可靠的乐高培训机构列表

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从机器人的定义和概念入手，深入浅出地介绍了机器人、传感器、物联网系统的工作原理以及它们之间的关系，帮助大家对人工智能这一领域有了更为深刻的认识，让家长和学员们受益良多。

1.机器人的定义、分类、组成

机器人是一种自动化的机器，具有感知能力、规划能力、动作能力和协同能力。具体如何理解呢？以人类举例来说，当婴儿看到奶瓶后会流口水，这是由于奶瓶会向人的眼睛发射光信号，再传递到大脑，随后大脑控制唾液腺分泌口水，这就生物是感知功能。其中，眼睛是感觉器官，大脑是决策中心，唾液腺是执行器官。

同理，如果一台机器也具备这样的三个“器官”，并且配合彼此实现类似的感知功能，就可以称之为机器人，而对应的三个“器官”分别为传感器、智能芯片、执行器件。

如果说人类是由躯体和思想组成的，那么机器人则是由躯体和程序（也就是我们说的编程）构成的，传感器、智能芯片、执行器件是机器人的硬件，程序是机器人的软件。

机器人可以从用途上分为工业机器人、农业机器人、军用机器人、医用机器人、教育机器人等。

2.传感器原理

传感器就是将日常信号（温度、压力、距离、光线强度等）转化为电信号，再交由智能芯片处理。下图为较常见的传感器：下面以较简单的温度传感器举例，让大家更好的理解传感器的工作原理。温度传感器的本质是利用不同金属的热膨胀系数不同，热胀冷缩。当室温升高，金属片由于受热变弯曲，接通电源，则冰箱开始制冷。

3.执行器件原理

关于执行器件原理，就要从丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应说起。他在做实验时发现，通电导线中可以产生磁场，而磁场又与小磁针相互作用，同性相斥、异性相吸。

理解了这一点后，我们就能弄清楚电动机的原理了。电动机的通电线圈产生磁场，与固定磁铁的磁场相互作用，进而推动线圈绕轴转动，所以电机只要通电就会一直转下去。

4.智能芯片原理

CPU、GPU、NPU……智能芯片也分为很多种，但它们都是由很多开关组成的，我们可以把开关理解为水龙头，当打开水龙头，就会有水流和水压通过；同理，当打开晶体管开关时，就会有电流和电压。

芯片是由众多晶体管开关组成的，输入二进制电信号，就能经过这些开关的处理，而开关处理电信号的过程就是机器人思考的过程。

5.物联网概念及应用

从互联网到移动互联网，再到冰箱、彩电等智能家居的接入，我们称之为物联网。以智能家居为例，想要达到“室内温度大于25度后，当人进入房间时，空调自动制冷”这一目的，具体工作原理是什么呢？

这句话中有两个条件，一是温度、二是人进入房间，所以对应的需要温度传感器接收温度信号，红外传感器接收红外信号感知是否是人类，然后传递给芯片用程序处理，之后控制电机开始制冷。

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