如何分阶段学习机器人编程

马瑞辰 黑龙江省大庆市第一中学

机器人课程作为一门将教学理论与实践相结合的科目，不但可以激发很多我们的学习兴趣，还能不断的锻炼我们的动手能力，但是面对机器人编程的学习，一般来讲都是比较枯燥、乏味的，那么如何让我们在编程的学习过程中体验到乐趣就是本文需要探讨的问题。

1 初级程序的编写

初级编程主要程序开始与结束的图标，以及程序的各种控制图标等简单的程序结构。高中生也可以利用这个程序来控制马达等的运转，提升对机器人进行控制的兴趣。

2 简单程序的编写

机器人是通过传感元件将非电学量转化为电学量，并通过主板对机器人进行控制的过程。

我们可以通过实践活动，来进一步控制机器人的行动，延续我们在上一阶段的学习中对机器人的兴趣，通过这一程序的学习，同学就可以自己制造可以自己进行调控的小汽车，声控灯、可以自己骑自行车的小人了等等。通过自己的动手能力制作出的作品，可以提升我们对与机器人编程的信心，同时也可以让我们在这项课程的学习过程中坚持下来。

3 程序可以解除人类的反复重复性的劳动

我们可以设计一个循环系统，让机器人可以重复一个动作，减轻人们的劳动负担。

例如，我们设置机器人的前进距离是每次一米，然后向右旋转90度，循环次数可设为4次，这就形成了一个边长为一米的正方形。利用这个原理，我们还可以让机器人画多边形，甚至安排它去走迷宫实验，让学生开动思维设计一个火车运行的实验，能够让火车进行各个站点的报站服务，同时还需要进站停靠。

4 分支语言对行为的选择调解

分支语言是指根据传感器返回的数据，让机器人能够对不同的环境和情况，选择不同的反应方式。

例如，让机器人在一个充满家具的房间中进行移动，可以在不损坏家具的情况下，机器人可以走出这个房间，当遇到家具的阻拦时，可以自行规划可行性路线，可以根据不同的情况采取不同的措施，在房间的中心放一盆水，这时当机器人走近的时候，可以通过传感器感受物体的形状，根据物体周围的情况来选择从什么地方绕过。通过这段学习，可以满足我们的对机器人的设想，将自己的想法变成现实。

5 用传感器的返回值控制机器人

利用传感器返回的数值，可以检测到周围的环境情况。

例如，通过光线传感器我们可以判断光线的强度，利用声音传感器可以感知声音的强度，超声波传感器可以测试物体之间的而安全距离，等等。将这些应用都编程在我们的机器人之中，就可以达到现在市面上常见的智能机器人了。

我们设置机器人与障碍物之间的距离，减去期望值之后为50厘米，用50厘米去乘以速度k=1，最终计算出的结果就是电动机在旋转的过程中所产生的参数power。当power>0时，机器人与物体的距离越近，机器人与障碍物的保持距离的后退速度就会越快；而当power=0时，机器人则会选择停止而不是后退。

例如，将容器作为一个参数进行与函数学习内容进行对比，将输出的装置作为因变量，传感器的输入值当做自变量，这样整个程序的内容就可以成立一种函数关系，利用这个控制程序，然后结合得到的数据和信息进行分析和总结，得到各个学科之间的关系，进行实验探究的学习。

6 多事件多任务的机器人编程

很多机器人的都是进行单任务、单事件进行的，只能在进行完一项事务后再进行其他的工作，不能够像人类一样同一时刻可以进行多项工作，可以在做一项工作时，对另一项工作进行思考好相应的步骤。所以现在对机器人进行一项高阶段的编程程序，让它可以在多任务模块下得到发展。

例如，我们对声音传感器进行控制，在后台的程序中添加上监控的任务，同时在任务1中添加音乐播放的选项，在任务2中添加伴舞的选项，机器人可在现场同时进行播放音乐和伴舞的活动，同时，一旦噪声过大就可以选择停止音乐播放和伴舞，然后衍生出让大家保持安静的动作，这个动作一直延续到整个现场安静下来为止。

在这一个过程中，我们将体验到的是无穷无尽的乐趣，兴趣养成也十分容易，我们可以根据自己的知识积累，将自己所有设想的内容得以实现。充分发挥我们的主观能动性，快乐的进行学习和生活。

7 结果

高中生对于机器人编程的学习，不仅可以提高我们科学素养，同时，对吃苦耐劳精神的培养，以及我们的专业技能的培养都是至关重要的。对机器人编程的学习，要有对生活敏锐的观察，同时能够灵活应变的思考能力，这对当今的高中生来讲是相当匮乏的，通过这项内容的学习，也可以弥补这里的不足。

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