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跟VEX机器人世锦赛三连冠战队体验ding级赛事经验
25例经典案例深入讲解搭建技巧、编程知
10余位世界冠军分享夺冠心得、收获
启发、指引孩子的科技创造特长，迎接AI时代
本书是一本由VEX IQ机器人世锦赛三连冠战队的金pai教练、队员和家长共同打造的VEX IQ机器人教学与竞赛指南。
本书内容包括全面的VEX IQ基础讲解，经典教学案件，让你由浅入深掌握机器人搭建与编程知识，同时更有世界冠军选手独jia分享夺得世界冠军的学习、训练、竞赛经验心得，帮助你全面掌握VEX IQ学习与竞赛精髓。
本书可以作为VEX IQ机器人学习者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手的参考用书。
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| 內容簡介： |
本书是一本由VEX IQ机器人世锦赛三连冠战队的金pai教练、队员和家长共同打造的VEX IQ机器人教学与竞赛指南。
本书内容包括全面的VEX IQ基础讲解，经典教学案件，让你由浅入深掌握机器人搭建与编程知识，同时更有世界冠军选手独jia分享夺得世界冠军的学习、训练、竞赛经验心得，帮助你全面掌握VEX IQ学习与竞赛精髓。
本书可以作为VEX IQ机器人学习者用书、教师参考用书，也可以作为机器人竞赛选手的参考用书。
VEX机器人竞赛是世界上规模最大的机器人竞赛，其充分体现了STEM教育的精髓，除了帮助孩子掌握丰富的科技、学科知识外，其竞赛内容的核心价值更是可以帮助孩子全面提升自我管理、人际合作、交流表达、抗压能力等未来发展竞争优势。
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| 關於作者： |
作者简介
王昕，女，硕士，北京市西城区青少年科技馆高级教师，主要承担机器人教学等相关工作。
自2015年开始指导VEX IQ机器人竞赛以来，王昕老师带领的西城区青少年科技馆代表队多次获VEX IQ机器人市赛、国赛、洲际赛、世界锦标赛冠军、一等奖和各类单项大奖。在20172018赛季VEX机器人世界锦标赛上，西城区青少年科技馆夺得了世界锦标赛五大分区赛中的两个分区赛冠军，其中88299B队在总决赛中夺得世界冠军。在20182019赛季VEX机器人世界锦标赛上，西城区青少年科技馆再次夺得了世界锦标赛五大分区赛中的3 个分区赛冠军，其中88299A队也夺得世界冠军。这使得西城区青少年科技馆不仅蝉联了世界冠军，而且还是世界上唯yi连续两年在世界五大分区赛冠军队中占有两席以上位置的团队。因而，西城区青少年科技馆被一些选手们称为VEX IQ世界*强教育单位，王昕老师则被亲切地称为世界zui牛金pai教练！
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| 目錄：
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目录
序言
前言
作者简介
第1章 VEX IQ机器人介绍
1.1 VEX机器人系列的组成2
1.2 VEX IQ与STEM（STEAM）教育2
1.3 VEX IQ机器人能锻炼孩子哪些能力3
1.4 VEX IQ与积木模型5
1.5 VEX IQ编程与青少年编程5
1.6 VEX IQ与乐高机器人的区别6
第2章 VEX机器人竞赛
2.1 VEX IQ机器人竞赛概述8
2.2 VEX IQ机器人竞赛内容8
2.3 比赛战队的组建10
2.4 工程笔记11
2.5 模拟人生VEX IQ竞赛中蕴含的社会成功规律11
2.6 竞赛中的注意事项13
2.7 从VEX机器人世锦赛看VEX IQ竞赛的规律13
第3章 VEX IQ机器人硬件
3.1 主控器、遥控器、无线模块和电源部分16
3.2 传感器和智能电机17
3.3 结构件和传动件18
第4章 VEX IQ机器人软件
4.1 ROBOTC语言介绍26
4.2 ROBOTC的下载和安装26
4.3 ROBOTC编程界面介绍29
4.4 ROBOTC编程语言介绍39
4.5 ROBOTC传感器常用函数介绍46
4.6 ROBOTC图形化编程工具的函数介绍52
4.7 固件更新58
4.8 帮助文档58
4.9 制作一个机器人的完整流程59
第5章 经典案例
5.1 橡皮筋小车62
5.2 投石车66
5.3 单电机小车73
5.4 漫步者83
5.5 雨刷器90
5.6 三轮车98
5.7 格斗机器人105
5.8 爬虫114
5.9 双电机小车123
5.10 碰碰车131
5.11 石油开采机140
5.12 小区自动门148
5.13 可控人行横道交通灯156
5.14 智能书桌162
5.15 摇头电风扇170
5.16 预防近视护目镜180
5.17 悬崖勒马188
5.18 指挥棒195
5.19 扫地机器人202
5.20 旺财狗212
5.21 夹杯子机器人220
5.22 爬行怪229
5.23 坦克241
5.24 招财猫254
第6章 群英荟萃选手谈竞赛心得
6.1 VEX机器人世锦赛获奖荣誉展 280
6.2 我的机器人学习之路殷启宸281
6.3 决赛郭弈彭288
6.4 梦寐以求的世锦赛张亦扬291
6.5 总决赛之后刘逸杨293
6.6 坚持李中云296
6.7 一份努力 一分收获徐乃迅300
6.8 参加VEX机器人世锦赛感想信淏然309
6.9 夺冠之路刘慷然310
6.10 欲穷千里目 更上一层楼张函斌315
6.11 记我们的20182019赛季顾嘉伦320
6.12 机器人学习的历程童思源322
6.13 发现乐高 选择VEX李梁祎宸323
6.14 我的VEX IQ参赛经历王子瑞328
6.15 永恒的瞬间罗逸轩330
6.16 信心比金子更重要张正一333
6.17 学习VEX有感董笑尘335
6.18 我的VEX机器人世锦赛之路安泰初336
6.19 难忘的VEX IQ 20182019赛季任一铭
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前言
这可能是世界上首本由金牌教练、世界冠军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，它包括了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最大、参与人数最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机器人竞赛中最高级别的比赛。2016年，它被吉尼斯世界纪录确认为世界规模最大的机器人竞赛（The Largest Robotics Competition on Earth）。2018年VEX机器人世界锦标赛（简称世锦赛）以1648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20172018赛季和20182019赛季，北京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世锦赛夺得世界冠军，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20192020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2019年五一假期的第一天，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冠军的那一刻，我们就决定写作一本书来铭记这段激情燃烧的岁月。
而写作本书的第二个目的，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，并提高解决问题的能力。
写作本书的第三个目的，是因为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。据我们观察，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，能够帮助少年儿童更好地学习、成长，早日成为对祖国和社会有用的栋梁之材。
本书分为三个部分。第一部分是基础篇，主要介绍VEX IQ机器人的基础性内容，包括软硬件基本知识。第二部分是教学篇，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机器人的搭建技巧和编程知识。第三部分是竞赛篇，主要介绍西城区青少年科技馆一些优秀选手在比赛中的经验和心得，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经验。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、张天伦、王爱军、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拍摄工作。
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。由于知识水平所限，书中一定还有缺点和错误，敬请读者批评指正。
王昕
2020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，作为北京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北京市首家区县级青少年机器人工作室，从机器人创意开始经过20多年的发展，目前已经形成了一套完整的机器人培训项目和先进的培训方法，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优异成绩。
VEX IQ机器人是近年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2015 年开始面向8～14岁少年儿童开展VEX IQ机器人项目培训。几年来在王昕老师的带领下，先后在国际级、洲际级、国家级和市区级比赛中取得优异成绩，获得了各种荣誉和冠军称号。在20172018赛季和20182019赛季VEX机器人世界最高赛事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冠军。20192020赛季，受全球新冠疫情影响，VEX机器人世界锦标赛改为线上虚拟比赛（VEX ROBOTICS VIRTUAL WORLD CELEBRATION），2020年4月26日，经过紧张的模拟赛程，西城区青少年科技馆88299A 代表队获得VEX首次虚拟世界锦标赛的冠军，88299B代表队获得亚军，由此北京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史上唯一的三连冠。
一花独放不是春，百花齐放春满园。为了更好地在国内推广VEX IQ机器人教育，王昕老师和部分队员、家长代表结合几年的训练参赛心得共同编写了这本《跟世界冠军学VEX IQ机器人》。本书内容丰富，见解深刻，可以称得上是VEX IQ机器人教育的宝典。
本书不仅详细介绍了VEX IQ硬件搭建和软件编程的知识，更有世界冠军教练王昕老师精心选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，书中包括了诸多冠军队员的竞赛心得，在队员们客观、真实的介绍中，读者们仿佛置身于刀光剑影的比赛现场，和队员们一起紧张，一起呐喊，一起兴奋，一起见证辉煌，真正了解冠军之路是如何铺就的，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，是所有教育者都非常关心的问题。本书探讨了如何以VEX IQ机器人项目为平台学习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、挫折与成功等深刻的人生命题，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下成功，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
北京市西城区青少年科学技术馆
2020年8月
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