本文将为大家详细介绍机器人，机器人教育（包括儿童机器人教育和成人机器人教育）以及人工智能教育类概念的定义与分类，是一篇货真价实的底层普及干货文。

　　-机器人概念-

　　【关于机器人的定义】

　　广义：机器人（Robot）包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。在当代工业中，机器人指能自动运行任务的人造机器设备，用以取代或协助人类工作，一般会是机电设备，由计算机程序或是电子电路控制。主要由执行机构、驱动装置、检测装置、控制系统及复杂机械等部分组成。

　　狭义：联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义，即一种可编程的多功能操作机（或是为了执行不同任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统）。

　　机器人是自动执行工作的机器装置，简单总结起来可以用六个字概括：感知、决策、执行。

　　感知，就是各种传感器，如听觉传感器、视觉传感器、距离传感器等等；

　　决策，就是广义的人工智能，像人脑一样，包括分析、算法和控制；

　　执行，就是硬件层面，涉及到物理形态，机械结构，怎么动，比如有一个机械臂抓取一个物体，就是一种「执行」。

　　机器人有一个显著特点，涉及到各种的技术。它首先是一个交叉。它涉及到的产业领域非常多，做机械设计、工艺加工、传感器、计算机、人工智能、无人驾驶等等，都可以说是做机器人的。

　　-机器人教育概念-

　　【关于机器人教育的定义】

　　1、儿童机器人教育的定义

　　机器人教育对不接触，不了解的人而言，可能比较陌生。

　　机器人教育：指通过搭建、编程、运行机器人，激发学生的学习兴趣、培养学生的综合能力和良好思维习惯。在此过程中，学生除了可以掌握机器人的基本构造和搭建过程，还可以通过控制机器人，了解到编程的乐趣，因此机器人教育真正做到了寓教于乐。

　　机器人教育首先是一种教育，而机器人只是一种为达到教育目的而使用的工具。使用什么教具，哪种机器人模型，重要的无非是利用好工具，发掘出其中的教育功能，让孩子在机器人课程中学到真正有用的知识，才算达到了机器人教育的目的。机器人教育可以培养孩子很多方面的能力，如定义问题、解决问题的能力；收集信息、应用信息的能力；动手能力；团队协作的能力；表达能力；批判性思维；保持好奇心和想象力等。这些都是未来竞争所需要的能力。

　　机器人教育大致都要经过4个阶段：导入、建构、编程、控制。一般培训机构的机器人课程都是依据这四个阶段来设计的。

　　导入环节通过主题探索式的启发，背景、知识点等内容的讲解，激发孩子们的学习兴趣。

　　建构采用元件堆叠的方式，会涉及到一些物理学原理、空间结构、机械传动、电与磁等工程应用相关的内容，尤其以动力机械知识为核心。

　　编程大部分指图形化编程，它锻炼的是人的逻辑思考能力。

　　控制（调试）是指智能操控，如执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等，通过任务主题，能够完成任务。

　　除此之外，很多还会有竞赛环节，通过实战对抗，如按竞赛设计情境搭建机器人，并对机器人进行任务编程，学习如何解决实际问题等，来提高孩子们的综合能力。

　　2、成人机器人教育的定义

　　机器人教学：是指把机器人学看成是一门科学，在各级各类教育中，以专门课程的方式，使所有学生普遍掌握关于机器人学的基本知识与基本技能。

　　其教学目标如下：

　　知识目标：了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

　　技能目标：能进行机器人程序设计与编写，能拼装多种具有实用功能的机器人，能进行机器人及智能家电的使用维护，能自主开发软件控制机器人。

　　情感目标：培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用。

　　-人工智能概念-

　　【关于人工智能的定义】

　　人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

　　人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。

　　人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包含十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。

　　-机器人的分类-

　　机器人主要分为两大类：服务机器人和工业机器人。服务机器人按用途又可以分为专业服务机器人和家用服务机器人。

　　1、服务机器人

　　服务机器人：应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。国际机器人联合会经过几年的搜集整理，给了服务机器人一个初步的定义：服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。这里，我们把其它一些贴近人们生活的机器人也列入其中。

　　常见的服务机器人主要有：

　　家用机器人、医用机器人、教育机器人、表演机器人、竞技机器人、运输机器人、安保机器人、维护机器人、特种机器人等。

　　其中，让我们重点看一下教育机器人。

　　教育机器人（教具）：是以人为主导，以人工智能为呈现方式的，以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件，能够有效提高学生的信息技术能力和在数字时代的竞争能力，具有较大教育价值和良好发展前景。其类型广义上包含幼儿编程机器人、积木拼装机器人、金属拼装机器人、仿人形成品机器人等。狭义上仅指仿人形教育机器人。

　　教育机器人具备教学适用性、拓展性、友好性和趣味性特征，非常适合课堂教学使用。

　　a.幼儿编程机器人：

　　以无电脑（无屏幕）、基础差、低龄化、编程实体化为特征，以控制板、刷卡卡片、实体程序块、磁吸编程块、颜色传感器识别、任务地图等为主要硬件的幼儿编程学习实用教具套装，具有代表性的如程小奔、宝莲灯、小瓢虫、全智等品牌的产品。

　　b.积木拼装机器人：

　　以若干不同形状的零散积木块为主要硬件，材质以塑料零件为主，以积木拼插为主要教学模式的机器人教育套装产品，具有代表性的如乐高、能力风暴、乐博士、开智等品牌的产品。

　　c.金属拼装机器人：

　　以若干不同形状的零散功能部件为主要硬件，材质以金属零件为主，以金属件组装为主要教学模式的机器人教育套装产品，具有代表性的如Makeblock、美科等品牌的产品。

　　d.仿人形成品机器人：

　　以仿人形为主要特征，以智能交互为主要教学模式的机器人教育成品产品，具有代表性的如优必选、乐智机器人、康力优蓝等品牌的产品。

　　2、工业机器人

　　工业机器人：指由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成的一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光机电一体化生产设备，特别适合于多品种、变批量的弹性制造系统。

　　工业机器人可直接接受人类指令，也可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。如：焊接机器人：焊接机器人是工业机器人的较常见类型，常用于汽车制造机械流水线的规模化制造中，汽车车身和其他采用焊接工艺的部件的焊接。涂装机器人：涂装机器人亦是工业机器人的较常见类型，常用于汽车车身涂上烤漆。

　　常见的工业机器人主要有：

　　装配机器人、焊接机器人、涂装机器人、分拣机器人、搬运机器人、涂胶机器人、包装机器人、打磨机器人、加工机器人、折弯机器人等。

　　3、其他特殊机器人

　　人类体机器人（半机器人）：有些人类会通过手术、将自己的意识输入进计算机等方式改造成为机器人，用于维护治安、军事战斗等用途。

　　战斗机器人：战斗机器人研发方面走在前列的包括美国与以色列，如果不将各种正在服役的无人飞机包含在内的话，比较典型的案例有DRDO（Defence Research and Development Organisation）公司Daksh，iRobot公司的PackBot，福斯特-米勒公司的“魔爪”，以色列USV（Unmanned Security Vehicle）公司的Guardium，韩国三星公司的SGR-A1等。当前战斗机器人已经被应用于阿富汗，巴以冲突等局部战争中，比较常见的任务包括侦察，排雷等，这种机器人往往非常灵活，可以穿越复杂地形，如美国波士顿公司的BigDog和阿特拉斯，部分型号的机器人装备了机枪等攻击性武器。

　　科研机器人：通常用于探索人类难以安全接近或根本无法到达的地方。有水下机器人、地外探测机器人（勇气号、机遇号）、洞穴/密室探索机器人、火山研究机器人、太空探索机器人等类型。

　　-机器人教育的分类-

　　【儿童机器人教育的分类】

　　1、从不同年龄段教学内容角度分类：

　　（1）积木拼搭/实体编程（3-6岁）

　　学龄前阶段的幼儿发育特点以形象思维、动作思维培养为主，此阶段绝大部分的机器人教育课程形式为利用塑料积木拼搭学习基本物理知识及结构知识，通过搭建不同造型来锻炼动手能力和创造力，或利用实体化的编程机器人学习简单编程逻辑及数学知识。

　　（2）零件搭建与编程结合（7-12岁）

　　小/学阶段机器人教育课程形式主要为通过设计、搭建、编程、运行机器人，来学习机械原理、工程结构、电子传感器、程序设计等内容，同样每节课有着不同的搭建主题，图形化编程为主，以项目制的方式进行教学，有更多的小组合作，通过完成一个又一个的任务来学习跨的知识内容，提高解决问题的能力，锻炼理工科思维。

　　（3）零件搭建、编程与自由创造结合（13-15岁）

　　中学阶段机器人教育课程形式和小/学阶段差异不大，但更多地融入了创新性项目的设计、竞赛项目的比重加大以及开放性课题的研究和实践。其中结构设计的难度加大，编程语言由图形化逐步转换为代码语言，如C++、Python等，对学习者的知识储备、能力要求更高。

　　2、机器人教育进入公立校时的分类

　　（1）机器人社团/俱乐部/学习小组

　　通过学校、少年宫、少科站等单位吸入机器人爱好的部分学生，组成智能机器人学习小组/社团，以学员制进行活动，并可代表地区参加各类竞赛活动。这种形式是机器人进入中小/学生视野较初、较多，也是较有效的方法。

　　（2）综合实践活动课程

　　把智能机器人技术学习放入综合实践活动课中普及，在大中型的城市中非常的普遍，开设情况相对于经济欠发达地区较成熟。

　　（3）信息技术教育课程

　　把智能机器人作为信息技术课的内容之一进入中小/学信息技术教育课程，这种形式正在形成期，教材的编写、课程的常规性开设正在起步。2018年4月28日，我国本面向中学生的AI教材——《人工智能基础（高中版）》正式发布。这无疑会为信息技术带来新的活力，对今天信息技术教育重软件应用轻视编程开发的局面，未来将会有所改善。

　　（4）研究性课程

　　智能机器人教育作为研究性课程的形式进入中学，由于研究性学习课程越来越受到重视，而机器人教育的长期性、个性化决定了如果通过研究性学习形式推广会更有利于对学生创新能力的培养。但是由于研究性课程的地位决定的课时不足，以及班额过大决定的组织难度，这都会影响机器人教育的整体推进。

　　【成人机器人教育的分类】

　　从教学内容角度进行分类：

　　1、机器人工程专业

　　机器人工程专业，掌握工业机器人技术工作必备的知识、技术，有较强实践能力、创新精神，主要从事机器人工作站设计、装调与改造，机器人自动化生产线的设计、应用及运行管理等相关岗位工作，具有较强综合职业能力的高素质应用型专门人才。

　　2、人工智能专业

　　人工智能专业，研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和系统等。

　　3、智能科学与技术专业

　　“智能科学与技术”是面向前沿高新技术的基础性本科专业，覆盖面很广。专业涉及机器人技术，以新一代网络计算为基础的智能系统，微机电系统（MEMS），与国民经济、工业生产及日常生活密切相关的各类智能技术与系统，新一代的人－机系统技术等。特别是经过近几十年的发展，智能技术及其应用已经成为IT行业创新的重要生长点，其广泛的应用前景日趋明显，如，智能机器人、智能化机器、智能化电器、智能化楼宇、智能化社区、智能化物流等等，对人类生活的方方面面产生了重要的影响。智能科学与技术是自动化工程、机电工程、计算机工程等工程的核心内容，工程性和实践性很强，所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才，同时这里人才也会对传统产业的提升和改造起到积极的作用。

　　4、数据科学与大数据技术专业

　　数据科学与大数据技术专业是计算机、统计学、数学等领域的交叉。本专业面向信息化发展对行业大数据研究与应用的需求，培养掌握本专业所需的计算机、统计学、数学等相关的基本理论和基本知识、掌握大数据开发、分析与处理技术的基本理论和基本知识，具有大数据复杂工程问题处理能力，具有科学的人文精神、创新意识和良好的团队合作精神的高素质复合型专业人才。

　　5、大数据管理与应用专业

　　专业以互联网+和大数据时代为背景，主要研究大数据分析理论和方法在经济管理中的应用以及大数据管理与治理方法。主要专业方向有：商务数据分析、商务智能、电子健康、大数据金融、数据挖掘、大数据管理与治理等。