人工智能技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程編號(hào): 08195570

課程英文名稱:Robot Technique

授課對(duì)象:教育技術(shù)學(xué)

課程類型: 專業(yè)選修課

建議學(xué)時(shí):32學(xué)時(shí), 其中講授24學(xué)時(shí), 實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)

學(xué)　　分: 2

與相關(guān)課程的銜接

先修課程:高級(jí)程序設(shè)計(jì)、電路電子、微機(jī)原理

考核方式: 考試、論文或設(shè)計(jì)

二、教學(xué)目標(biāo)和要求

　　機(jī)器人學(xué)是當(dāng)今機(jī)電工程學(xué)科極為活躍的研究領(lǐng)域之一，它涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)控制、人工智能等多個(gè)學(xué)科，代表了機(jī)電一體化的最高成就。該課程可有助于學(xué)生培養(yǎng)動(dòng)手調(diào)試能力，為將來的信息技術(shù)教育奠定機(jī)器人比賽方面的基礎(chǔ)知識(shí)。

（一）課程的教學(xué)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)，具備機(jī)器人編程調(diào)試、參加比賽的能力。理論上主要講解機(jī)器人的構(gòu)造、編程控制、比賽規(guī)則等。同時(shí)，結(jié)合上機(jī)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能熟練掌握機(jī)器人的編程調(diào)試，學(xué)會(huì)分析機(jī)器人比賽規(guī)則。

（二）本課程的教學(xué)基本要求

通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握機(jī)器人的基本概念，了解機(jī)器人的發(fā)展歷程和未來發(fā)展趨勢(shì)，掌握機(jī)器人的基本構(gòu)造，了解機(jī)器人比賽現(xiàn)狀，掌握分析機(jī)器人比賽規(guī)則，熟練掌握機(jī)器人編程。另外，學(xué)生應(yīng)重視配合教學(xué), 做好上機(jī)練習(xí)。

三、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與課時(shí)分配

（一） 機(jī)器人概述（2學(xué)時(shí)）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人的概念

2、機(jī)器人的發(fā)展

3、機(jī)器人的應(yīng)用

4、機(jī)器人的未來

5、機(jī)器人與人的關(guān)系

教學(xué)要求: 要求學(xué)生掌握機(jī)器人的概念，了解機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用，了解機(jī)器人的未來，理解機(jī)器人與人之間的關(guān)系。

教學(xué)方式:理論講授、討論

（二）機(jī)器人構(gòu)造（8學(xué)時(shí)）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)

2、機(jī)器人的控制器

3、機(jī)器人的傳感器

4、機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)部件

5、機(jī)器人的傳動(dòng)部件

6、機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)

教學(xué)要求: 要求學(xué)生掌握機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)、控制器、傳感器，了解機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)部件、傳動(dòng)部件、行走機(jī)構(gòu)。

教學(xué)方式:理論講授

（三） 機(jī)器人比賽（2學(xué)時(shí)）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人比賽的發(fā)展

2、機(jī)器人比賽的作用

3、機(jī)器人比賽規(guī)則分析

教學(xué)要求: 要求學(xué)生了解機(jī)器人比賽的發(fā)展、作用，掌握機(jī)器人比賽規(guī)則分析。

教學(xué)方式:理論講授、討論

（四） 機(jī)器人編程（8學(xué)時(shí)）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、機(jī)器人仿真編程平臺(tái)的使用

2、單個(gè)機(jī)器人足球比賽仿真編程

3、團(tuán)隊(duì)機(jī)器人足球比賽仿真編程

4、“未來伙伴機(jī)器人”仿真機(jī)器人編程學(xué)習(xí)

5、實(shí)體機(jī)器人的編程練習(xí)

教學(xué)要求: 要求學(xué)生了解單片機(jī)編程基本知識(shí)，掌握機(jī)器人仿真平臺(tái)的使用，熟練掌握單個(gè)和團(tuán)隊(duì)機(jī)器人足球比賽仿真編程，掌握“中鳴” 、“未來伙伴機(jī)器人”仿真機(jī)器人編程，掌握“未來伙伴機(jī)器人”的使用。

教學(xué)方式:理論講授、演示

（五） 機(jī)器人與智能算法（4學(xué)時(shí)）

教學(xué)基本內(nèi)容:

1、搜索的基本知識(shí)

2、狀態(tài)空間的搜索策略

3、與/或樹的搜索策略

4、搜索在機(jī)器人中的使用

教學(xué)要求: 要求學(xué)生熟練掌握搜索的基本知識(shí)，掌握狀態(tài)空間的搜索策略、與/或樹的搜索策略，理解搜索在機(jī)器人中的使用。

教學(xué)方式:理論講授、討論

四、 實(shí)踐環(huán)節(jié)

本課程的實(shí)驗(yàn)安排如下表:

（詳細(xì)內(nèi)容見本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。）

五、教材

謝存禧.機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 2005.

六、參考資料

孟慶鑫、王曉東，《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。

陳繼榮，《智能電子創(chuàng)新制作-機(jī)器人制作入門》，科學(xué)出版社。

王立權(quán)，《機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作》，清華大學(xué)出版社。

王志良.競賽機(jī)器人制作技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社。

七、必要的說明

本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，要求教師運(yùn)用多媒體教學(xué)手段在多媒體教室進(jìn)行演示教學(xué)，講練結(jié)合，特別是對(duì)仿真軟件的使用進(jìn)行現(xiàn)場操作講解，以便使學(xué)生及時(shí)掌握所學(xué)的內(nèi)容。

上機(jī)操作:組織學(xué)生進(jìn)行上機(jī)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)題中的部分內(nèi)容將作為期末考評(píng)的一部分。

作業(yè):認(rèn)真完成書上及習(xí)題中各章習(xí)題。

執(zhí)筆人:吳 東

審核人: