跟世界学VEX IQ机器人

前言 这可能是世界上由教练、世界选手和家长集体合作完成的关于VEX IQ机器人教学和竞赛的书。 VEX机器人是由美国卡内基?梅隆大学推出的用于教学和竞赛的机器人套件，括了VEX IQ、VEX V5、VEXpro等多个系列，提供了从小学到大学完整的教学和竞赛体系。 VEX机器人竞赛也是世界上影响力*、参与人数*多的机器人竞赛运动。目前全世界有60多个国家和地区的2万多支战队在参与VEX机器人竞赛。国内队伍可以参与的竞括区域赛（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机器人竞赛中*别的比赛。16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）。18年VEX机器人世界锦标赛（简称世锦赛）以18支参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。 在17—18赛季和18—19赛季，市西城区青少年科技馆的多支VEX IQ代表队连续两年在VEX IQ世锦赛夺得世界，并夺取多个单项奖及分区赛奖项，创造了辉煌战绩。在本书出版过程中，西城区青少年科技馆队在19—赛季VEX机器人世界锦标赛（VIRTUAL）中再次夺冠，实现了三连冠。 作为整个历程的见证者，我们很清楚老师、队员和家长们付出了多少，更清楚孩子们成长了多少。因此，在19年“五一”假期的*天，当西城区青少年科技馆队在美国路易斯维尔VEX机器人世锦赛上蝉联世界的那一刻，我们就决定写作一本书来铭记这段“激燃烧的岁月”。 而写作本书的二个目的，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，并提高解决问题的能力。 写作本书的三个目的，是因为VEX IQ机器人是一个很好的“全素质”教育台。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、拼取、项目管理等诸多规律。比赛过程中，学生们有机会学处理与自我的关系、与他人的关系，以及与社会的关系。据我们观察，有过丰富VEX IQ竞赛历的选手，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，都要明显高出其他同龄人。 综上，我们希望通过VEX IQ机器人教育和竞赛体系，能够帮助少年更好地学长，早日成为对祖国和社会有用的栋梁之材。 本书分为三个部分。*部分是基础篇，主要介绍VEX IQ机器人的基础性内容括软硬件基本知识。二部分是教学篇，通过介绍教学案例，帮助学生们由浅入深地了解和掌握VEX IQ机器人的搭建和编程知识。三部分是竞赛篇，主要介绍西城区青少年科技馆一些选手在比赛中的验和心得，以供有志于参加竞赛的广大师生借鉴。 本书创作团队是深谙VEX IQ机器人教育和竞赛体系的老师、学生和家长，其分别从不同视角提供了全面的知识与验。本书由王昕担任主编，殷治纲、殷启宸、温宇轩担任副主编，其他参与本书编写的还有徐乃迅、刘逸杨、张亦扬、刘慷然、王子瑞、郭弈彭、李中云、信淏然、张函斌、顾嘉伦、童思源、李梁祎宸、罗逸轩、张正一、董笑尘、安泰初、任一铭。 本书特约顾问：张莉。 感谢郭建华、朴红坤、尹华军、张爱军、马萍萍、石林、路远、曹炜、王惠鑫、周启明、熊春奎、郭雪夫对本书的审校工作。 同时感谢西城区青少年科技馆VEX IQ机器人社团的王荻、顾嘉伦、徐乃迅、王宇和、温宇轩、李子赫、刘逸杨、殷启宸参与本书案例的摄工作。 再次感谢所有为本书提供帮助的老师、同学和家长。 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的参考用书。由于知识水所限，书中一定还有缺点和错误，敬请读者批评指正。 王昕 　 年8月 序言 让“机器人”为青少年搭建成才之路 实验活动场馆之一，作为市校外科技教育的龙头单位，西城区青少年科技馆始终秉承“求真务实、开拓创新”的工作精神，充分发挥科技馆人才建设与硬件保障优势，积极引导青少年从兴趣出发，认真观察、勤于动手、勇于质疑、深入探究、科学分析，开展了形式多样的科技教育活动。 在众多活动项目中，“机器人”教育一直是我们的传统优势项目。1998年西城区青少年科技馆成立了市区县级青少年机器人工作室，从机器人创意开始过多年的发展，目前已形成了一套完整的机器人培训项目和的培训方法，先后培养了数千名青少年机器人爱好者，并在众多机器人赛事中获得了成绩。 VEX IQ机器人来具有世界影响力的机器人产品，它具有比较齐全的硬件套装和编程软件，西城区青少年科技馆机器人教研组从15 年开始面向8～14岁少年开展VEX IQ机器人项目培训。几年来在王昕老师的带后在、洲际级、*和市区级比赛中取得成绩，获得了各种荣誉和称号。在17—18赛季和18—19赛季VEX机器人世界*赛事——VEX机器人世界锦标赛上，西城区青少年科技馆的88299B、88299A 等代表队先后夺取了VEX IQ机器人项目小学组世界。19—赛季，受全球新冠疫影响，VEX机器人世界锦标赛改为线上虚拟比赛（VEX ROBOTICS VIRTUAL WORLD CELEBRATION），年4月26日，过紧张的模拟赛程，西城区青少年科技馆88299A 代表队获得VEX虚拟世界锦标赛的，88299B代表队获得亚军，由此市西城区青少年科技馆代表队成为VEX机器人世界锦标赛历*的“三连冠”。 “一花独放不是春，花齐放春满园”。为了更好地在国内推广VEX IQ机器人教育，王昕老师和员、家长代表结合几年的参赛心得共同编写了这本《跟世界学VEX IQ机器人》。本书内容丰富，见解深刻，可以称得上是VEX IQ机器人教育的。 本书不仅详细介绍了VEX IQ硬件搭建和软件编程的知识，更有世界教练王昕老师择的数十个教学案例，可以说是一本内容丰富的教学用书。 同时，书括了诸多队员的竞赛心得，在队员们客观、真实的介绍中，读者们仿置身于“刀光剑影”的比赛现场，和队员们一起紧张，一起，一起兴奋，一起见证辉煌，真正了解之路是如何铺就的，可以说是一本难得一见的竞赛指导书。 本书还是一本面向青少年的人生教育书，青少年是祖国的未来，寻找青少年喜欢又有效的方式来帮助他们顺利成长，是所有教育者都关心的问题。本书探讨了如何以VEX IQ机器人项目为STEAM（科学、技术、工程、艺术、数学）知识，并让青少年在竞赛过程中理解合作与竞争、挫折等深刻的人生命题，从而全面、健康地成长。 我们相信，广大读者定将从本书中受益匪浅。 为师生创造良好的教育教学环境，西城区青少年科技馆将继续不断努力、不断完善，让更多的孩子在我们的努力和帮助，也希望王昕老师及其指导的VEX IQ机器人团队在以后的教学和竞赛中再接再厉，再创佳绩！祝愿我们的机器人教育为更多青少年铺就成才之路。 马志洪　　 市西城区青少年科学技术馆 年8月