本書(shū)是為了廣大參與中國青少年機器人競賽活動(dòng)的教練員們編寫(xiě)的實(shí)戰指導手冊。本書(shū)從怎樣成為一名優(yōu)秀機器人競賽教練到什么是機器人及機器人比賽，再到目前幾個(gè)機器人大賽，講述了一名教練應具有的素質(zhì)和應做的準備，介紹了國內外青少年機器人競賽概況，以及機器人綜合技能比賽、創(chuàng )意比賽、工程挑戰賽、足球比賽等的競賽規則、流程、參賽指導方法。

中國青少年機器人競賽活動(dòng)是中國科協(xié)主辦的面向21世紀青少年的系列科技創(chuàng )新活動(dòng)之一。該活動(dòng)始辦于2001年，競賽旨在以豐富多彩、形式多樣的機器人探究項目，培養青少年的創(chuàng )新精神和動(dòng)手實(shí)踐能力，激發(fā)他們對科學(xué)技術(shù)以及機器人研究應用的興趣，提高他們的科學(xué)素質(zhì)。同時(shí)，該活動(dòng)還選拔國內優(yōu)秀的青少年參與國際青少年機器人競賽和交流活動(dòng)。競賽組委會(huì )由主辦單位與承辦單位共同組成。競賽組委會(huì )辦公室設在中國科協(xié)青少年科技中心，負責競賽日常工作。

第 一 章了解機器人和機器人比賽1

1.1什么是機器人2

機器人的構成2

制作機器人的一般流程4

制作機器人的器材5

1.2什么是機器人比賽6

比賽項目類(lèi)型6

一般比賽流程7

比賽的目的是什么7

第 二 章競賽教練員9

2.1成為一名優(yōu)秀的機器人競賽教練員10

理解技術(shù)但不必精通10

做好打持久戰的準備10

以賽帶訓11

耐心和冷靜11

競賽不僅是競賽11

善于表現12

積累資料12

2.2與學(xué)校、同事和家長(cháng)打交道12

學(xué)校12

同事12

家長(cháng)13

2.3布置訓練室13

一般布局13

預算清單14

保持整潔有序15

2.4招募和遴選隊員16

宣傳16

報名16

遴選16

2.5獲取技術(shù)支持17

機器人器材廠(chǎng)商的技術(shù)人員17

互聯(lián)網(wǎng)17

本地有經(jīng)驗的老師17

2.6參加全國比賽18

自我保護和財產(chǎn)意識18

風(fēng)度和禮貌18

第 三 章中國青少年機器人競賽19

3.1什么是中國青少年機器人競賽20

概述20

主辦單位、承辦單位、協(xié)辦單位20

歷史沿革21

組織機構22

比賽時(shí)間22

參賽對象及組團方式22

獎項設立22

參賽申報22

3.2比賽項目23

3.3競賽器材24

西覓亞（樂(lè )高器材）24

東莞博思26

廣州中鳴27

杭州納英特29

上海未來(lái)伙伴29

第 四 章機器人綜合技能比賽31

4.1了解比賽規則32

機器人賽臺及場(chǎng)地32

可能的機器人任務(wù)及得分34

對參賽機器人的要求35

賽制35

比賽過(guò)程35

記分36

獎勵36

4.2日常訓練36

選擇機器人器材36

基礎培訓37

多樣化活動(dòng)37

建立淘汰機制38

4.3賽前準備38

賽前集訓38

模擬比賽38

賽前心理調整38

4.4競賽方案搭建策略39

穩定壓倒一切39

讓學(xué)生親自調試40

4.5實(shí)戰經(jīng)驗40

分析賽題40

編寫(xiě)程序41

分段調試41

局間調試41

第 五 章機器人創(chuàng )意比賽43

5.1了解比賽規則44

參賽隊伍44

參賽作品的器材要求44

參賽作品的體現要素44

參賽流程45

評分標準46

5.2指導中學(xué)生的項目流程47

研讀比賽主題48

討論初步創(chuàng )意48

項目查新48

可行性分析49

初步設計49

詳細設計49

搭建、編程、調試49

外圍場(chǎng)景的建設50

整理研究報告50

模擬演示介紹50

5.3指導小學(xué)生的項目流程51

挖掘生活中的小問(wèn)號51

好的問(wèn)題就是好的選題52

如何評估初步的設想52

讓機器人發(fā)揮作用53

結構與動(dòng)作54

計算機編程54

5.4如何選題55

研究競賽主題55

背景調查和分析56

注意比賽要求58

5.5實(shí)例分析58

優(yōu)秀案例60

偏題案例62

結構創(chuàng )新案例65

優(yōu)秀作品的特點(diǎn)69

不建議的傾向70

在技術(shù)之外70

研究報告71

第 六 章FLL機器人工程挑戰賽73

6.1賽事內容74

比賽內容74

機器人挑戰賽75

比賽場(chǎng)地75

賽臺76

機器人和器材77

任務(wù)說(shuō)明78

課題研究80

技術(shù)問(wèn)辯84

團隊合作84

6.2八周訓練計劃85

前期工作85

第一周85

第二周85

第三周86

第四周86

第五周86

第六周86

第七周87

第八周87

6.3實(shí)戰技巧87

總體設計87

善用能量與力88

具體方案89

第 七 章VEX機器人工程挑戰賽93

7.1了解比賽規則94

比賽場(chǎng)地與環(huán)境94

得分物品及得分95

賽制97

參賽隊排名98

7.2基本搭建技巧99

常用輪99

常見(jiàn)底盤(pán)結構101

常見(jiàn)傳動(dòng)機構103

常見(jiàn)電機104

常見(jiàn)電池105

機械臂106

機器人主體結構件的選用108

常用遙控器108

7.4實(shí)戰技巧109

增加適當的工具109

集思廣益109

搭建、測試、修改、完善110

訓練流程110

人員和器材配置111

人才梯隊111

第 八 章機器人足球比賽113

8.1了解規則114

比賽場(chǎng)地和足球114

機器人115

參賽隊116

比賽116

8.2結構設計117

底盤(pán)118

吸球裝置122

彈射裝置122

足球機器人的傳感器124

8.3基本程序設計128

四輪底盤(pán)的全向運動(dòng)控制策略129

8.4訓練任務(wù)分解130

附 錄133

A中國青少年機器人競賽合作廠(chǎng)商聯(lián)系方式134

西覓亞科技有限公司134

上海未來(lái)伙伴機器人有限公司（原上海廣茂達伙伴機器人有限公司）134

廣州中鳴數碼科技有限公司134

東莞博思電子數碼科技有限公司134

杭州納英特科技有限公司134

B機器人DIY平臺135

簡(jiǎn)介135

ARDUINO135

Raspberry Pi（樹(shù)莓派）137

結語(yǔ)139

C常見(jiàn)國際青少年機器人賽事簡(jiǎn)介140

FIRST LEGO League（FLL）國際錦標賽140

VEX機器人世界錦標賽142

RoboCup Junior青少年機器人世界杯143

D圖片索引146

E表格索引150

本書(shū)是為了廣大參與中國青少年機器人競賽活動(dòng)的教練員們編寫(xiě)的實(shí)戰指導手冊。本書(shū)從怎樣成為一名優(yōu)秀機器人競賽教練到什么是機器人及機器人比賽，再到目前幾個(gè)機器人大賽，講述了一名教練應具有的素質(zhì)和應做的準備，介紹了國內外青少年機器人競賽概況，以及機器人綜合技能比賽、創(chuàng )意比賽、工程挑戰賽、足球比賽等的競賽規則、流程、參賽指導方法。

該書(shū)在內容選擇上，主要涉及機器人競賽活動(dòng)的基礎知識及長(cháng)期指導活動(dòng)的各個(gè)方面內容。它不局限于分析具體的規則或者解決具體技術(shù)問(wèn)題，而是著(zhù)重展現機器人競賽活動(dòng)的全貌和必要的技術(shù)思路，讓教練員們能輕松弄懂怎么開(kāi)展活動(dòng)。介于篇幅，且各個(gè)廠(chǎng)商會(huì )針對自有機器人器材提供詳細的入門(mén)技術(shù)參考資料，因此書(shū)中省略了對每一種競賽器材進(jìn)行非常詳細的技術(shù)指導，只是簡(jiǎn)明扼要的為教練員提供可操作性的做法和思路。

雖然本書(shū)篇幅不長(cháng)，但內容精練，更切合一線(xiàn)教師的實(shí)際環(huán)境。我們相信不同的人群閱讀的收獲也不一樣：對于剛入門(mén)的教師，這是一本關(guān)于競賽活動(dòng)快速上手的指南；對于有一定經(jīng)驗的教師，這是一本查缺補漏的參考書(shū)；對于喜歡鉆研技術(shù)的教師，這是一本技術(shù)方案思路集；對于各級機器人活動(dòng)行政主管來(lái)說(shuō)，這是一本能全面了解機器人活動(dòng)組織流程，以及如何為教練員提供指導的手冊。