机器人创意设计 交流人：孙雨 Email:18393539@qq.com 红寺堡区第一小学

创新是机器人竞赛的主题 历届竞赛所提供的题目都是前所未有的，需要完成的任务制定完成之后，就是让学生来完成机器人的设计与制作，在这个过程中必须充分发挥想象力，设计出新的有特点的机器人，在比赛中能完成所设的各种任务和目标。 机器人竞赛的主要目的就是为了提高学生的创新思维，提高动手实践能力。 没有创新，在比赛中肯定处于被动，根本无法抵御。所以机器人创意的核心是创新。

创新主要的特性 1、创造性 创造性思维是创新的起点，创新是创造性思维的结果。 ①好奇心。 ②独立思考，充分运用自己的智慧。 ③信心和意志。 ①好奇心。 ②独立思考，充分运用自己的智慧。 ③信心和意志。 2、综合性 创新是科技知识综合、智力综合、体力综合的产物。 3、实践性 创新始终与实践活动密不可分。 4、风险性 创新活动涉及诸多环节，使创新结果呈现不确定性。

以全国青少年创意大赛为例 第四届全国青少年创意大赛 中国尚德创意大赛是一项鼓励创新、宣传环保的大型青少年科技创新赛事活动。旨在鼓励青少年关注我们赖以生存的地球，关心环保，倡导绿色能源，激发青少年创意、创新的兴趣。

以机器人竞赛为例 第11届青少年机器人竞赛机器人创意 主题：救援机器人 救援机器人可以从“灾害”、“救援”、“机器人”三个关键词来解读。 面对突发的自然灾害，救援计划通常分为三个步骤展开：侦查、现场营救、善后处置。

以机器人竞赛为例 第12届青少年机器人竞赛机器人创意 主题：仿生机器人 仿生机器人涉及到两个关键词，一是机器人，二是仿生。 主题：仿生机器人 仿生机器人涉及到两个关键词，一是机器人，二是仿生。 参赛队需要注意自然界生物的多样性，从中提炼所要模仿的生物的独特之处，查明它们的具体原理、机理、机制，归纳出机器人的创新点。仿生机器人的创新点一定聚焦在机器人与生物的结合点上，在那里生长出新颖性。

机器人竞赛中机器人的设计流程（简化） 机器人的创意、设计过程与任何一件新产品研发一样，需要按照一个步骤循序渐进的。 灵感和要求的统一，形成机器人的初步方案。根据初步方案，对方案的可行性进行分析，经过分析可以进入仿真和模型验证环节。验证过后，根据修正产生机器人设计的初步设计和备选方案。

机器人竞赛中机器人的设计流程（完整） 根据对比赛规则的理解和自身对机器人知识的掌握，提出机器人的初步提案。 机器人比赛，首先是熟悉和理解比赛的规则，从中寻找比赛中应该注意的技术关键点。 根据对比赛规则的理解和自身对机器人知识的掌握，提出机器人的初步提案。 在初步提案中，一般采用讨论方式，让所有参与讨论的人解放自己的思想，所有的人不对任何人的任何想法，立刻提出批评性的评价，这样有利于引导队员产生智慧的火花。

机器人竞赛中机器人的设计流程（完整） 根据初步提案的最终版本，制定机器人的初步设计。初步设计主要包括：整体的方案、功能等定型。 详细设计，该阶段，就是将初步设计中提及的各种想法，具体的通过机械设计，软件等实现的方法和决策。 制作、组装、调试，是方案的实施阶段，在该阶段，要求制作者能不断地改进方案，便于实施和简化设计。 试运行、实战演习是作为对机器人设计方案的一种最直接的检测手段，在这个过程中，可以发现机器人的缺点和不足。想办法弥补机器人的缺陷。

初步设计 实际上就是将头脑中的抽象构思逐渐具体化、形象化的过程。 1、功能 2、主要尺寸 3、机构 4、驱动器 5、动力传递系统 6、静强度 7、动特性 8、传感及控制 9、供电电源

如何评价一个方案是否具有创意 1、广阔的想象空间，丰富的想象力。 2、独具匠心的系统构思。 3、正确理解和巧妙利用规则到极致。 4、独到的战略策略的应用和战术配合。 5、独树一帜的布局与造型。 6、机械设计的奇思妙想，元件功能的独辟蹊径的运用。

机器人创意设计的几个关键因素 一、设计者的灵感、创新思维 灵感来源于认知的积累。 二、基本知识 1、机器人躯干----机械设计（机械、传动等） 2、机器人动力----电气系统（电子、制作等） 3、机器人感知----传感系统（电子等） 4、机器人能源----供电系统（电子等） 5、机器人灵魂----控制系统（电子、编程等）

方案中常常涉及的问题 1、电机的选择。 负载估算 2、材料、构件设计。 材料与型材、金属材料和非金属材料。 3、传感器与控制系统 控制对象、测量对象、选择传感器、控制方法与控制系统。

第13届青少年机器人竞赛机器人创意规则解读 一、主题——“社区志愿者” 本届“机器人创意比赛”的主题选定“社区志愿者”，其主旨在促进我国青少年走进社区，贴近生活，关心街坊邻里的生存状况，同时针对服务机器人这个热门课题做初步的调研和了解，以便激发创新灵感，借助服务机器人之“笔”勾画完美社区、幸福家庭新生活的蓝图，让机器人更好地为人类服务。当然，研究的过程也是培育学生人文关怀的情操、体验人-机器人的伙伴关系的过程。 二、“社区志愿者”这个题目，涉及到两个关键词，一是社区服务，二是志愿者（即机器人）。 关键词——志愿者，即机器人，它是我们需要在“社区”这个平台上展现的主角，是本届创意表现的着落点，也是创新的亮点。 定性：服务机器人 ——为社区服务的机器人

第13届青少年机器人竞赛机器人创意规则解读 关于社区服务： 1、就是一个社区为满足其成员物质生活与精神生活需要而进行的社会性福利服务活动。 2、社区服务不只是一些社会自发性和志愿性的服务活动，而是有指导，有组织，有系统的服务体系； 3、社区服务不是一般的社会服务产业，它与经营性的社会服务是有区别的； 关于我们的社区服务机器人： 1、能对社区建设物质文明有着很大的推动作用。 2、可以使社区拥有更多公共服务、社会福利和闲暇时间，让人们从沉重的家务劳动中解放出来，提高人们的生活质量。 3、可以使机器人从事社区服务和其他社会活动，创造出更多价值。

(63.89 KB) (534.25 KB) (406.2 KB) 第13届青少年机器人竞赛机器人创意案例 可以由机器人从建筑收“垃圾”，用乐高太阳能电池、E马达发电。气动系统抬升“垃圾”，机器臂对它们进行分类。从垃圾清理、垃圾分类、社区可再生能源运用三个方面来达到智能化社区服务系统的建设 。 关于编程与传感器的运用： 1.  用乐高NXT_G语言来为NXT机器人控制器编程 2.  在搭建过程中用了一些第三方传感器（HITEACHNIC加速度传感器、MINDSENSORS气压传感器） 3.  在本次搭建中用了乐高的一些教育套装（气动9641、可再生能源9688） 4.  在本次项目的制作在专家的帮助下编制了不少my block(我的模块)来编程。 三大亮点：1.智能高效2.节能环保3.服务生活 (464.16 KB) (398.1 KB) (487.03 KB)

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