区域中小学萝卜圈虚拟机器人课程的开发——以深圳市宝安区为例

随着信息技术与课堂的融合,机器人教育已经成为培养中小学生创新思维的一大重要途径,考虑到机器人设备与学校经费之间的限制,虚拟机器人教学成为了当前中小学科技活动的热点内容。萝卜圈虚拟机器人是全球首款面向基础教育领域,实现跨平台虚实融合的机器人教学实验系统,深圳市宝安区自2015年便在深圳市率先开展萝卜圈虚拟机器人试点。文章以深圳市宝安区中小学萝卜圈虚拟机器人课程开发为例,从课程开展的现状、课程的特点、取得的实施效果等方面进行了阐述,为虚拟机器人课程开发提供借鉴和参考。     

虚拟机器人优化学生创新思维的实践与思考

针对学生创新思维的不足,借助虚拟机器人对创新思维培养的优势,可采取强化学生创新思维的3个实践策略。一是从单向思维向多维型思维转变,包括变换思维角度,调整思维方向;二是从正常思维跳跃到反常思维,包括违反逻辑见奇效,翻转思维有奇功;三是从对立融合到统一,包括收散自如的思维,求同存异的思维。通过借助虚拟机器人,扩大学生知识面,优化学生创新思维。     

Robosim虚拟机器人平台教学资源库的应用研究——以七年级机器人社团课程“智能农业”教学为例

机器人教学作为教育教学创新应用的途径之一,在中小学课堂中日渐普及。教师通过运用Robosim虚拟机器人教学平台,创新教育教学方式,优化机器人教学过程,从而促进学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任素养的落地。     

任务驱动教学法在虚拟机器人教学中的应用

利用虚拟机器人平台开展机器人教学是提高机器人教学效率的一个有效途径。本文探索运用任务驱动法开展虚拟机器人教学,根据虚拟机器人平台设计校本课程的教学内容,发挥了学生自主学习的积极性,取得了较好的教学效果。     

虚拟机器人运用于课堂教学的案例研究——以“寻找丢失的轮子”一课为例

从问题的提出、机器人相关概念、虚拟机器人的价值谈起,用具体的教学案例进行分析,探讨将虚拟机器人运用于课堂教学的可操作方法和措施,并对升华虚拟机器人教学价值的方法提出建议。     

高中虚拟机器人校本课程的应用

随着虚拟仿真技术的发展,虚拟机器人走进高中教学课堂条件已经具备,给信息技术教学带来了新的活力。本文在虚拟机器人软件教学环境下,采用任务驱动和自主探究的教学方式,通过开展虚拟机器人校本课程建设与应用研究,探索利用虚拟机器人校本课程普及高中机器人教育教学。     

虚实结合构建机器人教育高效课堂

实体机器人与虚拟机器人各有优势和不足,只有虚实结合、优势互补,才能完美发展。借助虚拟机器人试验算法,再将算法应用到实体机器人开发,如果发现效果不够理想,就再次将虚拟试验应用于实体,如此反复迭代,螺旋上升,就是一种构建机器人教育高效课堂的可行性途径。虽然在实体机器人开发上可以试验算法,但虚拟技术的出现使试验算法的成本大大降低、效率显著提升。虚实结合的方式使得机器人教育普及与提高齐头并进,必然促使机器人教育事业蓬勃发展。     

虚实结合的高中机器人教学实践与探索

正随着教育改革的不断深入,机器人教育由于其高度的跨学科性、综合性、实践性和创新性,正逐渐成为中小学用于培养学生动手能力、计算机应用能力和创新思维的学习工具,适用于机器人教育的相关器材、工具和软件也得到了不断地发展和更新。许多中小学结合自己学校的特点,以社团活动或者选修课等形式吸引了一大批科技爱好者。近年来,笔者所在学校结合信息化特色,立足浙江省机器人教学比赛基地,结合虚拟机器人和实物机器人各自的特     

虚拟教育机器人三维模型特征表示方法

虚拟教育机器人平台是推广和普及机器人教育的重要工具.虚拟教育机器人平台的核心技术是模型三维特征的定义与表达.介绍基于图形和参数相结合的三维模型表达方法,然后结合XML技术,提出可装配零件模型的完整特征表达方法.该技术已成功应用于中教仪虚拟教育机器人软件平台.     

试论虚拟思维方式的形成、实质及其意义

虚拟思维方式的形成经历了三个阶段：行为阶段的虚拟思维方式、语言字符号的虚拟思维方式和数字化的虚拟思维方式。数字化的虚拟思维方式是真正意义上的虚拟思维方式,它的本质是思维着思维如何思维。虚拟思维方式的确立无论在理论上还是在实践中都有其重要意义,它的形成标志着创新是我们时代的主题。     

支架式教学在虚拟机器人的教学实践

本文分析了支架式教学在虚拟机器人教学中应用的可行性,构建了虚拟机器人教学的支架模式,并针对机器人教学的各个环节设计了教学支架,实践证明该教学模式提高了虚拟机器人教学的有效性。     

在线工业机器人技术虚拟仿真平台的构建

为提高学生关于工业机器人的实践技能,利用Solid Works和Robot Studio构建了21个工业机器人虚拟仿真工作站。通过对工业机器人认知与操作、工业机器人编程技术单项实训、工业机器人综合技能实训、工业机器人创新设计等4个模块的层次化案例设计,构建出与职业能力层级标准匹配的进阶式虚拟仿真实训平台。在实践教学中,虚拟仿真实训平台有益于培养学生的自学能力和在工业机器人工程领域的应用和创新能力。     

基于机器人实验教学的虚拟仿真集成技术探讨

机器人实验教学是高校培养工程科技人才综合实践能力的核心课程之一。由于机器人价格昂贵、数量少,导致学生实践操作机会有限。仿真技术的发展,为解决这一问题开辟了新途径。利用计算机仿真技术、虚拟现实技术以及人工智能控制技术,突破MATLAB与ADAMS联合仿真关键技术,将系统仿真与三维虚拟样机建模结合起来实现机电液一体化,设计了面向锻造机器人的数字虚拟仿真集成平台,可作为机器人实验教学演示的工具。学生可在数字虚拟仿真环境中直观地对锻造机器人虚拟原型进行结构优化设计、性能评价、制造和使用仿真等操作。该平台对启迪设计创新、提高设计质量、减少设计错误、缩短开发周期有参考价值。     

热喷涂机器人离线编程

在介绍热喷涂机器人2种编程方法和机器人离线编程的基础上,概括叙述了从机器人离线编程阶段到应用于实际车间机器人喷涂的整个步骤;针对实际机器人喷涂过程中出现的机器人与车间里的设备碰撞的问题,提出了较好的解决方案,即建立虚拟车间;详细介绍了热喷涂虚拟车间的设计、建立步骤。实际的应用效果表明,虚拟车间的建立,避免了重大事故的发生,缩短了离线编程的时间,提高了生产率。     

仿人机器人行走稳定性分析

提出了基于虚拟零力矩点FZMP的在线仿人机器人稳定行走控制方法,以机械系统动力学分析软件ADAMS为基础,建立仿人机器人虚拟样机模型.开发了用于仿人机器人行走仿真的平台,实现了仿人机器人参数化建模,完成了基于虚拟样机技术的仿真.     

基于Web的机器人虚拟装配个性化实验的设计与实现

西南交通大学机械基础实验教学示范中心充分利用个性化实验提高学生工程实践与创新能力.阐述了基于Web的机器人虚拟装配的个性化实验的设计与实现过程,介绍了机器人三维建模与编辑、虚拟装配人机交互主界面设计和个性化实验网站的设计,实现了网络环境下机器人各功能模块的虚拟装配.     

3D仿真虚拟机器人课堂教学策略研究

随着机器人教育价值的逐步提升,国内外许多专家学者呼吁,除开展竞赛外,还应该在课堂教学中以课程形式开展机器人教育。但是由于实体机器人价格昂贵,不利于机器人教育的普及,因此近年来各地开始出现虚拟机器人软件。随着技术进步,高度仿真的3D仿真虚拟机器人软件也开始出现。     

基于X3DOM的工业机器人虚拟样机设计

为提高实验教学效果,设计并实现了基于X3DOM的工业机器人虚拟样机,无插件的设计方案使得样机的连接和使用能够通过浏览器进行,降低了对操作环境的要求。其中用X3DOM实现三维模型显示,用HTML5实现控制界面和运动控制算法,二者相结合实现机器人运动学模型到三维模型的映射和虚拟样机的基本功能。此外虚拟样机通过TCP通讯实现了工业机器人的远程控制,能够进行实时的虚实结合实验。最后通过实验验证了机器人虚拟样机的准确性、同步性以及远程控制的实时性。     

论中小学生虚拟机器人竞赛活动的教育目标与实现策略

中小学生虚拟机器人活动作为一项新兴的青少年科技教育项目，已成为青少年机器人竞赛活动的有效补充和功能延伸。广州市教育信息中心（电教馆）从2008年开始每年组织大规模的中小学生虚拟机器人竞赛活动，笔者作为本项活动的主要策划和组织者之一，从虚拟机器人竞赛活动设计者的视角出发，结合中小学课程改革的要求，从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度论述了中小学生虚拟机器人活动的教育目标，以及通过平台功能设计及竞赛任务设计实现其教育目标的主要策略。     

柠条文化背景下的机器人课堂仿真教学策略研究

农村小学由于资金短缺,无法实施机器人课堂仿真教学相关的课程。近年来,随着如腾讯扣叮虚拟机器人、鲸鱼虚拟机器人、中望虚拟机器人等软件的出现,让这种尴尬的局面有了转机。文章总结了依据以柠条文化理念为背景的榆中县吕家岘小学实施机器人仿真教学的过程,逐步探究了农村小学实施机器人仿真课堂的一系列做法和策略。具体在教学实践的过程中发现的策略为以柠条文化理论武装课堂、精心设计教学素材、构建三系统课堂、采用冰糖葫芦式的教学环节、以赛促学。这些策略的实施有利于农村学校缩小和城市学校在机器人、人工智能教育教学方面的差距,确保教育资源的均衡和公平。