全国青少年机器人技术等级考试标准 (三四级/arduino/mixly)

三级标准 (图像化编程+模块搭建+电子电路)

科目: 图形化编程、电子电路搭建、机器人常用知识。

形式: 软件知识、硬件知识、机器人常用 知识采用上机考试形式。电
子电路搭建采用现场实际操作形式。

器材及软件:

核心控制板: Arduino 开源硬件控制板,包含硬件的原理图、引导
程序(如果含)、开源的开发环境及源码。目前支持的控制板种类及
型号,请至官方网站查询。

电子部分: 与核心控制板配套的电子元件或模块。

开发软件: 能够完成开源硬件控制板程序开发的图形化编程软件
即可。建议采用 Mixly 软件

考核内容:

(一) 知识

  1. 了解电子电路领域的相关理论、相关人物前沿科技时事
  2. 理解电流电压电阻欧姆定律导体半导体等概念
  3. 理解串联并联的概念
  4. 理解二极管的特性
  5. 理解控制系统的基本工作流程
  6. 理解模拟量、数字量、I/O 口输入输出等概念
  7. 掌握图形化编程软件的使用
  8. 掌握图形化环境下,程序设计的三种基本结构变量的定义及使用
  9. 掌握图形化编程环境下,数学比较逻辑运算
  10. 掌握程序流程图的绘制

(二) 电子电路、图形化编程

  1. 掌握简单的串联、并联电路、混合连接的电路连接
  2. 掌握搭建不同的 LED 显示效果的电路
  3. 掌握处理按键类型数字输入信号的电路
  4. 掌握使用光敏电阻搭建环境光线检测感应的电路
  5. 掌握通过可调电阻控制 LED 的亮度变化的电路
  6. 掌握通过蜂鸣器发出不同声调的电路
  7. 掌握通过图形化编程,使用超声波传感器舵机以及红外遥控
  8. 掌握通过图形化编程、利用不同传感器、执行器,实现简单的
    交互装置

四级标准

科目: 代码编程、机器人搭建、机器人常用知识。

形式: 软件知识、硬件知识、机器人常用知识采用 上机考试 形式。电
子电路搭建、机器人搭建采用 现场实际操作 形式。

器材及软件:

结构件: 能够满足考试要求的结构件均可。
核心控制板: Arduino 开源硬件控制板,包含硬件的原理图、引导
程序(如果含)、开源的开发环境及源码。目前支持的控制板种类及
型号,请至官方网站查询。
电子部分:与核心控制板配套的电子元件或模块。
编程语言: Arduino C/C++
IDE 软件: 能够完成开源硬件控制板程序代码编写的软件即可。目
前支持的软件包括 Arduino IDE 等。

考核内容:

四级标准内容向下囊括三级内容,相同的考核内容未在此列出。

(一)知识

  1. 了解细分领域的机器人理论及相关人物及前沿科技时事
  2. 掌握数值在二进制、十进制和十六进制之间进行转换
  3. 掌握上拉、下拉电阻电路的基本概念
  4. 掌握模拟量、数字量、I/O 口输入输出等概念
  5. 掌握程序设计的三种基本结构、自定义函数
  6. 掌握变量及变量的作用域
  7. 掌握数学比较逻辑运算
  8. 掌握直流电机运动控制及伺服电机(舵机)控制
  9. 掌握已有的一些传感器功能函数的使用
  10. 掌握类库概念、安装及使用
  11. 理解三极管的功能
  12. 理解常用传感器、执行器的工作原理
  13. 理解开环控制闭环控制
  14. 了解自律型(反馈型)机器人的行动方式

(二)机器人搭建

实际操作主要是搭建能够完成指定任务的机构,与语言程序设计
中的内容有部分交叉。

  1. 掌握使用输出数字信号的传感器,如灰度传感器(循迹模块)、
    接近开关、触碰传感器
  2. 掌握使用输出模拟信号的传感器,如光线强度传感器
  3. 掌握使用输出数字脉冲信号的传感器,如超声波测距传感器、
    红外遥控信号接收传感器
  4. 掌握通过控制器 I/O 口实现数字信号、模拟信号的读写
  5. 掌握通过编程控制伺服电机(舵机)实现指定转动
  6. 掌握通过编程控制机器人平台移动
  7. 掌握通过编程利用三极管控制电路通断
  8. 掌握简单的自律型机器人制作,如自动跟随、简单避障、单线
    条巡线