趣说机器人：中小学机器人科普读本

　　伴随着信息化、智能化的发展，国家对人工智能越来越重视，作为人工智能载体之一的机器人也逐渐受到大家的广泛关注。 本书是畅销书的升级版，是一本生动有趣的中小学机器人学启蒙书，书中以幽默风趣的大众化语言讲述了中小学机器人学的基本概念及应用，介绍了中小学机器人教学活动的主要内容。全书共5章，涉及机器人发展简史、机器人中的STEM、机器人硬件组成及原理、机器人程序设计和机器人制作举例。在本书的最后增加了两个附录，讨论了中小学机器人教学的相关话题，并介绍了一个机器人对抗比赛方案。

　　张森，中国科学院自动化研究所智能感知与计算研究中心工程师，中国科学院自动化研究所-中科智能之星人工智能与机器人教育联合实验室”副主任，天津中科智能识别产业技术研究院有限公司科普专家，2017IEEE-优必选”中国机器人设计大赛指导教师，主要从事人工智能与机器人科普及相关产品研发和教学工作。

目 录
第1章 奇妙的机器人世界 / 1
1．1 神奇的机器人 / 1
1．1．1 什么是机器人 / 1
1．1．2 从一个单词说起――“Robot” / 2
1．1．3 机器人安全吗――机器人三大安全法则 / 4
1．2 古代也有机器人 / 5
1．2．1 世界上最早的机器人 / 5
1．2．2 古代中国机器人 / 6
1．2．3 古代外国机器人 / 9
1．3 现代机器人演义 / 12
1．3．1 现代机器人的起源 / 12
1．3．2 现代机器人的发展 / 13
1．3．3 现代机器人的分类 / 16
第2章 机器人中的STEM / 32
2．1 生命科学 / 32
2．1．1 什么是仿生机器人 / 32
2．1．2 青蛙机器人与青蛙 / 34
2．1．3 蟑螂机器人与蟑螂 / 35
2．1．4 螳螂机器人与螳螂 / 37
2．1．5 恐龙机器人与恐龙 / 37
2．2 空间科学 / 39
2．3 物质科学 / 42
2．3．1 机器人中的力 / 42
2．3．2 机器人中的简单机械 / 45
2．3．3 机器人中的机械应用举例――投石器机器人 / 49
2．3．4 机器人中的电 / 50
2．3．5 机器人中的电磁感应 / 56
2．3．6 机器人的能量守恒 / 57
2．3．7 机器人眼中的光 / 58
2．4 信息科学 / 62
2．4．1 计算机演义――计算机的起源与发展 / 62
2．4．2 人工智能演义――人工智能概述 / 68
2．4．3 通信技术演义――通信与移动通信 / 71
2．5 数学 / 75
2．5．1 哪个六棱柱好――认识长度 / 75
2．5．2 谁的机器人最快――认识速度 / 76
2．5．3 “鼹鼠游戏”机器人中的不一定――随机与概率 / 81
2．6 工程与技术 / 82
2．6．1 机器人制作的最重要秘密――想象力比知识更重要 / 82
2．6．2 近现代科学与技术革命 / 83
第3章 机器人的身体――硬件组成及原理 / 89
3．1 钢筋铁骨的机械部分 / 90
3．1．1 搭建身体框架的孔板 / 91
3．1．2 撑起其他部件的六棱柱 / 92
3．1．3 把各部件连接起来的连接件 / 92
3．1．4 用处多多的轮子 / 94
3．1．5 不能缺少的螺钉与螺母 / 94
3．2 充满活力的电器部分 / 96
3．2．1 聪明的大脑――CPU板 / 96
3．2．2 机器人的感觉器官――传感器 / 101
3．2．3 机器人的运动器官――电机 / 109
3．2．4 机器人的心脏――电源 / 113
3．2．5 传递快乐――LED板 / 115
3．3 解剖机器人的大脑――嵌入式计算机系统原理 / 116
3．3．1 机器人大脑的内部世界 / 116
3．3．2 程序和数据“住”在哪里――存储程序 / 119
3．3．3 我的脑里只有你――二进制 / 122
第4章 机器人的思维――程序设计 / 128
4．1 机器人编程 / 128
4．2 程序翻译官――GULC / 130
4．2．1 GULC操作界面 / 131
4．2．2 GULC程序框架 / 137
4．2．3 GULC编程步骤 / 138
4．3 机器人唱歌――蜂鸣器控制和数据概念 / 143
4．3．1 用play命令演奏乐曲 / 143
4．3．2 delay命令的妙用 / 147
4．3．3 数据与数据类型 / 149
4．4 机器人跳舞――马达控制和数据运算 / 154
4．4．1 动动腿――DC马达动起来 / 155
4．4．2 摆摆手――伺服马达听话了 / 157
4．4．3 数据运算 / 160
4．5 LED控制和程序结构 / 172
4．5．1 一闪一闪亮晶晶――on/off命令 / 172
4．5．2 玩出新花样――机器人程序结构 / 174
4．6 耳聪目明的机器人――传感器输入和数组 / 186
4．6．1 机器人传感器输入 / 186
4．6．2 特殊的数据类型――数组 / 188
4．7 机器人控制命令大盘点 / 190
4．7．1 机器人控制命令总结 / 190
4．7．2 函数的概念 / 191
第5章 我们都是小创客――机器人制作举例 / 192
5．1 恐龙机器人 / 192
5．1．1 恐龙机器人简介 / 192
5．1．2 恐龙机器人的硬件搭建 / 193
5．1．3 恐龙机器人的程序设计 / 195
5．2　宠物狗机器人 / 200
5．2．1 宠物狗机器人简介 / 200
5．2．2 宠物狗机器人的硬件搭建 / 201
5．2．3 宠物狗机器人的程序设计 / 202
5．3 火车机器人 / 207
5．3．1 火车机器人简介 / 207
5．3．2 火车机器人的硬件搭建 / 208
5．3．3 火车机器人的程序设计 / 211
5．4 人工机械手臂 / 212
5．4．1 人工机械手臂简介 / 212
5．4．2 人工机械手臂的硬件搭建 / 212
5．4．3 人工机械手臂的程序设计 / 216
附录A 中小学机器人教学之我见 / 218
附录B 机器人对抗比赛方案 / 234
参考文献 / 237
说明 / 239