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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張博鈞
研究生(外文):Paul Chang
論文名稱:全方位機器人科學普及教育之研究與實施
論文名稱(外文):A Research and Implementation of Promoted Education on Robot
指導教授:潘同泰潘同泰引用關係
指導教授(外文):Peter Pan
學位類別:碩士
校院名稱:北台灣科學技術學院
系所名稱:機電整合研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:六足昆蟲機器人人型二足步行機器人單晶片博物館
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本論文研究使社會大眾了解機器人的歷史及製作方式,藉此引發其興趣,以進行機器人科學普及教育。將高科技的機器人製作成簡單易懂的教具,利用自製的單晶片微電腦配合機構製作出的六足昆蟲機器人(Six-legged Inset Robot)、人型二足步行機器人(Humanoid Biped Walking Robot),作為學習之教材,除了使學生能得到機電整合的概念,更能引發出學生學習的興趣。
同時,配合科普教育協助各單位的機器人競賽之裁判活動及展覽,進而達到機器人科普教育推廣之目的。藉由科普教育推廣、展覽累積之經驗,進行機器人博物館建置,同時涵蓋小學、國中、高中、大學之各年齡層的機器人教具開發,作為未來機器人技術推廣之基礎。
在大學推廣教育部份特別針對了本科系的大學生與非本科系的大學生,依照不同的教材,利用單晶片六足昆蟲與Parallax Boe-Bot作為教材,分別來對學生進行教育的推廣,讓學生能從中獲得知識,及製作機器人。教學結束後,經由學生填寫學習單的反應,出現正面反應與支持也佔有相當高的比例。
The purpose of this thesis is to develop the educational method so that the robot history and technologies can be understood by population. A six-legged insect robot as well as humanoid biped walking robot was specially designed for students to learn the mechanism and electronics of robot design.
A robot museum was also built to promote robot technologies in all levels of students, such as kindergarten, elementary school, junior high school, high school and university so that robotics technique can be popularized in the future.
Students in the university who may be interested in the robot technology can be divided into professional and non-professional students. Two different types of robot systems, single chip six-legged robot and Boe-Bot wheel robot, were designed to meet the population requirement of professional and non-professional students, respectively. The response of the students in the university was positive.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2文獻探討 2
1.3研究動機與目的 3
1.4論文架構 4
第二章 研究方法 5
2.1機器人博物館 5
2.1.1 生物機器人館 6
2.1.2 人型機器人館 9
2.2機器人科學普及教育推廣 11
2.3幼稚園及小學低年級科普教育推廣 11
2.3.1幼稚園 12
2.3.2小學一至三年級 12
2.3.3可程式控制積木(computer-based programmable brick) 13
2.3.4圖形化控制軟體 17
2.4中小學教學推廣 19
2.5高中職教學推廣 20
2.5.1可程式控制積木(computer-based programmable brick) 21
2.5.2圖形化控制軟體 25
2.6大學教學推廣 31
2.6.1單晶片六足昆蟲實驗項目 31
2.6.3 Parallax Boe-Bot 39
2.6.4 Boe-Bot的硬體裝置與軟體 41
2.6.5 Boe-Bot的教學內容 44
第三章 研究結果 48
3.1教學成果評估方法 48
3.1中小學教學結果 49
3.2高中教學結果 51
3.3大學教學結果 53
第四章 研究與討論 55
第五章 結論 57
5.1未來展望 57
參考文獻 59
附錄 61
附錄一:國中、國小參觀實作學習單 61
附錄二:高中、高職參觀實作學習單 62
附錄三:本科系大學實作學習單 63
[1]Milkell P. Groover等著,工業機器人,溫家俊等譯,麥格羅希爾出版,台北市,1995。
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[11]http://www.parallax.com/html_pages/downloads/software/software_basic_stamp.asp,2007。
[12]http://www.lego.com/eng/education/mindstorms/default.asp?domainredir=www.mindstormseducation.com,2007。
[13]http://forum.erobot.com.tw/index.php,2007。
[14]http://www.twlug.info/forums/viewtopic.php?t=6929,2007。
[15]Ton-Tai Pan, Ping-Lin Fan, Huihua Kenny Chiang, Rong-Seng Chang, and Joe-Air Jiang,, ” Mechatronic Experiments Course Design: A Myoelectric Controlled Partial-Hand Prosthesis Project ,”IEEE Transactions on Education, Vol. 47, No. 3,p348-355, Aug. 2004.
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