跟世界一起玩VEX I机器人

VEX机器人（VEX ROBOTICS）是由美国创首国际（Innovation First International，简称IFI）创立的一个教育机器人系列。自2005年问世以来，VEX教育机器人在全世界青少年科普及创新教育中一直处于引领地位，促进了广大青少年科技素养与创新能力的培养和提高。VEX机器人竞赛也是世界上影响力、参与人数多的机器人竞赛。目前全世界有七十多个国家的二万七千多支战队在参与VEX竞赛。国内队伍可以参与的竞赛包括区域赛（如华北区赛、华东区赛等）、中国赛、洲际赛（亚洲锦标赛、亚洲公开赛）和世界锦标赛。VEX机器人世界锦标赛是VEX竞赛中别的比赛。2016年，它被吉尼斯世界纪录确认为世界规模的机器人竞赛（the largest robotics competition on Earth）。2018年，VEX世界锦标赛以1648支赛队的参赛规模再次刷新了自己保持的此项吉尼斯世界纪录。2021年5月落下帷幕的线上VEX世锦赛，又被吉尼斯世界纪录认证为全世界参与人数多的线上机器人赛事。

编写此书的个目的是把我们的教学理念和竞赛经验与广大VEX IQ学习者进行分享和交流，让更多VEX爱好者更快、更全面地了解VEX IQ机器人。

第二个目的是希望向全社会推广VEX IQ机器人的STEM教育体系。设计搭建VEX IQ机器人并编写控制程序的过程包含了很多S、T、E、M（科学、技术、工程和数学）知识。它可以丰富学生们的知识技能，拓展想象力，锻炼实践操作能力，并提高问题解决能力。

第三个目的是提高孩子们的“全素质”教育。VEX IQ机器人是一个很好的“全素质”教育平台。VEX IQ机器人竞赛体系实际上是个微缩版的社会模型，其中蕴含着合作共赢、拼搏进取、项目管理等诸多规律。比赛过程中，学生们有机会学习如何处理与自我的关系、与他人的关系，以及与社会的关系。据笔者观察，有过丰富VEX IQ竞赛经历的优秀选手，其刻苦拼搏精神、自我管理能力、交际合作能力、抗挫折能力，乃至责任心，都明显高出其他同龄人。

综上，笔者希望通过VEX IQ机器人教育和竞赛体系帮助全社会少年儿童能够更好地学习、成长，早日成为对祖国和社会有用的栋梁之材。

本书分为四个部分。第1章是VEX IQ机器人和VEX IQ机器人竞赛，主要介绍VEX IQ的概述性内容，以及VEX IQ机器人竞赛等相关内容。第2章和第3章是VEX IQ机器人硬件和软件，包括软硬件基本知识、软件编程知识等。第4章介绍教学案例，帮助读者由浅入深地了解和掌握VEX IQ的搭建技巧和编程知识，并且提供了ROBOTC和VEXcode两种编程方式，满足不同读者的需求。

感谢在本书编写过程中提供支持、帮助的老师和同学们。

特约顾问：张莉。

参与案例拍摄的北京西城区青少年科学技术馆VEX IQ机器人社团成员：王荻，贺小迪，叶颍悠，郭轩铭，李子赫，刘皓晨，温宇轩，樊响，殷启宸。

本书可以作为VEX IQ机器人初学者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手参考用书。

由于知识水平所限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

本书将作者团队带领学生参赛获得世界冠军的经验进行总结，在介绍VEX机器人竞赛以及VEX IQ机器人的基础知识上，展示了17个VEX IQ机器人经典案例，帮助读者由浅入深地了解和掌握VEX IQ的搭建技巧和编程知识。本书内容新颖，案例丰富，一步一图，并且配套视频演示，对想要学习VEX IQ机器人，或是想了解VEX竞赛以及参赛的读者来说十分具有参考性。

本书可以作为VEX IQ机器人初学者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手参考用书。

本书将作者团队带领学生参赛获得世界冠军的经验进行总结，在介绍VEX机器人竞赛以及VEX IQ机器人的基础知识上，展示了17个VEX IQ机器人经典案例，帮助读者由浅入深地了解和掌握VEX IQ的搭建技巧和编程知识。本书内容新颖，案例丰富，一步一图，并且配套视频演示，对想要学习VEX IQ机器人，或是想了解VEX竞赛以及参赛的读者来说十分具有参考性。

本书可以作为VEX IQ机器人初学者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手参考用书。

第 1 章 VEX IQ机器人和VEX IQ机器人竞赛

1.1 VEX机器人系列的组成002

1.2 VEX IQ机器人概述004

1.2.1 VEX IQ机器人的特点004

1.2.2 VEX IQ机器人能锻炼哪些能力004

1.2.3 VEX IQ与STEM（STEAM）教育006

1.2.4 VEX IQ与积木、模型008

1.2.5 VEX IQ编程与少儿编程009

1.3 VEX机器人竞赛概述009

1.3.1 VEX IQ机器人竞赛的内容010

1.3.2 历年竞赛主题012

1.3.3 比赛战队的组建012

1.3.4 工程笔记014

1.3.5 评审答辩015

1.3.6 编程测试016

1.3.7 “模拟人生”—VEX IQ竞赛中蕴含的社会成功规律017

第 2 章 VEX IQ机器人硬件

2.1 控制类硬件：主控器、遥控器、无线模块和电源部分021

2.2 信号与运动类硬件：智能马达和传感器023

2.3 结构类硬件：塑料积木件024

2.4 常见的组装操作032

2.4.1 电子部件的常见操作032

2.4.2 结构部件的常见操作038

第 3 章 VEX IQ机器人编程软件

3.1 ROBOTC语言介绍047

3.2 ROBOTC的下载和安装047

3.3 ROBOTC编程界面050

3.3.1 菜单栏052

3.3.2 工具栏059

3.3.3 函数库列表区063

3.3.4 程序编辑区和编译区064

3.4 ROBOTC编程语言064

3.4.1 程序格式065

3.4.2 变量066

3.4.3 运算符068

3.4.4 常用命令和控制结构068

3.4.5 函数072

3.4.6 常用字符串073

3.5 ROBOTC传感器常用函数074

3.5.1 马达函数074

3.5.2 遥控器函数076

3.5.3 颜色传感器函数077

3.5.4 TouchLED函数079

3.5.5 距离传感器函数080

3.5.6 陀螺仪函数081

3.5.7 触碰传感器函数081

3.5.8 声音函数082

3.5.9 计时函数和变量082

3.5.10 LCD Display函数083

3.6 ROBOTC图形化编程工具常用函数084

3.6.1 变量084

3.6.2 流程结构085

3.6.3 简单动作函数086

3.6.4 马达函数087

3.6.5 遥控器函数089

3.6.6 定时器函数090

3.6.7 巡线函数090

3.6.8 显示函数091

3.6.9 TouchLED函数092

3.6.10 距离传感器函数093

3.6.11 陀螺仪函数093

3.6.12 声音函数094

3.7 固件更新094

3.8 制作一个完整机器人的流程096

第 4 章 VEX IQ机器人案例

4.1 手摇风扇 100

4.2 手动风车 104

4.3 指南车 112

4.4 春牛报喜121

4.5 乌龟132

4.6 稻草人138

4.7 升旗系统143

4.8 旋转木马148

4.9 检票系统152

4.10 变速电风扇 158

4.11 欢快的小狗165

4.12 节奏大师174

4.13 伸缩门180

4.14 送餐机器人187

4.15 陀螺发射器194

4.16 棒球机器人199

4.17 翻斗车204

本书将作者团队带领学生参赛获得世界冠军的经验进行总结，在介绍VEX机器人竞赛以及VEX IQ机器人的基础知识上，展示了17个VEX IQ机器人经典案例，帮助读者由浅入深地了解和掌握VEX IQ的搭建技巧和编程知识。本书内容新颖，案例丰富，一步一图，并且配套视频演示，对想要学习VEX IQ机器人，或是想了解VEX竞赛以及参赛的读者来说十分具有参考性。

本书可以作为VEX IQ机器人初学者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手参考用书。

内容新颖，案例丰富，一步一图，彩色印刷，配套视频演示