教育机器人（Educational robotics RE）是一个广义术语，指的是一系列活动，教学计划，物理平台，教育资源和教学哲学。有许多学校正在使用机器人老师。

RE是一种学习媒介，其中由自己创作的设计和构建激励的人参与其中。这些创作首先在精神上然后以物理形式给出，并且由不同类型的材料构建并由计算机系统控制。

定义
教育机器人的主要目标是提供一套经验，以促进学生的机器人设计，分析，应用和操作的知识，技能和态度的发展。术语“机器人”在这里被广泛使用，并且可以包括铰接式机器人，移动机器人或任何规模的自动驾驶车辆。该方法的严谨性可以根据目标受众的背景进行调整，并且可能适合整个教育范围内的学生 – 来自小学或研究生课程。

另一个或第二个目标是使用机器人作为一个有形和令人兴奋的应用程序，以激励和促进指导其他通常是基础的主题，如计算机编程，人工智能或工程设计。

教学机器人的目的是利用学生与机器人互动的愿望，以促进认知过程。Martial Vivet提出了以下教育机器人定义：

对于教学目的而言，概念，创造和投入的活动是对日常使用的机器人过程和工具非常忠实和重要的复制品的技术对象，特别是在工业环境中。

教育机器人和教育机器人之间的区别是：

教育机器人：它使用套件和商业材料，在大多数情况下是昂贵的，广泛使用传感器和电机，专注于控制论，也被认为是综合的，并允许从具体到抽象。

教学机器人：采用低成本材料，包括回收材料，并集成了不同的知识领域，重点是数学，自然科学和技术。即使没有计算机，您也可以了解计算机，就像教育机器人一样，您可以从具体到抽象。

此外，作为教育资源的机器人技术允许开发一般的科学和技术的自然知识。特别是如果使用STEM方法（科学，技术，工程和数学）。

教学法
教育机器人课程开始于教师应对挑战的方法，学生使用教学材料，如机械零件，电子元件和紧固件，由计算机工具支持，允许生成可编程的原型，以满足解决问题的任务在挑战中，原型的构思，设计，组装和启动过程丰富了学生的学习过程。

在这些课程中，学生将面临包括物理，数学和技术概念的挑战。通过这种方式，学生可以用实际的方式学习在官方学校课程的各个科目中学习的概念。这促使学生学习这些科目，因为他们可以体验他们理论研究的实际应用。

在整个课程过程中，必须提高挑战的难度。后者将允许在挑战的难度和孩子解决它的能力之间取得平衡。这可以防止孩子因无法解决挑战而感到沮丧，或者因为他们的能力过于简单而感到厌倦。

有一些新的教育趋势，学生将物理材料与软件结合起来，简化并导致结果，让学生了解那里发生的事情。通过这种方式，学生能够理解和推断通过这种方法获得的知识，并能够将其应用于其他科目。

通过整合不同的知识领域，可以获得可观的结果。机器人技术是不同知识领域整合的一个例子; 通过该学科，集成了机械，电气，电子，计算机和通信系统。

以下是教育机器人的主要工作领域：

支持小学和中学教育;
成人接受专业培训;
机器人适用于残疾人;
机器人作为实验室工具;
教学机器人促进认知过程和表征的发展;
教育机器人及其应用的分析与思考。

起源
教育机器人主要关注机器人的创造，其唯一目的是发展使用它们的运动和认知能力更加实用和教学。通过这种方式，它旨在激发对硬科学的兴趣并激发健康的活动。同时让孩子成为一个团体组织，讨论允许发展社交技能，尊重每个人，以揭露和学习团队合作。

教育机器人技术起源于60年代，当时麻省理工学院媒体实验室的一组研究人员提出建造技术设备，让孩子们互动并对他们进行编程以执行某些动作。正是在这里，研究小组与乐高公司达成协议，开发所谓的LEGO / Logo，其中包括将乐高积木与可以从计算机执行的编程元素集成在一起。后来，在80年代左右，乐高公司已经将这些设备或玩具传播到世界各地用于教育目的。

相
他认为机器人是用电缆和设备在现实生活中建造的，但事实并非如此，因为在教育机器人中，它最初是通过计算机创建一个机器人。这是通过xLogo等特殊程序（使用免费版本）的帮助完成的，其中进行了一项小型研究，以确定该机器人在现实中是否可行。在这里，通过将它放在计算机上，建立了这个机器人将要实现的功能，这个功能专门用于执行小任务（例如带物品或清洁物品），你可以在屏幕上看到这个机器人的样子。随后，消除和安排，我们继续使用材料来实现它。

此时，使用各种材料，从Lego，Múltiplo或Robo-Ed等建筑系统部件到在家中不使用的废料（例如纸板箱和废弃电路）。虽然也使用了更多的类材料，如金属或其他衍生物。

分为教育机器人的阶段：

分析问题，调查和探索环境，提出待解决的问题。
设计，使用机器人套件设计问题的可能解决方案。
建筑，其中模型使用必要的部件和材料来建造模型。为此，使用机器人套件。
编程，其中原型的运动和行为通过软件编程。
测试，其中使用机器人套件和必要部件构建模型以使其运动。
文档，其中收集证据证明设计的功能。
演示文稿，其中创建的原型作为环境中明显的问题的替代解决方案公开。

在开始制定阶段之前，必须考虑到必须对学生提出具有挑战性的情况; 课堂应根据能力和能力的发展分组; 并且应该提供一张表，其中每个组可以清点材料。

目标
机器人教育的一些目标是：

让学生更有秩序。
促进实验，错误是学习和自我发现的一部分。
对你的事情更负责任。
掌握更大的移动性。
发展你的知识
培养团队技能，实现人的社会化。
培养你的创造力。
能够观察每一个细节。
了解编程语言的操作。
以有趣的方式发展学习。
使学生适应当前的生产过程，其中自动化起着非常重要的作用。

特别是在幼儿教育方面的目标如下：

培养未来的重要技能和能力。
解决游戏中提出的挑战。
促进创造力和创新。
在空间中建立对象之间的关系。
逐步建立时空关系。

教育机器人与残疾学生的目标是：

做教育和/或治疗。
帮助获得付费活动。
辅助实现日常生活活动。

用于教育机器人的材料
在教育和休闲机器人环境中，通常使用称为控制接口的设备，或者更通俗的控制器，18其任务是将PC个人计算机所需的所有转换和调节系统集成在一个单独的元件中，作为自动控制的大脑系统或机器人。因此，控制接口可以定义为多功能I / O板（输入/输出），它们通过其中一个通信端口连接到计算机，并用作它与控制系统的传感器和执行器之间的接口。 。

通常，接口提供以下一个或多个功能：

模拟输入，将模拟电压或电流电平转换为计算机可处理的数字信息。不同的模拟传感器可以连接到这种类型的输入，例如LDR（光依赖性电阻）。

模拟输出，将数字信息转换为模拟电流或电压，以便计算机可以控制“真实世界”事件。其主要任务是操作不同的控制设备：阀门，电机，伺服机构等。

数字输入和输出，用于控制系统仅需要区分数字量的状态（例如，接触传感器）并决定是否在某个过程中对元素进行操作的应用中，例如，激活/停用电磁阀。

计数和定时，一些卡包括这种类型的电路，它们可用于事件计数，脉冲频率和幅度的测量，方波的信号和脉冲的产生，以及在精确时刻捕获信号。

一些最先进的控制接口还具有用于调节和转换信号的精确电子器件，具有自己的微处理器和存储器。因此，它们甚至能够存储从计算机发送的小型控制程序，即使它们不再连接到它们也可以执行。

有些还具有编程库I / S，允许使用不同的通用语言，包括：LOGO，JAVA，BASIC和C.教育机器人中常用的另一种编程语言是Scratch，这是一个旨在简化开发的自由软件项目应用程序，并作为一个链接，通过各自的课程路线获取学生在开发过程中所需的其他类型的技能和能力。Scratch是一种可视化编程语言，允许以简单的方式创建动画，并且可以作为最先进的编程世界的跳板。

还有教育机器人套件，如Acer CloudProfessor，Neulog Sense，Flexbot的Panda Painter Kit，Next，Makeblock，LEGO WeDo，bq Zum Kit，littleBits，LEGO Mindstorms EV3，Beebot，OzobotBit或Aisoy1。

主要材料根据用户的年龄而工作。
根据教育机器人所针对的用户的年龄，存在不同种类的材料。根据年龄：

学校阶段：在教育阶段，教育机器人通常通过机器人制造工具包来完成，这些工具包具有能够制造它的所有必要部件。它们具有模块化组件以及套件的其他电子和运动组件，例如电机，传感器等。编程通过带有块的封闭程序完成。这一阶段最相关的一些品牌是LEGO，Fisher Technik或BQ。

成人阶段：在这个阶段，教育机器人是基于通过免费硬件板（Arduino和Raspberry）和其他通用组件（电子和机芯）进行原型设计的工作。产品通常不是特定品牌，除了上述免费硬件板，如Arduino和Raspberry。