前言
VEX機(jī)器人（VEX Robotics）是由美國(guó)創(chuàng)首國(guó)際（Innovation First International，簡(jiǎn)稱IFI）創(chuàng)立的教育機(jī)器人系列，包括VEX 123、VEX GO、VEX IQ、VEX VRC、VEX U，以及VEX AI等多個(gè)系列，提供了從學(xué)齡前到大學(xué)階段完整的教學(xué)和競(jìng)賽體系。
VEX機(jī)器人競(jìng)賽也是世界上影響力最大、參與人數(shù)最多的機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)。目前全世界有70多個(gè)國(guó)家的2萬多支戰(zhàn)隊(duì)在參與VEX機(jī)器人競(jìng)賽。國(guó)內(nèi)隊(duì)伍可以參與的競(jìng)賽
包括區(qū)域賽（如華北區(qū)賽、華東區(qū)賽等）、中國(guó)賽、洲際賽（亞洲錦標(biāo)賽、亞洲公開賽）和世界錦標(biāo)賽。VEX機(jī)器人世界錦標(biāo)賽是VEX競(jìng)賽中最高級(jí)別的比賽。自2016年以來，它多次被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證為世界規(guī)模最大的機(jī)器人競(jìng)賽（The Largest Robotics Competition on Earth）。2020年，由于全球疫情影響，VEX 機(jī)器人世界錦標(biāo)賽改為線上虛擬比賽（VEX Robotics Virtual World Celebration），因此又被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證為世界參與人數(shù)最多的線上機(jī)器人賽事。
近年來，中國(guó)競(jìng)賽隊(duì)在VEX機(jī)器人世界錦標(biāo)賽上取得了優(yōu)異成績(jī)。尤其是北京市西城區(qū)青少年科學(xué)技術(shù)館代表隊(duì)，在20182020年創(chuàng)造了VEX機(jī)器人世界錦標(biāo)賽目前的三連冠紀(jì)錄，因此得到了中央廣播電視總臺(tái)、北京廣播電視臺(tái)、《中國(guó)青年報(bào)》等媒體的專訪，也引起了社會(huì)和業(yè)界的廣泛關(guān)注。
一枝獨(dú)秀不是春，百花齊放春滿園。為了使更多青少年更好地學(xué)習(xí)VEX IQ機(jī)器人課程，我們的冠軍團(tuán)隊(duì)精心編寫了《跟世界冠軍一起學(xué)VEX IQ機(jī)器人》等多本圖書，詳細(xì)介紹了VEX IQ機(jī)器人教學(xué)、訓(xùn)練和競(jìng)賽方法，對(duì)國(guó)內(nèi)VEX IQ機(jī)器人教育起到了重要推動(dòng)作用。今年，由于VEX IQ機(jī)器人進(jìn)行了產(chǎn)品升級(jí)，所以我們也根據(jù)新一代產(chǎn)品的特性編寫了本書。本書主要有以下特點(diǎn)。
（1）介紹了VEX IQ第2代機(jī)器人的最新知識(shí)，并設(shè)計(jì)了新的教學(xué)案例。2021年，VEX IQ機(jī)器人推出了第2代產(chǎn)品。與第1代產(chǎn)品相比，第2代VEX IQ機(jī)器人功能進(jìn)行了多方面的改進(jìn)，如主控器升級(jí)為彩色屏幕、新增了編程語(yǔ)言、遙控器增加了按鍵、新增了傳感器和配件，另外傳感器功能和性能也進(jìn)行了升級(jí)。本書根據(jù)VEX IQ第2代機(jī)器人產(chǎn)品的功能和特性重新編寫了內(nèi)容和案例，可以讓讀者及時(shí)了解和掌握VEX IQ第2代機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)。
（2）將STEM教育內(nèi)容融入VEX IQ機(jī)器人教育過程。VEX IQ機(jī)器人的設(shè)計(jì)、搭建和程序編寫過程包含很多STEM知識(shí)。STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的英語(yǔ)首字母縮寫。這個(gè)教育過程豐富了學(xué)生們的知識(shí)技能，鍛煉了他們的思維能力和實(shí)踐能力，對(duì)提高學(xué)生們的綜合能力有很大幫助。
（3）將全素質(zhì)教育理念融入VEX IQ機(jī)器人教育過程。本書不僅教授學(xué)生們VEX IQ機(jī)器人知識(shí)，還鼓勵(lì)大家參與相關(guān)競(jìng)賽，在學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和競(jìng)賽中去鍛煉多方面的能力和素質(zhì)。VEX IQ機(jī)器人競(jìng)賽體系是個(gè)微縮版的社會(huì)模型，其中蘊(yùn)含著合作共贏、拼搏進(jìn)取、項(xiàng)目管理等諸多理念和經(jīng)驗(yàn)。在比賽過程中，學(xué)生們有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)如何處理自我與他人的關(guān)系，以及與社會(huì)的關(guān)系。根據(jù)以往教育經(jīng)驗(yàn)，有過豐富VEX IQ競(jìng)賽經(jīng)歷的優(yōu)秀選手，其自信心、拼搏精神、團(tuán)隊(duì)精神、自我管理能力、交際合作能力、抗挫折能力，通常都會(huì)有顯著提高。另外，隊(duì)員在競(jìng)賽隊(duì)中通常會(huì)根據(jù)自身特點(diǎn)承擔(dān)不同的職責(zé)分工，這也是一個(gè)很好的早期職業(yè)探索的過程。
綜上，我們希望通過VEX IQ機(jī)器人教育和競(jìng)賽體系，來幫助少年兒童更好地學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)，早日成為對(duì)祖國(guó)和社會(huì)有用的棟梁之材。
本書分為6章。第1章是VEX IQ機(jī)器人概述，主要介紹VEX IQ的特點(diǎn)、教育和競(jìng)賽。第2章是VEX IQ第2代機(jī)器人硬件，主要介紹VEX IQ第2代機(jī)器人硬件知識(shí)。第3章是VEX IQ第2代機(jī)器人軟件，主要介紹VEXcode IQ軟件知識(shí)。第4章是VEX IQ機(jī)器人程序設(shè)計(jì)，主要通過一些VEX IQ機(jī)器人的典型案例來介紹傳感器編程的思路和方法。第5章是經(jīng)典案例，幫助學(xué)生由淺入深地了解和掌握VEX IQ機(jī)器人的搭建技巧和編程知識(shí)。第6章收錄了來自選手和家長(zhǎng)的競(jìng)賽心得。同時(shí)附錄中介紹了世界冠軍內(nèi)訓(xùn)筆記。
本書的寫作過程得到了特約顧問張莉老師的熱情幫助。
本書可以作為VEX IQ機(jī)器人學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)用書、教師的參考用書，也可以作為機(jī)器人競(jìng)賽選手的參考用書。
由于知識(shí)水平所限，書中難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。