作者：码高机器人教育
出版社：人民邮电出版社有限公司
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VEX IQ机器人设计入门与编程实例试读：
内容提要
ROBOTC是由卡内基·梅隆大学机器人学院开发的、应用于控制机器人的编程环境，它有专用的代码编辑和调试软件，并提供便捷的实时调试工具，在中学生机器人比赛中应用十分广泛。本书讲解了ROBOTC的基础语句，并以VEX IQ作为机器人平台，通过大量实例深入介绍了ROBOTC的编程和应用，还配有机器人搭建的视频指导。通过阅读本书，读者能以更加轻松的方式，熟练使用ROBOTC对VEX IQ机器人进行编程。本书主要面向培训机构教师、学生以及机器人爱好者。序
机器人是当今发展迅速、应用广泛且技术高度综合的现代技术产品。由此机器人将成为人类未来生活中不可或缺的一部分,这将催生社会对相关人才的巨大需求。国家教育部在2017年发布的《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》中，正式将“机器人设计与制作”科技创新课程划入新课标。本书图文并茂，将搭建和编程结合起来，系统地介绍了VEX IQ，旨在帮助孩子们深化对人机关系的认识，体会机器人设计与制作中软硬件协调、系统控制及路径规划的思想及方法，增强机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术等的综合运用能力。通过阅读本书，孩子们能更好地锻炼 动手能力、创造能力和逻辑思维能力。北京师大合创科技平台运营有限公司（科技集团）创客教育事业部负责人：
01 VEX IQ
VEX IQ是由美国著名机器人设计及制造生产厂商Innovation First International推出并使用塑料制作的积木式机器人产品，是对广大青少年进行STEM（科学、技术、工程、数学）教学的优秀平台。VEX IQ的器材简单，设计思路更适合比赛。
VEX IQ机器人采用专业塑料材质作为指定器材材质，是美国太空总署（NASA）、美国易安信公司（EMC）、亚洲机器人联盟（Asian Robotics League ）和雪佛龙、德州仪器、诺斯罗普·格鲁曼公司等美国公司大力支持的机器人项目。该项目鼓励青少年大胆发挥自己的创意，用手中的工具和材料创作出自己的机器人。
区别于VEX EDR的金属件，VEX IQ都是塑料件，更适合于低年龄段的孩子使用。VEX IQ以其多样的零件种类、简洁直观的系统、丰富的搭建方法为学生的学习和老师的教学提供了一个革命性的机器人教育平台。
VEX IQ是一个综合的教育机器人系统，该系统为学生们提供丰富而精彩的科学、技术、工程和数学领域的知识，帮助学生们提高团队合作能力、问题解决能力和实践操作能力。同时，不断扩展的产品线为孩子们的创新和想象力的拓展提供了无限的空间。教育工作者可以利用VEX IQ课程，传授宝贵的经验和技能来帮助孩子们适应当今这个不断变化的世界。
此外，VEX IQ与卡内基·梅隆大学机器人学院和项目领导者（PLTW）建立了强大合作伙伴关系，并专门推出了ROBOTC for VEX 编程软件，采用虚拟加现实的学习方式，为学校和整个教育系统提供全新的学习体验。
接下来，我们介绍一下VEX IQ的硬件。
1.1 VEX IQ机器人主控器
ARM Cortex-M4处理器，每秒可处理百万条指令，支持单一操作中的浮点运算，具有256KB闪存、32KB RAM和12位模拟测量。
主控器使用7.2V/2000mAh可拆卸镍氢电池供电，带背光液晶显示屏，操作简单，内置程序使机器人的搭建和操控更快捷，编程软件支持VEX Modkit或ROBOTC。
1.2 遥控器
控制器与遥控器配对，便能完全控制你的机器人。遥控器包括4个摇杆轴、8个按钮，可兼容1个水晶头连接线端口、1个USB端口（充电）、1个无线端口，使用3.7V/800mAh锂离子电池供电，一次充电可使用超过50小时。
1.3 无线模块
将两个900 MHz无线模块分别插入主控器端口和遥控器端口，配合遥控器即可通过无线信号控制你的机器人。
1.4 主控器电池
VEX IQ机器人主控器专用电池为镍氢电池，7.2V/2000mAh。
1.5 主控器电池充电器
它能快速地为你的机器人的电池进行充电，充电时间为2～3小时，具有方便的桌面支架设计，并且可兼容不同电压和频率。
1.6 遥控器电池
VEX IQ遥控器专用电池为锂离子电池，3.7V/800mAh。
1.7 VEX IQ机器人电机
它不仅仅让你的机器人的车轮旋转或机械臂抬升，它内置处理器，具有正交编码器和电流监视器，通过机器人控制器能进行先进、复杂的控制和反馈，支持事件编程；通过编程能控制它的速度、方向、工作时间、转数和角度，它可以与VEX IQ结构组件直接安装。电机输出转速为135转/分，编码器分辨率为0.375度，输出功率为1.4W，指令速率为3kHz，采样率为3kHz。该电机采用MSP430微控制器，运行频率为16 MHz，并具有自动过流和过温保护功能。
1.8 陀螺仪传感器
陀螺仪传感器可测量转弯速率并计算出方向，测量角速度高达500度/秒，可连续计算机器人的方向，测量频率高达3000次/秒。传感器采用MSP430微控制器，运行频率为16 MHz，使用10 MHz SPI总线进行通信，采用三轴MEMS陀螺仪测量旋转速度，同时具有16位分辨率。
1.9 TouchLED
TouchLED输出色彩和输入触控，可显示16位色，通过触摸可改变机器人的工作方式，改变LED的颜色，甚至可以显示当前颜色传感器检测到的颜色。内置处理器驱动传感器以及红、绿、蓝三色LED，能恒定地开/关LED，或按照需求使LED闪烁。Touch LED也可用于学生、机器人和软件之间的交互，能设置颜色、色调、RGB值，触摸输入还可实现控制、警报等功能。
1.10 超声波传感器
距离传感器采用超声波测量1英寸（注：1英寸≈2.54 cm，后同）到10英尺（注：1英尺≈0.3048 m）范围内的距离；可连续测量距离，以尽量减少延误；测量频率可达3000次/秒。
1.11 触动传感器
触动传感器让你的机器人具有触觉功能，可以检测到轻微的触碰，还能用来检测墙或限制机器人运动的范围。
1.12 颜色传感器
颜色传感器用于检测物体的颜色，能测量基本的颜色、色调以及独立的红、绿、蓝共256色，并能测量环境光、灰度值。短销中销长销钉轴销轴销连销器直角连销器轴套销橡胶轴套厚垫片2#塑料轴2#钉轴2#突点轴3#塑料轴3#钉轴3#突点轴
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]