根据青少年的认知发展规律与学习特征,全国青少年机器人技术等级考试将机器人技术等级分为8个级别,每个级别又分别有其相应的学习目标、核心知识点和能力,只有搞懂这些要求,我们才开始明明白白学习,清清楚楚考级。

8大技术等级

工业机器人基础操作知识(一文秒懂机器人8大技术等级和核心知识点)(1)

技术五级

学习对象

适合达到技术四级要求,有一定英文基础,且希望对机器人核心控制系统有进一步学习的学生进行学习

学习目标

通过学习欧姆定律和实物操作,学生能够掌握电路的连接方式,搭建完整的机器人系统。具体学习目标如下:

1、知识目标:了解电学的基本知识,与简单源代码程序的学习。

2、能力目标:能够搭建完整的机器人系统,并通过编写代码程序控制机器人。

核心知识点和能力

电学提升:

能够利用欧姆定律进行基本计算;

能够在电路中判断高低电势,了解高低电势对信号的影响;

能够运用面包板搭建串并联电路以及简单混联电路。

计算机硬件(微处理器):

了解常见的几种控制器芯片的参数,如:ATMEGA328P-AU;

了解计算机硬件的基本知识和信息编译存储的方式。

传感器:

掌握上拉电阻、下拉电阻在传感器元器件中的应用;

能够在面包板上进行设计搭建传感器,如:按压传感器、光线传感器。

智能系统:

能够利用开源硬件与结构件搭建简单智能系统并进行控制。

源代码:

掌握三种结构的源代码程序,能够独立使用程序语言编写简单应用。

技术六级

学习对象

适合达到技术五级要求,能够进行英文阅读,且对计算机硬件功能有较好了解的学生进行学习

学习目标

通过学习无线连接的原理,学生能够使用无线连接的方式遥控机器人。具体学习目标如下:

1、知识目标:了解函数、库的基本知识,掌握无线连接的原理。

2、能力目标:能够制作结构较为复杂的机器人,并通过无线连接方式控制机器人。

核心知识点和能力

编程语言:

了解编程语言的分类,理解编译型语言和解释型语言的利弊,并掌握解释型语言的应用;

能够独立运用代码进行程序编写;

能够利用程序控制机器人完成特定的实践任务;

学会创建、调用函数和库文件。

数组:

掌握一维数组及二维数的应用,能够用数组解决计算问题。

嵌入式开发板:

了解开发板卡的硬件资源,比如:CPU、RAM、ROM、FLASH及各种接口等。

可视化工具:

了解常见的可视化工具种类,能熟练绘制机器人零件的机械草图。

无线控制:

利用气动原理等对机器人进行控制,掌握控制蜂鸣器发声;

能够通过蓝牙、红外、WiFi等模式对机器人进行遥控。

传感器:

掌握压力传感器、湿度传感器的使用原理,能够使用压力、湿度等传感器对环境进行检测,从而达到对机器人的智能控制。

显示器:

了解常见显示器的种类,掌握LED点阵或液晶的显示原理。

技术七级

学习对象

适合达到技术六级要求,且对计算机操作系统有一定了解的学生进行学习

学习目标

通过学习机器人操作系统的基础知识和识别原理,学生能够对机器人进行控制。具体学习目标如下:

1、知识目标:了解视觉识别、语音识别的原理。

2、能力目标:能够制作具有识别功能的机器人,使其能够识别外界环境。

核心知识点和能力

硬件开发板:

基本掌握常用开源硬件的开发板,包含硬件原理图,引导程序,驱动程序及接口定义;比如:树莓派、STM32开放式硬件等。

Linux:

了解Linux操作系统的主要特点及常用命令,掌握基本的shell应用。

开源软件平台:

了解嵌入式开发操作系统以及相应的驱动(最好有源代码)、烧写过程、开发工具、调试工具、学习用源代码、底板原理图、相应的技术支持等等。

陀螺仪:

了解陀螺仪的原理、分类及相关使用方法,在机器人系统中的综合应用。

伺服舵机:

掌握伺服多级的控制系统、传感反馈系统及直流控制系统。

MATLAB数学软件建模:

能够使用Matlab数学模型软件进行基础矩阵计算,绘制函数和数据,实现算法,创建用户界面,控制设计及图像处理等。

技术八级

学习对象

适合达到技术七级要求的学生进行学习

学习目标

学生能够完成机器人产品的创意设计与开发,并能通过编写代码程序实现对机器人的控制。具体学习目标如下:

1、知识目标:掌握两种或以上的编程语言,熟知不同编程语言之间的优缺点及应用情境。

2、能力目标:能够灵活使用不同的控制系统、运动系统等自主设计机器人。

核心知识点和能力

语音处理:

掌握非特定语音控制机器人的内容,机器人通过网络处理语音信息。

视觉(物体识别):

掌握让机器人跟随特定的颜色或物体进行移动的内容。

视觉(人脸识别):

掌握让机器人识别人类的面部表情并完成特定的任务。

视觉识别:

掌握机器人识别特定的图案及文字并完成指定的任务。

嵌入式系统:

熟悉掌握Linux平台搭建及编译环境,熟悉Linux的开发平台及开发工具,掌握bootloader的代码结构及编译过程,熟练掌握U-boot命令。

本次介绍了技术等级5~8级的内容,虽然一时半会大家还不会面临到这些等级的考试,但是我们至少要知道方向在哪里,目标在哪里。大家在学习的时候一定要遵循技术等级的要求,这样才不至于多花时间,多走弯路。

最后,还是要给各位家长朋友们提个醒,机器人的学习要从兴趣出发,从实际应用出发,从提升孩子能力的角度出发,只有这样才能真正学好机器人,让孩子成为一个未来的创造者!

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