工程技术拓展课 NAO机器人创新设计 课程名称：NAO机器人创新设计 课程代码： 学分/学时：10学时 适用专业：全校学生，以机、电类工科专业为主 先修课程：无 后续课程：无 开课单位：工程训练中心 一、课程性质和教学目标 课程性质：本课程属于仿人形机器人技术的基础，是面向全校本科学生的公共选修课 程。 教学目标： 机器人不仅是一个国家高科技综合水平的重要标志，也在人类生产、生活中有着广泛 的用途。而仿人机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成 各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在服务，医疗，教育，娱乐等多个领域得 到广泛应用。 仿人机器人研究是一个富有挑战的课题，也是机器人领域难题，对其研究将促进力学、 控制领域新的理论和方法的出现，同时也会推动机构学，仿生学，人工智能等学科的发展。 本课程主要是通过对仿人机器人的介绍，让学生了解仿人机器人的相关技术、研究及应用 现状、研究意义等相关内容：让学生了解如何设计制作仿人机器人的机械结构，以及如何 设计复杂控制软件模块，利用NA0机器人进行实践教学，增强学生的动手能力和解决新问 题的能力。 通过NO机器人创新设计探究课，让学生对仿人机器人技术领域获得更全面的认识， 提高学生对仿人机器人技术的兴趣，为今后在该领域进一步研究提供基础。 二、课程内容及学时分配 课程名称 NAO机器人创新设计 课时数 10 任课教师 冷春涛 学时分配 实习报告或 所需仪器设备名 教学内容 自学要求 团队项目要求 讲授课时 实践内容 讨论 作业要求 称、数量、型号
工程技术拓展课—— NAO 机器人创新设计 课程名称：NAO 机器人创新设计 课程代码： 学分/学时：10 学时 适用专业：全校学生，以机、电类工科专业为主 先修课程：无 后续课程：无 开课单位：工程训练中心 一、课程性质和教学目标 课程性质：本课程属于仿人形机器人技术的基础，是面向全校本科学生的公共选修课 程。 教学目标： 机器人不仅是一个国家高科技综合水平的重要标志，也在人类生产、生活中有着广泛 的用途。而仿人机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成 各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在服务，医疗，教育，娱乐等多个领域得 到广泛应用。 仿人机器人研究是一个富有挑战的课题，也是机器人领域难题，对其研究将促进力学、 控制领域新的理论和方法的出现，同时也会推动机构学，仿生学，人工智能等学科的发展。 本课程主要是通过对仿人机器人的介绍，让学生了解仿人机器人的相关技术、研究及应用 现状、研究意义等相关内容；让学生了解如何设计制作仿人机器人的机械结构，以及如何 设计复杂控制软件模块，利用 NAO 机器人进行实践教学，增强学生的动手能力和解决新问 题的能力。 通过 NAO 机器人创新设计探究课，让学生对仿人机器人技术领域获得更全面的认识， 提高学生对仿人机器人技术的兴趣，为今后在该领域进一步研究提供基础。 二、课程内容及学时分配 课程名称 NAO 机器人创新设计 课时数 10 任课教师 冷春涛 教学内容 学时分配 自学要求 实习报告或 作业要求 团队项目要求 所需仪器设备名 讲授课时 实践内容 讨论 称、数量、型号
与学时 仿人机器人应 学习机器人 作业要求：准 用介绍 分组：2-4人 多媒体实践教室 硬件设计基 时提交、内容 NAO机器人硬 础，简单控制 完整、满足要 件结构、控制 方法，人工智 求、态度认 系统、软件设 0.5 NAO机器人 能基础，了解 真、独立完 计方法等讲解 仿人机器人 成。 NAO机器人动 0.5 2 基本应用技 利用提供的图 作设计及实验 术，并针对内 形化软件，编辑 (程序编写、 NAO机器人 容布置课后 一套BioROBO 调试) 作业 机器人动作 分小组进行 3.5 0.5 提交方案及 NAO机器人 NAO机器人设 书面报告 计竞赛 三、教学方法 以实践教学为主，结合课堂讲授、自学、小组讨论等多种形式。 本课程属于机器人技术的入门课程，综合性和实践性也很强，教学方法拟采用实践教 学为主导，通过对仿人机器人实例进行讲解，使学生对仿人机器人设计方法及控制技术具 有一定的了解，使得他们在基础理论课上所学知识在该课程中获得实际应用的启发：同时 通过NA0仿人教学机器人的教学，通过简单的编程，让学生自己对仿人机器人的机构与控 制具有直观的认识：通过现有NA0机器人教学平台的实践教学，调动学生的学习兴趣与主 动性，最终使学生掌握仿人机器人设计制作开发的基本方法。 课程采用的小组合作式的教学方法，意在培养学生之间的团队合作精神，通过个体之 间的沟通和切磋，取长补短、相互学习，达到更好的学习效果。 这是一门工程技术拓展课程，同时也提供一个让学生学会展示自我与合作交流的机 会，以增强他们在社会上的适应能力。 四、考核及成绩评定方式 对课程考核方式： 根据主题制作、小作业、创意设计作品和学生对课程的评定考核课程是否达到预期目 标，详细见下表。 成绩评定方式： 出勤、作业和上课参与程度：20% NA0机器人动作设计：50% 方案及书面报告：30%
与学时 仿人机器人应 用介绍 1 学 习 机 器 人 硬 件 设 计 基 础，简单控制 方法，人工智 能基础，了解 仿 人 机 器 人 基 本 应 用 技 术，并针对内 容 布 置 课 后 作业 作业要求：准 时提交、内容 完整、满足要 求 、 态 度 认 真 、 独 立 完 成。 分组：2-4 人 多媒体实践教室 NAO 机器人硬 件结构、控制 系统、软件设 计方法等讲解 1 1 0.5 NAO 机器人 NAO 机器人动 作设计及实验 （程序编写、 调试） 0.5 2 利用提供的图 形化软件，编辑 一套 BioROBO 机器人动作 NAO 机器人 分小组进行 NAO 机器人设 计竞赛 3.5 0.5 提 交 方 案 及 书面报告 NAO 机器人 三、教学方法 以实践教学为主，结合课堂讲授、自学、小组讨论等多种形式。 本课程属于机器人技术的入门课程，综合性和实践性也很强，教学方法拟采用实践教 学为主导，通过对仿人机器人实例进行讲解，使学生对仿人机器人设计方法及控制技术具 有一定的了解，使得他们在基础理论课上所学知识在该课程中获得实际应用的启发；同时 通过 NAO 仿人教学机器人的教学，通过简单的编程，让学生自己对仿人机器人的机构与控 制具有直观的认识；通过现有 NAO 机器人教学平台的实践教学，调动学生的学习兴趣与主 动性，最终使学生掌握仿人机器人设计制作开发的基本方法。 课程采用的小组合作式的教学方法，意在培养学生之间的团队合作精神，通过个体之 间的沟通和切磋，取长补短、相互学习，达到更好的学习效果。 这是一门工程技术拓展课程，同时也提供一个让学生学会展示自我与合作交流的机 会，以增强他们在社会上的适应能力。 四、考核及成绩评定方式 对课程考核方式： 根据主题制作、小作业、创意设计作品和学生对课程的评定考核课程是否达到预期目 标，详细见下表。 成绩评定方式： 出勤、作业和上课参与程度：20% NAO 机器人动作设计：50% 方案及书面报告：30%
五、教材及参考书目 教材： 参考书目： l、教学参考网站：http:/www.biorobo..org 2、仿人机器人，作者：（日）梶田秀司编著，管贻生译，出版社：清华大学出版社，出 版时间：2007-3-1
五、教材及参考书目 教材： 参考书目： 1、 教学参考网站：http://www.biorobo.org 2、 仿人机器人，作者：（日）梶田秀司 编著，管贻生 译，出版社：清华大学出版社，出 版时间：2007-3-1
