移动机器人

一、 世界技能大赛移动机器人项目简介
移动机器人项目属于世界技能大赛制造与工程技术领域14个比赛项目之一，2013年在德国莱比锡举办的第42届世界技能大赛中首次入赛，当时名为“机器人遥控项目”，后改为现在的名称。我国于2017 年、2019 年分别派出选手参加该项目比赛，并于2019年在俄罗斯喀山举办的第45 届世界技能大赛上获得金牌，实现了中国选手在世界技能大赛移动机器人项目上金牌零的突破。
移动机器人是集环境感知、路径规划、动作控制等多功能于一体的综合系统，移动机器人项目是指运用机械设计与安装、传感技术、电子技术、机器视觉、控制技术、计算机工程、信息处理、人工智能等多学科理论知识和操作实践经验，围绕机器人的机械和控制系统进行工作的竞赛项目。
该项目的比赛要求是运用相关理论知识与操作实践经验，围绕机器人的机械和控制系统进行工作，选手须具备设计、生产、装配、组建、编程、管理和保养机器人内部的机械、电路、控制系统的能力，安装、操作机器人的控制系统，测试机器人每个部件和整体性能，确保符合行业标准。                        该项目注重考核选手的工作规范与习惯、与队友合作、与对手共享场地使用、与人沟通交流、5S 规范等综合素养；考查选手的创意与灵感、思维与逻辑，要求选手能描述专业符号、表达专业图形；特别是在机器人精确距离行走、角度转向、传感器功能测试等方面全面考查选手软硬件设计的能力。从大赛的评价要素看，该项目体现了现代社会对人才综合素质与能力，尤其是创新意识与规范意识的要求。
二、 教材转化路径
从世赛项目到世赛教材的转化，主要遵循两条原则：一是教材编写要依据世赛的职业技能标准和评价要求，确定教材的内容和每单元的学习目标，充分体现教材与世界先进标准的对接，突出教材的先进性和综合性；二是教材编写要符合学生的学习特点和教学规律，从易到难，从单一到综合，确定教材的内容体系，建立有利于教与学的教材结构，把世赛的标准、规范融入具体的学习任务。
根据世赛内容并结合专业教学实际，本教材以一个移动机器人完成拣球、归位为工作要求，从设计、安装、调试、运行的完整过程入手设计教学任务，确定了五个工作模块，包括移动机器人设计、移动机器人装配、移动机器人底盘系统功能实现、移动机器人目标管理系统功能实现、移动机器人运行，并将职业素养融入五个工作模块。五个工作模块可根据工作内容和流程划分为多个工作任务，引导学生从“学习目标”出发，以需求为导向，明确每个任务要做什么。“思路与方法”部分可引导学生一步步思考：是什么？为什么？怎么做？结合本项目的专业知识和操作技能，教材中又设计了多个“活动”，让学生边完成活动边学习相关知识，对照操作要领，检验操作结果。通过任务评价表，学生可按照世赛相关评分细则对任务完成情况进行自我评价，并结合完整的技能评价标准，对实践部分进行整体评价。在“拓展学习”部分，学生还可获得更多的资料和信息，进一步提升操作技能。后，学生可尝试用学到的知识回答思考题，并开展实践练习，既动手又动脑，不断提升对移动机器人的综合运用能力。

《移动机器人》是上海市职业教育“十四五”规划教材、世界技能大赛项目转化系列教材之一，以一个移动机器人完成拣球、归位为工作要求，从设计、安装、调试、运行的完整过程入手设计教学任务，分为移动机器人设计、移动机器人装配、移动机器人底盘系统功能实现、移动机器人目标管理系统功能实现、移动机器人运行五个工作模块。根据工作内容和流程，每个模块可划分为多个工作任务，包括情景任务、思路与方法、活动、总结评价、拓展学习、思考与练习等部分，有助于学生既动手又动脑，不断提升对移动机器人的综合运用能力。本教材可作为职业院校服务机器人装配与运维相关专业的拓展和补充教材，也可作为相关技能培训教材。

《移动机器人》是上海市职业教育“十四五”规划教材、世界技能大赛项目转化系列教材之一，以一个移动机器人完成拣球、归位为工作要求，从设计、安装、调试、运行的完整过程入手设计教学任务，分为移动机器人设计、移动机器人装配、移动机器人底盘系统功能实现、移动机器人目标管理系统功能实现、移动机器人运行五个工作模块。根据工作内容和流程，每个模块可划分为多个工作任务，包括情景任务、思路与方法、活动、总结评价、拓展学习、思考与练习等部分，有助于学生既动手又动脑，不断提升对移动机器人的综合运用能力。本教材可作为职业院校服务机器人装配与运维相关专业的拓展和补充教材，也可作为相关技能培训教材。

王珺萩，上海信息技术学校教师发展中心主任，正高级讲师，上海市智能机器人职业教育集团秘书长，职业教育教师创新教学团队工业机器人技术应用专业负责人。曾荣获“普陀区园丁奖”，担任学校专业带头人14年。2014年、2018年两次获上海市职业教育教学成果奖一等奖，2018年获全国广播影视行业职业教育教学成果一等奖。主持多项市区级教科研课题，主编出版专业教材9册，已在《中国职业技术教育》等刊物发表7篇文章。带领学校完成首批国家改革发展示范校建设，主持上海市中等职业学校优质培育校建设。                                                                                        葛华江，电力电子与电力传动专业硕士研究生，讲师，第46届世赛移动机器人项目场地经理。曾主持多项上海市级教科研课题，已在全国各类刊物发表多篇文章。主编“十二五”国家规划教材《电气自动控制》、“十三五”国家规划教材《自动化生产线安装与调试》。2017年荣获上海市级教学成果一等奖。

任务2 目标管理系统设计 
任务3 移动机器人电气配置 
模块二 移动机器人装配
任务1 底盘装配 
任务2 目标管理系统装配 
任务3 电气接线 
模块三 移动机器人底盘系统功能实现
任务1 超声波传感器功能实现 
任务2 红外传感器功能实现 
任务3 姿态传感器功能实现 
任务4 底盘直流电机功能实现 
任务5 底盘运动功能实现 
任务6 巡线功能实现                                                                           模块四 移动机器人目标管理系统功能实现
任务1 视觉功能实现 
任务2 抓放球功能实现 
任务3 取放零件架功能实现 
模块五 移动机器人运行
任务1 人机交互系统 
任务2 路径规划 
任务3 综合运行与演示
附 录 《移动机器人》职业能力结构 

《移动机器人》是上海市职业教育“十四五”规划教材、世界技能大赛项目转化系列教材之一，以一个移动机器人完成拣球、归位为工作要求，从设计、安装、调试、运行的完整过程入手设计教学任务，分为移动机器人设计、移动机器人装配、移动机器人底盘系统功能实现、移动机器人目标管理系统功能实现、移动机器人运行五个工作模块。根据工作内容和流程，每个模块可划分为多个工作任务，包括情景任务、思路与方法、活动、总结评价、拓展学习、思考与练习等部分，有助于学生既动手又动脑，不断提升对移动机器人的综合运用能力。本教材可作为职业院校服务机器人装配与运维相关专业的拓展和补充教材，也可作为相关技能培训教材。

王珺萩，上海信息技术学校教师发展中心主任，正高级讲师，上海市智能机器人职业教育集团秘书长，职业教育教师创新教学团队工业机器人技术应用专业负责人。曾荣获“普陀区园丁奖”，担任学校专业带头人14年。2014年、2018年两次获上海市职业教育教学成果奖一等奖，2018年获全国广播影视行业职业教育教学成果一等奖。主持多项市区级教科研课题，主编出版专业教材9册，已在《中国职业技术教育》等刊物发表7篇文章。带领学校完成首批国家改革发展示范校建设，主持上海市中等职业学校优质培育校建设。                                                                                        葛华江，电力电子与电力传动专业硕士研究生，讲师，第46届世赛移动机器人项目场地经理。曾主持多项上海市级教科研课题，已在全国各类刊物发表多篇文章。主编“十二五”国家规划教材《电气自动控制》、“十三五”国家规划教材《自动化生产线安装与调试》。2017年荣获上海市级教学成果一等奖。