中学机器人创客实验室建设方案

合计

一、基础设备部分

1

教师讲台

张

1

2

学生实验台

1、1500×1500×760MM八边形，桌面配电

张

8

3

学生凳

与实验台配套。

张

48

4

仪器柜

基本规格：1000×500×2000mm

张

4

二、实验仪器

1

青少年机器人等级考试三四级套装

1.综述：全国青少年机器人三四级等级考试套件是“全国青少年机器人等级考试”推荐认证考具，考具可以完成完成等级考试三级、四级的考试实操部分。配套36节课程，围绕等级考试三级、四级进行教学，覆盖考纲的全部知识点。

2.模块清单：

主控板+扩展板×1 、MP3 ×l、遍郢障×2、超声波×1、超声波转接板×1、定位器×1、风扇模块×1、蜂鸣器×1、光线×2、红外接收×1 、双路巡线×1、白色灯×1、黄色灯×1 、绿色灯×1 、交通灯 ×2、黄色按钮×2、液晶屏 ×2、面包板×1

电阻×4、各色LED灯 ×1、光敏 2、按钮×2、风扇×1、红外遥控器×1、杜邦线×3、链接线×10、喇叭×1、舵机×1、可充电电池×1、电池充电器×1、车架×1、减速马达×2 、轮胎×2、万向轮×1 、USB数据线×1、螺丝刀×1、螺丝盒 ×1、1×9带孔臂(厚) ×4、1×15带孔臂(厚) ×4、11.5带孔弯臂×3 、1×4基砒板 ×9、1×4(带3孔)碕×13底板 ×1、3×5三角带轴栓孔臂薄×5、1×3摩擦销×5、1×2摩擦销×9、3×4栓×5、半十字轴半栓氏×7 、1×3销 ×3、栓垂直连接件×5、十字轴交叉连接件×5、橡皮筋×3。

套

8

2

科协竞赛

包含：

1．竞赛套装：控制器，2个闭环电机，1个直流电机，5个传感器；338个元件，1个可充电电池，以及连接线和搭建指南。

2．场地：1510个元件；专用场地纸2张（尺寸1米*2米）；固定场地任务模型专用魔术贴；任务模型搭建指导手册。

3．场地框架：木质框架，可重复使用

套

1

3

电教竞赛

包含：

1．竞赛套装：Ccon102控制器，3个闭环电机，1个数字舵机，11个传感器，880个元件，1个可充电电池，以及连接线和搭建指南。

2．场地：组件共800个；比赛专用场地纸三张（一层场地尺寸2.1米*2.4米，二层场地尺寸1.6米*1.12米，斜坡场地尺寸2米*0.42米）；固定场地任务模型专用魔术贴；二层场地护栏贴纸8张；任务模型搭建指导手册。

3．场地框架：双层折叠式金属框架，可重复使用。

套

1

4

普及赛竞

包含：

竞赛套装：控制器，3个闭环电机，5个传感器，354个元件，连接线和搭建指南；

场地：专用场地纸1张（尺寸2.1米*1.2米）；固定场地任务模型专用魔术贴；任务模型搭建指导手册

扩展套装：控制器32位ARM处理器，主频72MHZ, 512K程序存储器，64K数据缓冲器; 结构件组件数量454个，组件种类47种;包含磁敏开关3个、触碰开关3个、温度传感器2个、光敏传感器2个、声音传感器2个、红外测障传感器、红外接收2个、地面灰度传感器2个、红灯3个、黄灯3个、绿灯3个、蓝灯3个、白灯2个、RJ11电机3个.

套

1

5

智能垃圾分类套件

一、桌面机器人参数

自由度：4

负载：250 g

伸展距离：340 mm

重复定位精度：±0.2 mm

电源电压：100V~240V AC，50/60 Hz

电源输入：12V?5A DC

工作环境： -5°C - 45°C

功率：60W Ma×

通信方式：USB虚拟串口/串口

控制软件：DobotStudio/DobotBlock

重量：2.4KG

大\小臂臂长：150 mm

底座尺寸：146 mm × 146 mm

轴1- 底座：-135°至 +135°

轴2- 大臂：-5°至 +80°

轴3- 小臂：-10°至 +85°

轴4- 末端旋转-145°至 +145°

夹笔器：夹笔直径：8-12 mm

吸盘：内置气泵驱动，负压工作，泵吸盘直径20mm

柔性手爪：内置气泵驱动，正、负压工作，开合距离50mm

电池盒参数

小容量： 2400mAH

额定容量： 2500mAH

尺寸：95 mm×80 mm×28.5 mm

电芯能量：27Wh

续航：单个续航60min

特性：可2个或2个以上并联组合使用

Magic Bo×参数

控制芯片：ARM 32-bit Corte×-M4

主频：168 MHz

电源电压：100V~240V AC，50/60Hz

电源输入：12V?5A DC

工作环境：-5°C - 45°C

功率：60W Ma×

通信方式：USB虚拟串口/串口/蓝牙

编程语言：MicroPython

控制软件：DobotStudio/DobotBlock

重量：98g

尺寸：95 mm×80 mm×21.5 mm

扩展接口：电源接口×2、多功能通信接口×2、通用I/O扩展接口×6、步进电机扩展接口×2、12V电源接口×2

电池盒参数

小容量： 2400mAH

额定容量： 2500mAH

尺寸：95 mm×80 mm×28.5 mm

电芯能量：27Wh

续航：单个续航60min

特性：可2个或2个以上并联组合使用

二、传送带参数

1. 运行负载: 500g

2. 有效行程:600mm

3. 速度:120mm/s

4. 加速度:1100mm/s2

5. 尺寸:700mm * 215mm * 60mm

6. 重量:4.2kg

距离测量传感器单元

1. 距离测量范围:20~150mm

2. 信号：模拟量输出

3. 供电电压: 4.5-5.5V

颜色识别传感器单元

1. 供电电压:3-5V

2. 可检测不发光物体颜色

3. 白色LED，亮、灭可控

三、其他配件

1. 舵机：1个，工作范围300°

2. 转盘：1个

3. 围栏：1个

4. 马达支架：1个

5. 斜面三脚架：1个

6. 舵机延长线：若干，4pin公母头连接线

7. 垃圾模型：包含可回收垃圾、干垃圾、有害垃圾、湿垃圾等四类垃圾模型

8. 垃圾桶：4个

9. 地图：1张

套

1

6

智慧城市体验

规格：

一、基本配置：200 PCS积木包×1、Armourbit扩展板×1、2KG舵机×2、WIFI魔块×1、颜色手势亮度魔块×1、温湿度魔块×1、超声波声音魔块×1、土壤湿度魔块×1、雨滴水位模块×1、18650电池盒+电池×1、风扇魔块×1、水泵+乐高水箱×1、4PIN线×4、3PIN线×2、USB数据线×1、4PIN转3PIN线×2。

二、课程：

第1课 天气播报员

第2课 天气告示牌

第3课 语音控制灯

第4课 智能控温系统

第5课 全自动生产线1-全自动统计系统

第6课 全自动生产线2-搬运机器人

第7课 车辆出入系统1-智能车闸

第8课 车辆出入系统2-车闸数据库

第9课 人脸识别门禁1-人脸识别

第10课 人脸识别门禁2- 远程开门

第11课 垃圾分类系统1-机器学习入门

第12课 垃圾分类系统2-垃圾分拣实战

第13课 手工辅助系统

第14课 开放项目-智能家居1

第15课 开放项目-智能家居2

第16课 开放项目-智能家居3

套

1

7

智能家居演示系统

一、学习目标：

可学习了解智能家居物联网技术。

二、设备配置：

控制器×1:7寸屏幕,具有WiFi功能和蓝牙功能，BLE_E-UNO×1、Sensor扩展板×1 Micro-USB线×1、人体感应传感器×1、矩阵、触摸按键×1、4位7段数码管×、LCD显示器×1、触摸开关模块×1、红绿灯模块×1、红外避障模块×1、光敏传感器×1烟雾传感器×1、红外接收模块×1、无源蜂鸣器×1、雨滴传感器×1、火焰传感器×1、温湿度传感器×1、马达风扇模块×1、遥控器×1、4节电池盒×1、SG9O舵机×3、房屋底板×1、房屋前板×1、房屋后板×1、房屋右板×1、房屋左板×1、房梁×1、屋顶×1、窗户×1、大门×1、舵机支架×2、支架杆×2、栏杆×1、M3*8×10(头部直径4.75mm)、M3*8×30(头部直径6mm)、M3*12×10(头部直径4.75mm)、M2*8×12(头部直径3.5mm)、M3螺母×50、M2螺母×12、普通十字螺丝刀×1、3PIN-PH2.0×6、4PIN-PH2.0×7、5PIN-PH2.0×1

三、功能要求：

可以组装和演示以下模型：

认识智能家居 ：了解智能家居的概念及搭建智能家居；了解BLE-UNO主板及其编程环境；串口打印“Welcome to smart home”

智能人体感应灯：了解人体感应传感器的原理及使用；学习人体传感器的编程；制作人体感应灯，实现人来灯亮的功能

音乐门铃：了解触摸传感器和无源蜂鸣器的特点及其原理；学习触摸传感器和无源蜂鸣器的编程；制作音乐门铃。

智能温控风扇：了解温湿度传感器和马达风扇模块的原理及使用；学习温湿度传感器马达风扇模块的编程控制；制作温控风扇，实现检测温度高时，自动开启风扇。

自动车库门：了解红外避障传感器的和舵机的特点和使用；学习红外避障传感器和舵机控制的编程；制作自动车闸，实现检测停车自动抬起闸栏杆

智能门禁：了解矩阵键盘和使用；学习矩阵键盘编程；制作智能门禁系统，实现密码控制门开关。

自动智能窗户：了解雨滴传感器的原理和使用；学习雨滴传感器的编程； 制作自动窗户，实现下雨自动关闭窗户

智能光控窗户：了解光敏传感器和数码管的原理及使用；学习光敏传感器和数码管的编程控制；制作光控窗户，实现天亮自动开窗天黑自动关灯

智能烟雾报警系统：了解烟雾传感的特点及使用；学习烟雾传感器的编程；制作烟雾报警系统，实现检测烟雾时，自动排烟

空气质量检测系统：了解LCD显示器的特点及其原理；学习LCD显示器编程使用；制作空气质量检测系统，实现LCD显示智能家居的温湿

无线遥控系统：了解红外遥控和红外接收器的原理；学习红外遥控的编程

初始APP：了解Android App 及App Inventor2 开发环境；初步学习App Inventor2 的组件设计；制作手机APP

APP远程控制灯：学习控制灯APP的制作；熟练App Inventor2 的组件设计；实现使用手机APP控制灯亮灭

APP远程控制风扇：学习制作远程控制风扇的APP；实现使用APP远程控制风扇的开关。

APP远程控制门窗：学习制作远程控制门窗的APP；实现使用APP远程控制门窗开关。

APP远程监控系统：学习如何制作检测室内环境的APP；实现手机APP及时查看室内的温湿度状况等。

套

1

8

创客电子实验箱5型

一、基本配置：

机械臂、摄像头、7.5V6A电源适配器、纸质地图、3*3cm红/绿/蓝方块各1个、红/绿/蓝彩球各1个、木块、标签、16G U盘(内含资料)、读卡器、扎带、十字螺丝刀、树莓手册、货架(散件)、语音识别模块、语音合成模块、4PIN线。

二、主要功能：

颜色追踪、人脸识别、智能码垛、物品分拣、智能入库、智能出库、智能转仓。

一、 课程：

第1课了解结构分布及功能模块。

第2课入手准备  学习地图、设备位置放置及道具安装。

第3课介绍机器人通过APP形式来启动AI视觉运行方法。

第4课开发环境搭建。

第5课颜色追踪。

第6课人脸识别。

第7课物品分拣。

第8课智能码垛。

第9课智能入库。

第10课智能出库。

第11课智能转仓。

第12课语音控制。

第13课如何将两个动作组串联起来。

第14课镜像烧录方法。

第15课远程桌面连接，通过电脑远程控制主板的方式及方法。

套

4

9

创客电子实验箱6型

一、基本配置：

microbit ×1、 Armourbit扩 展板×1 、2KG舵机 ×2 、2KG电机×2 、K0I人工智能模块×1、测温魔块×1、18650电池盒魔块+电池×1 、RGB魔块 ×1、水泵+水箱×1、4PIN线 ×4 、3PIN线 ×1、4pin转杜邦线1m、USB数据线 ×1 、200 PCS积木包×1、巡线黑胶带×1。

二、功能：

1、非接触式声控电柱：语音识别/播报、机器学习功能，电梯会识别人说出的楼层层数或识别人做的手势，而移动到对应的楼层。

2、无人配送车：人脸/物体及视觉追踪功能,小车会在无人控制的情况下根据路况做出适当的处理,把车上的物品送到指定的人的手中。

3、指挥者：机器学习、语音播报、人脸追踪功能，在关口处,指挥者能自动指挥、疏导人群，并看出人群中没带口罩的人。

4、模拟紫外消毒灯：物体追踪及识别，自动识别放在消毒灯范围内的物品，并通过顶上的RGB灯模拟紫外线消毒。

5、口罩检测门闸：人脸追踪、识别，检测需要进门的人有没有佩戴上口罩。

6、测温枪：测温魔块，检测人的体温是否到了指定的温度以上。

7、测温云台：人脸追踪与测温魔块的结合，定点检测过路的人的体温。

三、课程：

1、自动洗手机1：1.如何正确洗手，2.Makecode编程，3.水泵控制。

2、自动洗手机2：1.病毒的传播途径，2.KOI屏幕信息显示，3.KOI手势识别入门。

3、自动洗手液机：1.洗手液杀毒原理，2.K0I人脸检测。

4、非接触门铃：1.接触传播原理，2.学习舵机使用。

5、非接触式手势电梯：1.密封空间如何传播病毒，2.SD卡使用。

6、口罩检查卫士：1.口罩防疫原理，2.KOI拍照截團。

7、模拟口罩紫外消毒灯：1.紫外线消毒原理，2.KOI颇色追踪3.舵机控制。

8、非接触物资运输车：1.预防汽车感染的方法，2.KOl语音控制。

9、无人送餐车：1.隔离有何作用，2.二维码识别。

10、工作助理：1.认识KOI坐标系，2.了解流行病学调查员，3.KOl形状追踪。

11、无人消毒车：1.了解消毒车，2.学习巡线算法。

12、测温枪：1.发烧原因2.红外测温原理。

13、测温云台：1.无人岗亭在抗疫中的作用，2.云台概念及算法。

14、机器人喊话：1.古代防疫，2.KOI语音录入及播放。

15、人工智能竞赛分析：1.了解常见比赛模式，2.掌握常见任务算法3.学会基本的竞赛策略。

16、智能抗疫大赛：1.模拟普通创意赛，2.学习基本答辩技巧，3.体验人工智能竞赛氛围。

套

4

10

创客电子实验箱7型

一、 基本配置：

RGB灯模块、按键模块、摇杆模块、光敏模块、温湿度模块、超声波模块、数码管模块、人体红外模块、颜色识别模块、红外模块、舵机。

二、 课程：

小台灯；摇杆变色灯；光敏应急灯；红外警示仪；手持测距仪；人体警示仪；颜色识别机；温度计；智能雨刷；旋转测距仪存钱罐；逃跑盒子；温湿度测量仪；跳楼机；无聊盒子；颜色分拣器；移动篮筐；智能感应门；向日葵；飞翔的企鹅；娃娃机。

套

4

11

创客电子实验箱8型

一、基本配件：760个积木，主控器、PS2遥控器、伺服弓込*2、舵机*2、充电器、彩色LED模快*2、红外传感器*3、触动传感器*2、光线传感器 *2、数据线*6、超声测距传感器、无线接收模块、USB下载模块。

二、可组装模型：循迹小车、魔方机器人、追光小车、坦克、仿生大象、防跌落小车、打印机、仿生小狗、黑白球分拣、跑步机、智能电梯、报时鸡、自动晾衣架、咆哮怪兽、数字识别、双足机器人、机械臂、自动色子机、越野车、避障机器人。

三、课程

1:炫彩文字

2: 抢答器

3:让马达运行

4:自由控制风扇

5:摇头风扇

6:模拟自然风

7:简单小车

8:万向轮小车

9:小车走几何图形

10:点亮LED发光管

11: 控制彩色发光管

12:红绿灯

13:触动传感器认识

14:彩灯控制

15:风扇的控制

16: 碰壁倒退车

17:线控小车

18:道闸

19:认识红外传感器

20:被困住的小车

21:循迹小车

22: 单传感器循迹小车

23:桌面防跌落小车

24:灵活控制马达速度

25:变量的赋值判断

26:

27:显示模块的使用

28:做一个欢迎界面

29:炫彩LED

套

4

12

趣味智能机器人创客实验盒

1、 课程：

第1课 :追光机器人

通过光传感器去感应光源，测得光源后,机器人便会紧追随着太阳移动。

第2课:超声波机器人

通过发射端与接收端讯号的衰减讯号，判断范围内是否有障碍，使超声波机器人进行避障工作。

第3课:触碰式机器人

前端装设有触碰传感器，当触碰传感器撞击到物品时，触碰按钮受到按压后便会启动转向的程序，促使触碰式机器人改变方向。

第4课绘图机器人

绘图机器人会画圆形、多边形、五角螺旋、六角螺旋等。

第5课:夹物机器人

马达传动涡轮后，涡轮带动夹爪齿轮组，此时，两齿轮方向相反、转速慢，但扭力变大，就可以夹抓物品。

第6课:投球机器人

运用橡皮筋的弹力，使撞针产生动能，使机器人能投球。

第7课:避障四足机器人

采用步行的方式，再利用超声波传感器的讯号改变机器人左右边马达的转速差，达到避障功能。

第8课:机械手臂

底盘可做360°旋转，关节处的马达正反转可以调整夹爪高度。

第9课:人形机器人

仿人类形体，看到人会往后退一步，并且向您鞠躬作揖。

第10课:蝎子机器人

模仿自然界中蝎子的形体与动作进行设计，通过连杆机构使蝎子机器人有个诩诩如生的威猛尾巴，好像随时都会被蝎子机器人用尾针攻击。

2、配置材料 ：

机器人控制器:8寸屏幕,具有WiFi功能和蓝牙功能。260件, 可以设计搭建10个趣味智能机器人:

套

8

2、机器人演示

1

机器人演示台

规格:台：2400×1800×800

套

1

2

智能套件-航天模型

1、配置材料 ：部件:230个。

2、可制作模型：火星车，航天飞机，机械手臂，月球车，火箭车，人造卫星，太空探测机器人，航天员，太空战机，太空飞行仿真器。

套

4

3

颜色跟踪识别机器人

规格:

一、 基本配置

产品尺寸：高度364*肩度184*厚度115 (mm)

机器人控制器:8寸屏幕,具有WiFi功能和蓝牙功能。机体重量：约1.7kg

机体材料：硬铝合金，表面硬化处理并结合加强结构设计

摄像头分辨率：480P

供电系统：电池. 11.1V 2000mAh

续航时间：持续运行约60min

自由度:

头部：2个DOF

肩部:2个DOF

手部：2个DOF (每条手臂)

腿部：4个DOF (每条腿)

脚部：1个DOF (每条脚)

二、功能

1、图像识别：搭载高清晰度摄像头，支持Al智能图像识别，可以实现颜色识别、云台颜色跟踪、自动踢球、智能视觉巡线等多种功能。

2颜色识别：可以通过摄像头识别颜色，做出设定好的动作。

3.视觉巡线：可以通过摄像头识别黑线，并沿着黑线前进自动踢球。

4、可以根据算法，提取出摄像头画面中的球形,并根据球心位置来移动踢球。

5、画面回传Wi-Fi控制：它不仅支持Wi-Fi控制，您还可以通过软件看到机器人拍摄的实时画面，与机器人视觉同步。

套

2

4

可编程人形机器人

规格: 机器人控制器1个：8寸屏幕,具有WiFi功能和蓝牙功能；可编程人形机器人1个：可灵活模仿人类骨骼肢体动作，唱歌、跳舞、踢足球；机身内嵌蓝牙模块，拥有很好的手感体验，通过手机便可轻松下达指令使机器人做各种动作，利用数据线连接电脑，经过3D可视化编程软件，用户无需具备系统专业的编程知识，就可以自行编辑程序，设计出自己想要的动作。

全身拥有16个舵机的人形机器人。

套

1

5

设计自己的遥控机器人

产品规格：遥控机器人套件1套，遥控装置1套。设计搭建遥控机器人：有九个位置, 通过遥控装置，可以清楚地看见舵机通过机械臂操作抓取小球放到指定的位置, 九个位置可以存放九个小球. 在观察与动手的过程中，能从中学到许多结构与每一个部分能实现的功能。

套

1

6

设计自己的聪明的机器狗

产品规格：聪明的机器狗套件1套，学生设计搭聪明的机器狗：当靠近机器狗时，系统感应观众靠近，机器狗感应到观众接近后开始做出动作：当你用手靠近它时，它会迅速的挪动脚步后退；它还会追踪你的手，以为你手上有它喜欢的食物；当它坐下来休息时，你慢慢的用手移动到它的视线内，再慢慢下移到她它的左脚或右脚处，它会伸出他的脚会和你互动，样子极为可爱；同时，当你用手把它的视线移到头顶时，它还会坐立来迎合你；当你仔细观察发现，其尾部也一直会在晃动，因为装了震动马达的原故。

套

1

7

人手掌模拟模型

产品规格：触摸一体机，1只人手掌模拟模型。通过屏幕控制人手掌模拟模型上的手指伸直与弯曲运动，感受机器人手指运动原理。

套

1

智慧墙创意区

1

音乐喷泉

规格:400×600,主要展示器件安装于亚克力前板上；前板为5mm厚亚克力板，画面采用UV打印技术，背板采用12mm抗贝特板；前后板可用6颗36mm的工艺螺钉固定于墙体上。采用模块化手摇发电机构和稳压稳流技术供电。

彩色灯光照耀着喷泉水柱，五彩缤纷并随着音乐的节奏，忽高忽低喷起.舞动营造出美妙绝伦的音乐喷泉效果!

套

1

2

开灯技巧

规格:400×600,主要展示器件安装于亚克力前板上；前板为5mm厚亚克力板，画面采用UV打印技术，背板采用12mm抗贝特板；前后板可用6颗18mm的工艺螺钉固定于墙体上。采用模块化手摇发电机构和稳压稳流技术供电。

试着打开十个灯。当你按下一个按钮时，相应灯泡的状态以及相邻两个灯的状态将发生变化，原本亮的灯会变暗，暗的灯会变亮。观众可以通过按下按钮翻转灯泡的状态，直至打开所有的灯。试着用少的步骤，使这些灯全都变亮。

块

1

3

火车总站

规格:400×600,主要展示器件安装于亚克力前板上；前板为5mm厚亚克力板，画面采用UV打印技术，背板采用12mm抗贝特板；前后板可用6颗18mm的工艺螺钉固定于墙体上。

在铁轨尽头有--圈环形的轨道，这种轨道不但可以减少占用的土地，还可以让到站的不同车厢重新排列次序，以满足不同的需要。利用这条环形道将9节按到站顺序排列的1、2、3、4、5、6、7、8、9号车厢，重排成7、9、8、l、2、4、5、3、6号的次序发车。

块

1

4

神奇的转桌

规格:400×600,主要展示器件安装于亚克力前板上；前板为5mm厚亚克力板，画面采用UV打印技术，背板采用12mm抗贝特板；前后板可用6颗36mm的工艺螺钉固定于墙体上。采用模块化手摇发电机构和稳压稳流技术供电。

功能：探究游戏的数学道理，获得快解决问题的原则。

套

1