力、际作能力、抗挫折能力，乃至责任心，都要明显高出同龄人。 综上，我们希望通过VEX I机器人教育和竞赛体系，能够帮少年儿童更好地学习、成长，早日成为对祖国和社会有用的栋梁之材。 本书分为三个部分。*部分是基础篇，主要介绍VEX I机器人的基础内容，包括软硬件基本知识。第二部分是教学篇，通过介绍教学案例，帮学生们由浅入深地了解和掌握VEX I机器人的搭建技巧和编程知识。第三部分是竞赛篇，主要介绍西城区青少年科技馆一些选手在比赛中的经验和心得，以供有志于参加竞赛的广大师生借鉴。 本书创作团队是深谙VEX I机器人教育和竞赛体系的老师、学生和家长，其分别从不同视角提供了全面的知识与经验。本书由王昕担任主编，殷治纲、殷启宸、温宇轩担任副主编，参与本书编写的还有徐乃迅、刘逸杨、张亦扬、刘慷然、王子瑞、郭弈彭、李中云、信淏然、张函斌、顾嘉伦、童思源、李梁祎宸、罗逸轩、张正一、董笑尘、安泰初、任一铭。 本书特约顾问：张莉。 感谢郭建华、朴红坤、尹华军、张天伦、王爱军、马萍萍、石林、路远、曹炜、王惠鑫、周启明、熊春奎、郭雪夫对本书的审校工作。 同时感谢西城区青少年科技馆VEX I机器人社团的王荻、顾嘉伦、徐乃迅、王宇和、温宇轩、李子赫、刘逸杨、殷启宸参与本书案例的拍摄工作。 再次感谢所有为本书提供帮的老师、同学和家长。 本书可以作为VEX I机器人初学者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手的参考用书。由于知识水平所限，书中一定还有缺点和错误，敬请读者批评指正。 王昕 　 2020年8月 序言 让“机器人”为青少年搭建成才之路 实验活动场馆之一，作为北京市校外科技教育的龙头单位，西城区青少年科技馆始终秉承“求真务实、开拓创新”的工作精神，充分发挥科技馆人才建设与硬件保障优势，积极引导青少年从兴趣出发，认真观察、勤于动手、勇于质疑、深入探究、科学分析，开展了形式多样的科技教育活动。 在众多活动项目中，“机器人”教育一直是我们的传统优势项目。1998年西城区青少年科技馆成立了北京市区县级青少年机器人工作室，从机器人创意开始经过20多年的发展，目前已经形成了一套完整的机器人培训项目和的培训方法，先后培养了数千名青少年机器人爱好者，并在众多机器人赛事中获得了优异。 VEX I机器人是近年来具有世界影响力的机器人产品，它具有比较齐全的硬件套装和编程软件，西城区青少年科技馆机器人教研组从2015 年开始面向8～14岁少年儿童开展VEX I机器人项目培训。几年来在王昕老师的带下，后在、洲际级、*和市区级比赛中取得优异，获得了各种荣誉和称号。在2017—2018赛季和2018—2019赛季VEX机器人世界*赛事——VEX机器人世界锦标赛上，西城区青少年科技馆的88299B、88299A 等代表队先后夺取了VEX I机器人项目小学组世界。2019—2020赛季，受全球新冠疫情影响，VEX机器人世界锦标赛改为线上虚拟比赛（VEX ROBOTICS VIRTUAL WORLD CELEBRATION），2020年4月26日，经过紧张的模拟赛程，西城区青少年科技馆88299A 代表队获得VEX虚拟世界锦标赛的，88299B代表队获得亚军，由此北京市西城区青少年科技馆代表队成为VEX机器人世界锦标赛历*的“三连冠”。 “一花独放不是春，百花齐放春满园”。为了更好地在国内推广VEX I机器人教育，王昕老师和部分队员、家长代表结合几年的训练参赛心得共同编写了这本《跟世界学VEX I机器人》。本书内容丰富，见解深刻，可以称得上是VEX I机器人教育的宝典。 本书不仅详细介绍了VEX I硬件搭建和软件编程的知识，更有世界教练王昕老师精心选择的数十个教学案例，可以说是一本内容丰富的教学用书。 同时，书中包括了诸多队员的竞赛心得，在队员们客观、真实的介绍中，读者们仿置身于“刀光剑影”的比赛现场，和队员们一起紧张，一起呐喊，一起兴奋，一起见辉煌，真正了解之路是如何铺就的，可以说是一本难得一见的竞赛指导书。 本书还是一本面向青少年的人生教育书，青少年是祖国的未来，寻找青少年喜欢又有效的方式来帮他们顺利成长，是所有教育者都关心的问题。本书探讨了如何以VEX I机器人项目为台学STEAM（科学、技术、工程、艺术、数学）知识，并让青少年在竞赛过程中理解合作与竞争、挫折与成功等深刻的人生命题，从而全面、健康地成长。 我们相信，广大读者定将从本书中受益匪浅。 为师生创造良好的教育教学环境，西城区青少年科技馆将继续不断努力、不断完善，让更多的孩子在我们的努力和帮下成功，也希望王昕老师及其指导的VEX I机器人团队在以后的教学和竞赛中再接再厉，再创佳绩！祝愿我们的机器人教育为更多青少年铺就成才之路。 马志洪　　 北京市西城区青少年科学技术馆 2020年8月

编辑 跟VEX机器人世锦赛三连冠战队体验ding级赛事经验 25例经典案例深入讲解搭建技巧、编程知 10余位世界分享夺冠心得、收获 启发、指引孩子的科技创造特长，迎接AI时代 本书是一本由VEX I机器人世锦赛三连冠战队的金pai教练、队员和家长共同打造的VEX I机器人教学与竞赛指南。 本书内容包括全面的VEX I基础讲解，经典教学案件，让你由浅入深掌握机器人搭建与编程知识，同时更有世界选手独jia分享夺得世界的学习、训练、竞赛经验心得，帮你全面掌握VEX I学习与竞赛精髓。 本书可以作为VEX I机器人学习者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手的参考用书。