作為引領全球教育機器人潮流的知名品牌，VEX機器人的產(chǎn)品、培訓和競賽在過去的十多年為包括我國在內(nèi)的世界數(shù)以百萬計的青少年帶來了STEAM 教育的極為有效的工具和手段。目前全世界參加VEX 機器人比賽的隊伍達到了16000 多支，人數(shù)達到上百萬，我國目前有上千支隊伍參加各級比賽。
VEX品牌擁有者，創(chuàng)首國際公司副總裁余河清傾情作序推薦。
本書系統(tǒng)介紹了VEX EDR機器人的搭建、機器人編程等內(nèi)容，每個主題從核心問題入手，通過對目標概要、動手體驗、成果評估、思維訓練和學習活動的詳細介紹告訴讀者如何設計機器人、控制機器人，以及如何編程，幫助讀者更好地參加比賽獲得好成績。
本書可以作為VEX EDR機器人初學者的學習用書，也可以作為機器人教師與學生準備機器人比賽的參考用書，學校開展機器人教學的教材，比賽舉辦方培訓教練員、裁判員的教材和中國創(chuàng)客教育認證教材。
VEX品牌擁有者，創(chuàng)首國際公司副總裁余河清傾情作序推薦。
VEX機器人大賽官方推薦教材，VEX EDR機器人創(chuàng)客教程可以幫助讀者快速掌握VEX EDR機器人的方方面面，系統(tǒng)講解了從零件、傳感器、搭建、編程到遙控等各項知識與技巧，同時內(nèi)含新賽季競賽規(guī)則及競賽實戰(zhàn)搭建案例，幫助讀者更好參賽，獲得更好成績。
前言
VEX EDR機器人創(chuàng)客教程系統(tǒng)介紹了VEX EDR機器人的搭建、機器人編程等內(nèi)容，每個主題從核心問題入，通過對目標概要、動手體驗、成果評估、思維訓練和學習活動的詳細介紹告訴讀者如何設計機器人以及如何將機器人與學科課程相結(jié)合。VEX EDR機器人創(chuàng)客教程突出的特點就是在案例講解中，注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，如系統(tǒng)思維、計算思維、創(chuàng)意思維、量子思維等
VEX機器人大賽又稱VEX機器人世錦賽.級別有地方賽（如北京賽）、中國賽、亞洲公開賽和世界錦標賽，是一項旨在通過推廣教育型機器人，拓展中小學生和大學生對科學、技術(shù)、工程和數(shù)學領域的興趣，提高并促進青少年的團隊合作精神、領導才能和解決問題的能力的多級別大賽。這一比賽所涉及的機器人不僅可用于比賽，同時也是學生學習機器人、進行科技創(chuàng)新活動的平臺，可以讓教師和學生了解并開展與STEAM有關的課程，從而更好地發(fā)揮他們的聰明才智。目前全世界參加VEX比賽的隊伍達到了16000多支，人數(shù)達到上百萬，僅北京市就有200多所學校組隊參加此項比賽，所以VEX機器人市場需求量大。
作者根據(jù)多年關于機器人教學和比賽的經(jīng)驗，系統(tǒng)介紹了VEX EDR機器人的搭建、機器人編程等內(nèi)容，告訴了讀者如何設計機器人以及如何將機器人與學科課程相結(jié)合。介紹了作者在機器人教學中的探索。VEX EDR機器人創(chuàng)客教程所使用的機器人是VEX EDR智能機器人套裝，簡單易學，能夠搭建出復雜的機械結(jié)構(gòu)；使用ROBOTC for VEX Robotics Graphical軟件，這是美國卡內(nèi)基梅隆大學專為中小學生開發(fā)的一種簡易的圖形化編程軟件。它通過像搭積木一樣的方法，利用“控制”“動作”“函數(shù)”“外觀”“聲音”等模塊中的積木，做出自己的算法或者人機交互，可以用它創(chuàng)造屬于你自己的機器人及其運動行為。VEX EDR機器人創(chuàng)客教程以授課的形式，通過大量的機器人實例和搭建配圖，講解機器人的機械結(jié)構(gòu)搭建，詳細介紹了機器人搭建的基本技術(shù)原理和應用，并且鼓勵學生去想象和思考，從而構(gòu)建出自己的機器人。同時特別注意在輔導學生動手學習的同時，發(fā)展學生的創(chuàng)新思維能力，并使其具備互聯(lián)網(wǎng)思維的意識。
VEX EDR機器人創(chuàng)客教程可以作為VEX機器人初學者的學習用書，也可以作為機器人教師與學生準備機器人比賽的參考用書，學校開展機器人教學的教材，比賽舉辦方培訓教練員、裁判員的教材和創(chuàng)客教育的認證教材。由于編寫的資源內(nèi)容來自多個方面，加上編者水平有限，書中難免存在疏漏和問題，懇請廣大讀者批評指正！
叢書序
近幾年，新的一波工業(yè)浪潮隨著機器人、人工智能和虛擬現(xiàn)實等高科技的突破性發(fā)展，在世界范圍內(nèi)大有洶涌澎湃之勢。
為了促進制造業(yè)的發(fā)展和升級，應對世界的挑戰(zhàn)，中國政府于2015年發(fā)布了一項宏大的十年規(guī)劃《中國制造2025》，計劃在2025年讓中國邁入世界制造強國之列。
制造業(yè)的創(chuàng)新和崛起需要大批具有綜合素質(zhì)的高素質(zhì)人才，而實踐證明，教育機器人是幫助學生發(fā)展和提高綜合素質(zhì)的更佳平臺！
作為引領全球教育機器人潮流的知名品牌，VEX機器人的產(chǎn)品、培訓和競賽在過去的十多年為包括中國在內(nèi)的世界數(shù)以百萬計的青少年帶來了STEAM（Science科學、Technology技術(shù)、Engineering工程、Arts藝術(shù)、Mathematics數(shù)學）教育的極為有效的工具和手段。
隨著機器人技術(shù)的不斷演進，以及作為教學對象的新一代青少年對科技的認知度的整體提升，社會上對機器人教材的需求也越來越多、越來越高。在這樣的大環(huán)境下，由覃祖軍博士主編的“VEX機器人系列叢書”實在是恰逢其時！
綜觀這套叢書，本人感到作者對于VEX的兩個產(chǎn)品系列（IQ和EDR）技術(shù)特點的理解與把握都十分精準到位。體例上，每篇以問題為起點，以目標為導向，結(jié)合動手體驗和成果評估，整個流程遵循了青少年學習科技知識的認知規(guī)律。
這套叢書中更使人驚艷的特點是，作者把一系列與新科技思維相契合的思維訓練，有機地與VEX教育機器人的教學相結(jié)合，書中列舉的思維訓練包括比較思維、發(fā)散思維、聚合思維、大數(shù)據(jù)相關性思維、穿戴擴展性思維、跨界思維和逆轉(zhuǎn)思維等，使讀者的眼界不再僅僅局限于技術(shù)技能的單純學習，而且擴展到思維思考的綜合訓練。
技能的訓練固然是基礎，而思維的訓練則是創(chuàng)造的根本。我可以預料，本書的讀者們?nèi)绻芡ㄟ^這些思維訓練掌握思維的一些方法，必將在今后的職業(yè)生涯中受益匪淺。為此，我想說：本書的讀者們，你們有福了！
覃博士和本書的其他作者們，謝謝你們！
余河清
創(chuàng)首國際公司副總裁兼創(chuàng)首貿(mào)易公司總裁
2017年2月16日于美國得克薩斯州達拉斯市
覃祖軍，副研究員，1999年獲得北京師范大學發(fā)展與教育心理學博士學位，2009年完成教育信息技術(shù)學博士后研究工作順利出站�，F(xiàn)為北京教育網(wǎng)絡和信息中心研究指導部主任。兼任“中國教育技術(shù)協(xié)會智慧學習工作委員會”秘書長、香港遠程教育學會督導委員會副主席、“國際HOU組織”北京負責人、“ IFIP國際信息處理聯(lián)合會TC3”通訊委員等職務。長期從事教育信息化規(guī)劃、教育教學課題研究指導、國際科教合作項目協(xié)調(diào)、競賽項目組織實施等工作。目前主要研究創(chuàng)新思維發(fā)展規(guī)律及智慧學習技術(shù)。
叢書序
前 言
主題一 系統(tǒng)思維:安全與流程 1
核心問題 2
目標概要 4
動手體驗 5
成果評估 5
思維訓練 5
立體性 7
動態(tài)性 8
綜合性 9
學習活動 9
一、搭建機器人安全操作指南 9
二、操作安全檢查表項 10
三、項目管理.計劃 11
1 工程流程 11
2. “工程”概念的種種定義 11
3. 迭代式開發(fā) 12
4. 原型評估 13
5. 工程日志 13
主題二 計算思維:ROBOTC編程 15
核心問題 15
目標概要 16
動手體驗 16
成果評估 17
思維訓練 17
學習活動 18
一、程序員＆ 機器人 18
1. 拖拉機機器人 18
2. 迷宮機器人 19
3. 機器人的角色 19
4. 程序員的角色 20
5. 內(nèi)容小結(jié) 20
二、規(guī)劃＆ 行為 21
1. 明確問題 21
2. 解決方案 21
3. 將解決方案拆解為小的行為 21
4. 將更小的行為以編程語言的形式表達 23
5. 構(gòu)成與分析 23
6. 簡單的偽代碼 24
7. 進階偽代碼 24
8. 內(nèi)容小結(jié) 24
三、偽代碼和流程圖 24
1. 代碼 24
2. 流程圖 25
四、ROBOTC編程規(guī)則 26
1. ROBOTC是基于文本的編程語言 26
2. 語句 27
3. 空白符 28
4. 分號 28
5. 方括號 29
6. 圓括號 29
7. 控制結(jié)構(gòu) 30
8. 注釋 30
9. 數(shù)據(jù)類型（Data Types） 31
10. 常用指令 31
11. 內(nèi)置編譯器 34
五、VEX控制器和LCD顯示屏 39
1 .VEX控制器 39
2. VEX LCD顯示屏 41
六、VEX電機套件 41
1. 電機控制器模塊 42
2. 電機技術(shù)規(guī)格 43
3. 高速度的選擇 44
4. 電機規(guī)格說明 44
七、VEX傳感器套件 45
1. 傳感器種類 45
2. VEX傳感器套件 46
3. 電位計套件 50
4. 超聲波測距儀 51
6. 巡線器套件 54
主題三 創(chuàng)意思維與量子思維: ClawBot搭建技巧 56
核心問題 56
目標概要 56
動手體驗 56
成果評估 56
思維訓練 56
學習活動 56
一、工具的使用 59
二、常用機構(gòu)件的安裝 61
三、ClawBot搭建手冊 62
四、帶傳感器ClawBot搭建手冊 70
五、系統(tǒng)配置 80
1. 固件下載. 更新Cortex和ROBOTC固件 80
2. 更新VEXnet遙控固件 75
3. 建立VEXnet連接 78
4. 常見的故障 83
六、下載示例程序 84
1. 通過VEXnet下載 84
2. 通過USB線下載 86
七、編程挑戰(zhàn) 91
1. 迷宮挑戰(zhàn) 91
2. 雷區(qū)挑戰(zhàn) 91
八、搖桿映射 93
1. 遙控器校準 93
2. 搖桿映射賦值 95
3. 實時控制 97
4. 數(shù)值映射 98
5. 時間和計時器 101
6. 遙控器按鍵介紹 103
7. 按鍵控制 104
8. 機械臂控制（基礎）104
九、全能挑戰(zhàn) 107
1. 設計描述 107
2. 機械臂限制 108
十、碰觸傳感器 115
1. 安裝與配置 115
2. VEX LCD 118
3. 超聲波傳感器 126
十一、巡線傳感器 129
1. 閾值 132
2. 遇黑線停 134
3. 基礎算法 135
4. 分段優(yōu)化算法 138
十二、數(shù)線 140
1. 賦值語句 140
2. 基本算法 142
3. 斷點調(diào)試 142
4. 延遲優(yōu)化 144
5. 最終優(yōu)化 145
十三、ROBOTC 146
1. 自然語言 146
2. Until（直至）功能 156
3. 特殊功能 164
十四、RVW基本介紹 165
1. 系統(tǒng)配置要求 165
2. 安裝及使用 165
3. RVW功能支持 168
附 錄 184
附錄A 基礎部分ClawBot搭建步驟 184
附錄B 帶傳感器的ClawBot機器人搭建步驟 197
附錄C 創(chuàng)客工具的使用 221
附錄D VEX EDR In the Zone（步步為營）競賽規(guī)則 226
附錄E 新賽季賽車搭建案例 249
附錄F VEX實驗室構(gòu)建案例 252
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