中小学创客人工智能机器人实验室建设方案(共58页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上机器人实验室建设方案用创意链接世界专心-专注-专业目录1、2、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、1、2、六、一、开设STEAM机器人创客教育的意义为全面贯彻落实促进创客发展三年行动计划(2015-2017)和中小学科技创新教育三年行动计划(2015-2017 年)文件精神,切实强化我国教育教学改革力度,加快中小学创客教育实践室建设,全面提升中小学生科技素养和创新素养。创客教育以培养“未来创客”为目标,是时代与社会发展的需求,也是教育工作者主动应对生产方式重大变革以及跨时代人才需求的行动表达,代表了教育与时俱进的发展方向。二、机器人创客教育课程对学生益处1、提
2、升动手能力2、激发孩子的创意,培养创新创造能力3、开拓脑力,提升学员逻辑思维能力,提升学习成绩4、提升孩子的自信心5、提升人机交往的能力6、提升自己在未来社会的核心竞争力三、开设STEAM机器人课堂对教育的益处教育发展角度来看,创客教育的最大意义是促进机制变革:由“创客式教育”带来的创新校园、未来学校,将成为我国教育事业跨越式发展的重要契机。因此,从“创客教育”到“创客+教育”再到“创客式教育”,充分体现学校工作的的社会价值、时代价值。从而努力把学校建设成为成为新时代下全新的数字化校园、教育一流化校园。四、课程体系意启创机器人课程分为探索者、播梦者、创新者、创造者、造物者五大阶段,以“趣玩智造
3、思创”为课程特色,于各阶段配以完善教材讲义,课程内容涵盖了传统手工、电子硬件、编程软件、3D打印工具等知识维度。每套课程配以国外先进的PBL项目式教学方法,通过数字化教学工具,更好的达到创新能力的进阶式提升。探索者课程包课程对象:一、二年级课程内容:非编程电子模块基础+创客系列初级教 具:探索者Maker非编程电子模块基础套装+Warden可编程机器人课 程 数:34课时(一年)课程内容:26个开放性自创课题,8节编程课程特点:注重手眼协调能力和动手实践能力的提高,初步认识“机器之芯” 播梦者课程包课程对象:三年级课程内容:智能机器人搭建+非编程电子模块进阶+Scratch基础编程+3D打印笔
4、中级课程+木制科技小创作初级+航模教 具:播梦者Maker结构套装+探索者Maker非编程电子模块基础套装+Warden可编程机器人基础套装+木制器材课 程 数:34课时课程特点:初步认识编程,简单系统组合设计,提高逻辑分析能力和创新能力创新者课程包课程对象:四年级课程内容:智能机器人设计与编程初级+可编程开源硬件模块初级+Scratch进阶编程+3D打印笔高级课程+木制科技小创作中级+航模教具:创新者Maker结构教具+非编程开源硬件模块中级+3D打印笔套装+Warden可编程机器人综合套装+木制器材课程数:34课时课程包特点:注重提高组合设计能力,增加更多非编称传感器模块,培养学员组合设计
5、与运用能力智造者课程包课程对象:五年级课程内容:智能机器人设计与编程中级+可编程开源硬件模块高级+Scratch高级编程+Arduino编程初级+3Done三维设计初级+3D打印笔高级课程+木制科技小创作高级教具:智造者Maker结构套装+智造者Maker编程套装+3D打印笔套装+木制器材课程数:34课时造物者课程包课程对象:六年级课程内容:智能机器人设计与编程高级+可编程开源硬件模块高级+Scratch高级编程+Arduino中级编程+3Done三维设计高级+手工创作初级教具:智造者Maker结构教具+智造者Maker编程套装+木制器材+3Done课程数:34课时备注:1、课程时间:4590
6、分钟均可,各学校或机构可根据实际情况调整2、所有年级第一学期编程起点入门课程相同3、课程体系进阶顺序:探索者课程包播梦者课程包创新者课程包智造者课程包造物者课程包五、意启创机器人赛事体系每年定期对接省级、国家级、国际型赛事。1、全国青少年科技创新大赛主办方:中国科协、教育部、科技部是目前最权威、最具影响力,也最被高校认可的科技类比赛。2、“明天小小科学家”比赛主办方:中国科协、中国科学院、中国工程院、国家自然科学基金委员会比赛由项目评审、答辩、笔试、面世组成,极具挑战性,奖金最高5万元,进入全国前50强的学员有机会获得名校的特招。4、全国青少年电子信息智能创新大赛主办方:中国电子学会3、 WR
7、O世界机器人奥林匹克大赛(WRO)4、 国际机器人奥林匹克大赛(IRO)六、机器人实验室实验室参考图纸图纸一:实验室功能区域布局图尺寸图效果图图纸二、七、人工智能/机器人实验室配置清单详见附件1八、意启创人工智能实验室/机器人实验室优势意启创电子科技有限公司是一家专注于人工智能机器人技术开发的高科技企业,目前公司拥有机器人、物联网、数字信号、仪器测量、智能车、人工智能六大创新实验室,是国内为数不多的拥有独立研究院的企业,依托云计算、大数据、物联网三大核心技术,着力打造人工智能应用新生态。意启创电子科技凭借强大的技术背景和一流的产品体系,斩获国际大奖一项,国家级大奖五项!省级大奖4项!并且在20
8、18年被科技部评定为国家高新技术企业!目前拥有自主专利7项,其中国家发明专利5项,实用新型2项!(一)学校开设机器人、创客、人工智能等科技课程重要因素分析1、课程所用器材必须随着课程的深入,定期更新和省级,不可一直重复使用同种器材。供应商需满足条件:供应商需具备足够的科研能力,有自主研发力量,才可满足课程所用器材的升级换代和更新。2、机器人、创客等课程专业性较强,所选器材应具有专业性,可用于基础教学。供应商需满足条件:供应商需自身具备足够的专业性,对该领域有足够的专业认知。3、课程体系可支撑长远教学成果供应商需满足条件:供应商需已取得部分成果,如核心专利、国家级、省部级等奖项。具备高水平的专业
9、性,可助力学校课程体系建设,并可打造一流教学成果。(二)、拥有核心科研能力及核心技术,可支撑长远产品升级和创新1)核心知识产权2)企业资质经过科研资质评选,核心技术评估,意启创被科技厅认定为国家民营科技企业2019年,意启创正式成为全国电子智能创新大赛指定器材。3)专业科研团队,从教育出发打造一流核心产品体系拥有从小学至高中完整的教具体系以及配套的完备的课程体。部分自研核心技术产品展示:九、过往成功案例(部分学校)天津市滨海第二中学校人工智能实验室朔州市第四小学朔州市第五小学太原市万柏林区六十一中太原市万柏林区新庄小学校园E站朔州市第五小学全员普及朔州市第四小学建设创客实验室并开展机器人编程课
10、程上海市华阳双语学校创客实验室青岛市青少年活动中心清徐南城实验小学清徐高花中心校北京师范大学附属苹果园中学创客实验室中北大学附属学校太原市北辰双语学校江苏综合实践基地五、部分学员荣誉意启创旗下科技风暴助力山西省人工智能基础教育,朔州市第五小学学员贾瑾萱、问展浩、王皓在全国青少年科技创新大赛中斩获山西省一等奖,这是朔州市中小学生首次站在中国中小学科技竞赛的最高颁奖台上斩获全国中小学信息技术创新大赛(NOC)国家级一等奖 斩获国际机器人大赛二等奖部分优秀学员乙申请专利附件1:人工智能实验室配置清单人工智能实验室配置清单名称参数数量单价(元)总价(元)蜘蛛机器人1、控制板使用Arduino,搭载扩展
11、驱动板;2、可模拟蜘蛛运动步态;3、纯金属搭建,搭载超声波传感器;4、可完成测距功能,自动避障;5、超声波嵌入RGB灯,可以生动形象的展示“眼部”视觉效果。6、扩展驱动可同时直接驱动8路大扭矩舵机;可同时驱动4路大功率马达,可用于各种大型机器人制作;7、可搭载新一代NRF24L01无线通信技术,频率:2.4GHZ;8、支持电源拓展功能,通过跳线帽自主选择供电电源,可实现一个主板,两个电源同时供电;支持宽电压输入,6V-36V电压输入,可支持大型赛事,大型机器人项目,带电路保护;9、纯铝合金金属件打造,可兼容各类编程平台;10、供电方式支持干电池、镍氢充电电池或18650充电锂电池等;11、课程
12、开展形式:PBL项目式课程;12、课程适用对象:小学;13、执行标准:执行行业相关标准。5356017800中级机器人结构教具1、可自由拼装至少100种机器人。2、至少含83种613个以上积木零件,颜色包括红色、黄色、黑色、橙色、蓝色、白色、棕色等,其中包含2个中型电机,1个电池盒。3、配套教程可完成多种入门级智能机器人搭建课程。4、电机和电池盒须带有保险丝。5、配套教程应分为教师版和学生版。6、配套课程中涉及课题不低于17个。20108031600机器人高级版非编程电子套装1、在无需编程的情况下,在搭建过程中也可调用各类数字化传感器,实现各种智能化的功能,同时可通过调节主控OLED显示屏逻辑
13、参数,可以实现信号输入和输出的逻辑关系,并进行现场演示。2、套装至少应包含:基础版逻辑主控制器x1,按键传感器2,触摸传感器2,火焰传感器1,循迹传感器1,避障传感器2,声音传感器1,光敏传感器1,水晶头连接线x4。3、接口使用RJ25水晶接口。4、学生可通过按键及广视角OLED显示屏幕调节控制器参数和输入信号、输出信号的逻辑关系。5、主控芯片:32位的高速ARM单片机,大峰值功率16W。双路电机输出,双路信号输入。6、外壳使用半透明材质,可以看到中层电路及指示灯结构熟悉电子电路的构造及组成,积累基础的电子电路知识,从而达到一定的电子电路教学目标。7、模拟型数字输出传感器需带有手动波轮电位器,
14、可以在不使用螺丝刀的情况下方便调节灵敏度。8、控制器须带有保险丝。9、全部电子模块均须使用圆角设计,防止划手10、全部水晶口模块均须拥有防反接保险丝,防止正负极接反损坏模块。11、主控制器上的核心参数至少包含电机旋转方向、电机旋转速度、延时等核心参数。12、可以让处于机器人结构搭建阶段的学员10109010900Arduino可编程机器人套件1、供电方式支持干电池、镍氢充电电池或18650充电锂电池等。2、控制板使用AVR MEGA328处理器,有复位按键,至少拥有2路电机输出及8个扩展接口,接口使用USB Type-A,支持PS2遥控手柄控制。3、套装清单至少包含:超声波测距传感器x1,TT
15、双出轴减速电机x2,红色LEDx1,绿色LED模块x1,红色LED模块x1,触摸传感器模块x1,双路可调循迹传感器模块x1,有源蜂鸣器模块x1,PS2接收模块x1、铝合金壳体x1,专用螺丝刀x1,18650电池盒x1,18650电池x2,水晶连接线x4,USB数据线x1,螺丝包x1,万向轮x1,包胶大轮胎x2,魔术带双面胶x1,PS无线遥控手柄x1。4、各传感器模块与主控制器相互独立,可独立用于其它课程。20118023600机器人编程电子套装1、供电方式支持干电池、镍氢充电电池或18650充电锂电池等。2、控制板使用AVR MEGA328处理器,带有复位及启动按键,至少4路电机输出及8个扩展
16、IO接口。3、套装清单至少应包含:超声波测距传感器模块x1,电位器模块x1,灰度传感器模块x2,有源蜂鸣器模块x1,可燃气体传感器模块x2,光敏传感器模块x1,按键模块x1,触摸开关模块x1,全彩LED模块x1,火焰传感器模块x1,声音传感器模块x1、PS2遥控接收器模块x1,OLED显示屏模块模块x1,水晶头连接线x4,Type-C数据线x1,积木供电转接线x5。4、模拟型数字输出传感器需带有手动波轮电位器,可以在不使用螺丝刀的情况下方便调节灵敏度。5、外壳使用半透明材质,可以看到中层电路及指示灯结构熟悉电子电路的构造及组成,积累基础的电子电路知识,从而达到一定的电子电路教学目标。6、主板通
17、信接口/程序下载口须使用Type-C USB接口,以防止学生正反插拔以及反复插拔时力道不均造成的损坏。7、控制器须带有保险丝,其中主板USB拥有独立保险丝及防反向电流二极管,可以降低由误操作造成的电脑USB损坏的风险。8、全部电子模块均须使用圆角设计,防止划手。9、全部水晶口模块均须拥有防反接保险丝,防止正负极接反损坏模块。10、模块及主控板接口均须详细标明信号接口名称。20123024600全向移动机器人工程套件产品参数:1、配备了自动化连动射击水弹波箱,用于军事射击机器人制作,配备RGB超声波测距传感器x1,6V300转TT金属轴减速电机x4,红色LED、绿色LED和红色LED等RGB集成
18、模块,手势传感器模块x1,声音传感器x1、红外光电传感器x2、可调灰度传感器模块x3,有源蜂鸣器模块x1,PS2 2.4GHZ无线接收模块x1、专用螺丝刀x1,18650电池盒x1,18650电池x2,连接线x4,USB数据线x1,螺丝包x1,万向轮x1,包胶大轮胎x2,魔术带双面胶x1,PS无线遥控手柄x1,各传感器模块与主控制器相互独立,可独立作为开源硬件用于创客系列课程,电机和电池盒带有保险丝;2、搭载麦克纳姆轮全向系统,纯金属机器人套件。可搭建各种机器人模型。3、本套件配套完整的教学课程体系和竞赛课程体系及方案,课程内容包含但不少于以下课题:麦克纳姆轮全向运动原理,机器人运动学基础之轨
19、迹控制、资源争夺遥控机器人、竞速机器人、逃出牢笼、常规寻线机器人基于红外探测的自动避障机器人基于超声波的自动探路机器人1基于超声波的自动探路机器人2武术擂台机器人路障清除机器人道路探测机器人机甲英雄射击机器人基于灰度传感器的定点射击机器人基于超声波传感器的定点射击机器人逆运动学解析摇杆三维度融合控制4、课程教学目标:机器人技术基础搭建、结构设计基础、机器人运动学、数学算法逻辑基础应用、编程语法基础、电子电路基础认知、手眼协调能力、创新能力提升;5、课程开展形式:PBL项目式课程;6、课程适用对象:小学7、执行标准:执行行业相关标准10256025600高级仿生机器人套件产品参数:1、控制板使用
20、Arduino或者microbit均可;2、主控可同时直接驱动8路大扭矩舵机(可扩展至16路);可同时驱动4路大功率马达,可用于各种大型机器人制作;3、可搭载新一代NRF24L01无线通信技术,频率:2.4GHZ;4、主控板自带新一代BLE蓝牙无线通信功能;5、支持电源拓展功能,通过跳线帽自主选择供电电源,可实现一个主板,两个电源同时供电;支持宽电压输入,6V-36V电压输入,可支持大型赛事,大型机器人项目,带电路保护;6、纯铝合金金属件打造,可兼容各类编程平台;7、供电方式支持干电池、镍氢充电电池或18650充电锂电池等;8、整个套件采用全金属打造,可支持搭建出四足机器狗或蜘蛛等机器人,所搭
21、建出的机器狗可满足12自由度,尺寸约为长45cm宽17cm高20cm,并需配备可视化模块化上位机控制界面,可通过上位机调节四足机器狗核心参数,如舵机标定、步频调节,并进行现场演示。9、课程开展形式:PBL项目式课程;10、课程适用对象:小学;11、执行标准:执行行业相关标准。54800240003D打印机1、使用熔丝沉积制造 (FDM) 打印技术。2、内置2.8英寸彩色触摸屏。3、有效打印尺寸: 210*210*210 mm,打印层厚:0.2mm,打印精度:0.2mm,定位精度:X/Y 0.0125mm, Z 0.0025mm,打印速度大于150mm/s。4、喷头直径为0.4 mm,支持耗材:
- 配套讲稿:
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