技术标准和要求.docx
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技术标准和要求
技术标准和要求
设备清单
序号
名称
参数配置
数量
备注
一、教育机器人
1
STEAM创客教育平台
STEAM创客教育平台为创客教师和创客学生提供线上创客教学的管理平台，融合课程学习、在线编程、创意造物线上分享、作业管理、创客大赛运营为一体。
1、平台支持课程资源上传，在线课程学习，在线交流互动；
2、支持在线编程练习，兼容麻省理工scratch1.4、scratch2.0官方版本，交互式可编程创客初级实验箱、交互式可编程创新研发实验系统、数字化探究实验采集器等多种硬件编程；3、平台在线编程能够添加步骤说明，能全面记录编程过程；
4、平台创意造物线上分享能够添加制作步骤说明及图片、视频，能全面记录造物过程；
5、支持作业管理功能，包括作业发布、收集、批阅等全过程；
6、平台自带题库管理功能，教师用户可对题库进行新增、保存、删除等操作，并从中发布作业；
7、支持创客大赛赛事发布、报名、评审、结果发布等全过程；
8、能实时监控赛事进行情况，自动分析总结赛事信息。
1
2
初级试验箱
用于大班授课，普及创客基础素养，配套交互式可编程初级应用系统软件用于Scratch编程与传感器学习，采用一体式外壳结构，便于电脑室直接使用，所有传感器与输出装置内置于实验箱，方便老师收纳管理，主要用作学习编程与传感器知识，初步掌握创意设计的基本思路、编程思维的基础训练，学习常用传感器、输出装置的功能和在创意中的应用，用于完成前期创客入门的教学及学习内容：
1、滑杆、声音、光线、超声波、温度、湿度、人体红外、五方向按键等多种传感器组件；
2、蜂鸣器、马达、舵机、RGB三色灯、数码管、LED显示阵列、音乐播放系统等多个输出设备；
3、通过USB与电脑相连，配套的交互式可编程软件可以直接显示实验箱内传感器的测量值并作为Scratch程序变量；4、2路外接扩展输入口，采用3.5mm耳机插孔，可与交互式可编程创新研发实验系统的外接传感器通用
5、通过配套的交互式可编程软件可以手动直接驱动和编程控制实验箱输出设备；
6、一体式结构，坚固耐用，可保护电子元器件，不易损坏。
7
3
能力挑战赛场地模型套装
1结构件：
设计比例基于标准的10毫米积木，拼插式搭建方式，无螺丝搭建设计。
组件数量不少于1000个，组件种类不少于50种。
主要元器件包含：
3种点结构、8种线结构、6种面结构、6种轴、5种联轴器等。
2传动件：
10种齿轮齿条37个，包含：
12半高锥齿轮、20半高锥齿轮、12锥直齿轮、20锥直齿轮、8直齿、16直齿轮、24直齿、36锥直齿轮、40直齿轮、蜗杆。
3属于全国电脑制作活动指定场地。
1
4
能力挑战赛场地框架
双层折叠式金属框架，展开规格尺寸不小于2m＊2m
1
5
积木教育机器人普及套装
1控制器：
32位ARM处理器，主频72MHZ，512K程序存储器，64K数据缓冲器（可高于此参数）；采用U盘方式下载，提供可满足用户存储的空间，可同时存储30条以上程序；通过左右按键在程序界面选择不同的程序并运行；界面语种可选择性切换，支持中文、英文两个语种；内置电源电压测量模块、音量测量模块和蜂鸣器；提供12路I/O口RJ11传感器接口（数字/模拟复用），支持AI、DI、DO、RS485和计数功能；提供4路RJ11电机口，支持普通PWM控制和闭环控制，单路最大电流1.5A；包含128*64点阵液晶屏，带背光，可以显示图形和字符；4个按键，通过界面操作可直接在控制器上读取各端口返回值、控制各端口执行器动作，可以设置EEPROM中的数值，还可以设置控制器自身的声音和液晶屏背光板的开关；工作电压7.0-8.4v。
2结构件：
设计比例基于标准的10毫米积木，拼插式搭建方式，无螺丝搭建设计。
组件数量不少于400个，组件种类不少于40种。
主要元器件包含六面搭建立方体若干、3种点结构、5种面结构、8种线结构、6种轴、2种轴承等。
各种类型结构部件还以颜色区分，全套产品颜色多于5种。
提供使用手册。
3传动件：
12种齿轮齿条不少于20个，包含：
12半高锥齿轮、20半高锥齿轮、12锥直齿轮、8直齿、16直齿轮、20锥直齿轮、24直齿、40直齿轮、齿条、蜗杆、52转盘齿底盘、52转盘齿底盘盖。
4传感器：
地面灰度传感器（工作电压5V，自发射调制光线，抗环境光干扰）5个；
5执行器：
闭环电机3套:
工作电压8.4V，空载转速420±3rpm，旋转扭矩0.05N*M，堵转扭矩0.25N*M。
6能源：
专用锂电池：
8.4V1500MHA，最大放电电流为6.5A，自带保护电路；适配器：
8.4V1A，接在电源口上可以直接给控制器供电；
7软件系统：
开发软件支持标准流程图编程和标准C语言编程。
流程图模块包含所有端口功能，支持子程序功能，0代码操作即可完成编程，同时流程图中支持嵌入C代码程序段。
流程图可自动生成C语言，C语言支持指针、数组、结构体等复杂应用。
库函数全开放。
支持在线升级。
8属于全国中小学信息技术创新与实践活动准入器材。
9属于全国中小学电脑制作活动准入器材。
10
可参加江苏省机器人大赛普及赛；世界教育机器人大赛等
6
工程能力赛场地套装
组件数量大于350个，组件种类大于40种。
可以直接将任务模型通过魔术贴粘在场地上且方便位置调换。
包含场地布置方法说明和任务模型搭建说明。
拼插式搭建方式，搭建过程不需要使用螺钉,配套1300*2500*700MM木质支架。
1
普及赛、国际赛训练场地
7
创客开源机器人教育套装
1、功能描述：
1）巡线功能：
可以随意设计黑白线路图让小车巡着黑线行走。
2）自动避障：
当行走线路上有障碍物时，会自动避开，实现自动避障功能。
3）红外遥控：
可以用红外遥控器控制小车行走。
4）手动模式：
标配蓝牙模块，可以用app通过蓝牙连接控制小车。
2、材料（结构件）
1）主要结构件材料使用高强度2mm航空铝板冲压成型，结合CNC精密加工，结构坚固，配合紧密；
2）抗拉强度大于250MPa；耐力大于172MPa；延伸率小余1.7%；硬度大于70HB。
3、软件
1）图形化编程软件:
基于与教材一致的scratch版本二次开发的图形化编程软件。
需提供软件著作权证书复印件并加盖厂家公章。
2）arduinoIDE:
每个电子模块具有大量方便好用的c/c++库函数，并且库函数标配使用手册，同时每个电子模块需具有编程例子供参考。
4、电子模块：
包含如下电子模块：
超声波模块、巡线传感器、蓝牙模块、2.4G模块、彩色LED模块、声音传感器、9G小舵机包、数码管模块、1m彩色灯带、LED点阵屏、人体红外传感器、电子器模块、温度传感器、meOrion主控板、摇杆模块、RJ25适配器模块、130电机模块5V/10000RPM（含配件）、mbot专用2.4G模块。
5、为确保套件软硬件良好的兼容性与稳定性，软件、电子模块及材料（结构件）均需由同一厂商提供。
20
用于机器人编程教育
8
STEAM教育机器人套装
1、功能简述
本项目包含：
精密金属结构件、基于Arduino的模块化主控板，智能传感器和电子模块、专属配套课程等。
2、精密金属结构件参数
（1）材质与工艺：
主要材料使用高强度航空铝板冲压成型，结合CNC精密加工，结构坚固，配合紧密；
（2）技术参数：
耐高温度＞500℃；抗拉强度＞250MPa；耐力＞150MPa；延伸率＜2%；硬度＞70HB；
3、电子部件参数
（1）主控制板：
支持插拔式可换主控芯片，可支持ESP32、ATmega328p，mega2560等；集成RGBLED、按键、蜂鸣器；并可扩展连接针式红外接收器，光线传感器，声音传感器、温度传感器、RGB灯环等插针式模块；支持6-12V宽幅电压；主控板可最多支持10个RJ11传感器或10个电机同时工作。
（2）主要模块或传感器要求：
RGB超声波模块：
标配1组超声波探头且内置6颗RGB全彩灯，测量范围从4cm到500cm；可在不同情况下发出不同的全彩色灯光。
可以控制机器人避开障碍或进行距离测量；模块自带MCU，可实现自动识别模块接入。
巡线模块：
标配两个传感器，每个传感器有一个红外发射LED和一个红外感应光电晶体管，机器人能够沿着白色背景上的黑色线条移动，或是黑色背景上的白色线条移动，或是单色背景下的彩色线条移动，具有检测速度快，电路简单等优点，并可读取每个传感器的模拟值。
LED点阵屏：
标配LED蓝色灯点阵；可以显示数字、字母和相关图形，可以用于制作数字时钟和简单动画等。
声音传感器模块：
可以感知环境中的声音强度并反馈相应电信号从而执行程序控制机器人。
光线传感器模块：
可以感知环境中的光线强度并反馈相应的电信号从而执行程序控制机器人。
（3）通讯接口：
为方便学生入门、套件教学和快速搭建，电子模块需标配MCU并采用4P4C的RJ11端子，使用的是4pin水晶头的RJ11连接线，连接使用方便快捷、电气性能好、寿命长。
绝大部分传感器模块和RJ11端口可以任意连接随意插拔并可以自动识别端口反馈到编程程序中。
4、编程平台参数
（1）使用纯图形化编程软件进行编程；
（2）兼容Arduino软硬件开发平台，兼容ArduinoIDE软件编程，兼容Scratch软件编程；
（3）须封装相应电子模块的C语言库。
5、电源解决方案
（1）标配带安全保护装置及程序（过充/过放/短路/过流等保护）的锂电池盒，电池盒容量：
不小于4000mAh；
（2）标配锂电池USB式安全充电器。
20
用于机器人教学配有教材
二、创客课程学习平台
1
科学高级套装
1、功能简述
（1）本套装应包含足量的机械结构和电子模块，具备极高的模块性和扩展性，可以让学生轻松创造出9种以上的形态；
（2）本项目包含：
精密金属结构件、基于Arduino的模块化主控板，智能传感器和电子模块、搭建说明等。
2、主要案例形态
（1）曲柄滑块机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示曲柄滑块工作原理
（2）曲柄摇杆机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示曲柄摇杆工作原理
（3）双摇杆机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示双摇杆工作原理
（4）往复摆动机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示往复摆动机构工作原理
（5）音乐齿条机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示音乐齿条工作原理
（6）齿轮传动发电机机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示齿轮传动发电机结构工作原理
（7）啮合型皮带传动机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示啮合型皮带传动机构工作原理
（8）超声波吉他机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示超声波吉他结构工作原理
（9）超声波雷达机构：
采用简单机械和电子模块搭建出相应结构演示超声波雷达机构工作原理
2、部件参数
（1）主控制板：
至少包含4块以上主控板，每块主控板皆可支持插拔式可换主控芯片，可支持ESP32、ATmega328p，mega2560等；集成RGBLED、蜂鸣器、红外接收器，光线传感器，按钮等传感器；支持6-12V宽幅电压；单块主控板可支持10个RJ11传感器或10个电机同时工作。
（2）其他模块和主要零件要求：
标配至少9个电池模块、8个电机、1个舵机、2个超声波模块、各种金属和塑料结构件1批。
（3）通讯接口：
为方便学生入门、套件教学和快速搭建，电子模块采用4P4C的RJ11端子，使用的是4pin水晶头的RJ11连接线，连接使用方便快捷、电气性能好、寿命长。
绝大部分传感器模块可以任意连接随意插拔并可以自动识别端口反馈到编程程序中。
3、编程平台要求
（1）使用纯图形化编程软件进行编程；
（2）兼容Arduino软硬件开发平台，兼容ArduinoIDE软件编程，兼容Scratch软件编程；
（3）须封装相应电子模块的C语言库。
3
2
STEAM教育创客空间初级套装（零件清单明细附后）
1、功能简述
（1）本套装应包含丰富的的机械结构和电子模块，具备极高的模块性和扩展性，可以让学生轻松创造出20种以上的形态；
（2）本项目包含：
精密金属结构件、基于Arduino的模块化主控板，智能传感器和电子模块、专属配套课程等。
（3）大部分电子模块带塑胶底座，底座兼容乐高以及8mm孔距安装，而且电子模块与底座之间拆装方便。
2、精密金属结构件参数
（1）材质与工艺：
主要材料使用高强度航空铝板冲压成型，结合精密加工，结构坚固，配合紧密；
（2）技术参数：
耐高温度＞500℃；抗拉强度＞250MPa；耐力＞150MPa；延伸率＜2%；硬度＞70HB；
（3）平台拓展性：
工业标准孔距和孔径，以8mm的倍数为基准，兼容大量工业标准件和五金零件；
（4）安全性：
安全环保无毒。
3、部件参数
（1）主控制板：
主板尺寸应不大于72*36*22mm，内置ATmega328p芯片或以上，集成蓝牙BT4.1模块、红外、蜂鸣器、光线传感器，触摸开关、声音传感器等。
支持3-6V电压范围；主控板可同时支持4个传感器和2个电机同时工作。
声音传感器模块可以感知环境中的声音强度并反馈相应电信号从而执行程序控制机器人。
光线传感器模块可以感知环境中的光线强度并反馈相应的电信号从而执行程序控制机器人。
（2）其他模块和主要零件要求：
标配至少7个电池模块，电池为可充电锂电池、9个电机、1个舵机、2个超声波模块、1个Mp3模块、各种金属结构件，轴和塑料齿轮以及塑胶结构件1批。
（所有模块可以自动识别）
（3）通讯接口：
为方便学生入门、套件教学和快速搭建，电子模块采用4P4C的RJ11端子，使用的是4pin水晶头的RJ11连接线，连接使用方便快捷、电气性能好、寿命长。
绝大部分传感器模块和RJ11端口可以任意连接随意插拔并可以自动识别端口反馈到编程程序中。
3、编程平台要求
（1）使用纯图形化编程软件进行编程；
（2）兼容Arduino软硬件开发平台，兼容ArduinoIDE软件编程，兼容Scratch软件编程；
（3）须封装相应电子模块的C语言库。
2
3
NOC创客套件
一、NOC比赛专用器材
包含小功率的180编码减速电机、37直流电机，配合相应的控制器和主控板，更好的发挥各种电机的性能。
二、功能与特点：
（总括）
1、硬、软件平台的多样性、特殊性与国际性
（1）拥有创新硬、软件平台，包含独特的金属机械结构件，定制化控制系统及电子模块，以及多形式的编程软件；
（2）接近工业级的工程创意搭建平台，平台包含大量动力器材，各种类型的直流电机，舵机，步进电机编码电机以及对应的电机驱动器模块，基于这个平台，可以快速实现系统控制。
（3）平台体系的知识承载能力强，可以覆盖不同年龄段的知识，教学方式多样化，拥有很强的创新性。
2、精密金属结构件
3、电子模块
（1）动力部分，兼容大量市面上常见的直流电机，舵机，步进电机以及编码电机，在动力装置方面选择范围广。
（2）编程平台多样，可兼容乐高积木及其它智能教育平台的产品；同时支持Scratch、ArduinoIDE等图形化编程环境，这几种编程系统也是目前国际通用的创新电子设计工具。
（3）驱动模块体积小，驱动能力大，稳定控制，在行业中处于领先地位。
三、构件数量
电机类不少于2种，零件数量不少于6个。
型材类不少于2种，零件数量不少于3个。
机械类不少于3种，零件数量不少于7个。
主控类不少于1种，模块数量不少于1个。
驱动类不少于1种，模块数量不少于4个。
传感器类不少于1种，模块数量不少于3个。
控制输入类不少于1种，模块数量不少于1个。
辅助器材类不少于9种，模块数量不少于15个。
五金类不少于6种，零件数量不少于220个。
轮类不少于3种，零件数量不少于10个。
四、机械种类的描述
a）主控类：
i.兼容ArduinoIDE编程,配套封装库,降低客户编程门槛;
ii.兼容图形化编程,让没有编程基础的客户低门槛入门.
iii.兼容Scratch图形化编程,这个是专门针对小学中学课堂编程设计的,基于开源scaratch2.0软件编写的,能够控制各个电子模块,实现局域网通信和脱机下载,让用户可以脱离电脑运行;
iv.主板芯片：
Mega2560-16AU,8位，主板存储：
ROM256k；RAM4K；
v.工作电压：
7-12V;
vi.MicroUSBconnection;
b）传感器类
i.颜色接线体系：
每个电子模块都有对应的颜色标签,比如电位器模块时黑色，那么他就可以接主控板有黑色标签的port口,方便学生接各种模块;
ii.集成接口：
传感器电子模块接口为水晶头接口，插拔简单，不需要复杂的杜邦线跳接，方便学生课堂使用，避免短路和反接现象发生;
iii.电子模块有固定的库，方便学生学习，降低入门门槛;
iv.大部分电子模块都能通过Scratch升级编程控制，适合小学生编程，实现电子和Scratch互动;
v.每个模块都有相应的指示灯，方便查看工作状态。
c）驱动类：
可以驱动直流电机，编码电机，步进电机和舵机，比市面上的驱动模块体积更小，稳定性更好，驱动能力更强,兼容大量市面上常见的直流电机，舵机，步进电机，在动力装置方面选择范围广。
驱动模块体积小，驱动能力大，稳定控制，在行业中处于领先地位。
d）辅助器材类：
辅助各个电子模块，让电子模块可以跟机械结构更加完美的结合。
e）电机类：
作为作为机器模型的动力源。
f）五金类：
包含紧固件和工具，套件提供的螺钉系列满足一般搭建的需求。
1
4
NOC比赛场地
1.场地尺寸：
长3000mm，宽3000mm，边缘为50mm高的护栏。
2.场地材质：
喷绘合成纸，无光。
3.轨迹线：
白色，线宽25mm；场地轨迹线末端白色长方块标志位统一为300x150mm。
4.场地的得分区分成两部分：
中间部分被长宽400×400mm、高50mm的护栏围起，称为“投掷得分区”；其他部分称为“滚动得分区”，尺寸为800×800mm。
5.起点为400×400mm的方形区域。
6.场上木质骰子形状矿石的尺寸为50×50×50mm、颜色分为红色和黄色（高分矿石）、重量为80g左右。
7.资源区：
场地左下角的（直角边长为300mm，高200mm）台上放有高分矿石。
1
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智能家居小电子套装（零件清单明细附后）
1、功能简述
（1）本项目包含：
精密金属结构件、基于Arduino的模块化主控板，智能传感器和电子模块、专属配套课程等。
（2）大部分电子模块带塑胶底座，底座兼容乐高以及8mm孔距安装，而且电子模块与底座之间拆装方便。
2、精密金属结构件参数
材质与工艺：
主要材料使用高强度2mm航空铝板冲压成型，结合CNC精密加工，结构坚固，配合紧密；
3、电子部件参数
（1）主控制板：
主板尺寸应不大于72*36*22mm，内置ATmega328p芯片或以上，集成蓝牙BT4.1模块安装基座（可扩展蓝牙2.4G模块）、红外、蜂鸣器、光线传感器，触摸开关、声音传感器等。
支持6-10V宽幅电压；主控板可同时支持4个传感器和2个电机同时工作。
（2）主要模块或传感器要求：
RGB超声波模块：
采用超声波探头内置RGB灯，实现炫酷灯效，其超声波进行避障，测量范围从4cm到500cm；可控制机器人避开障碍或进行距离测量；RGB超声波模块自带MCU，可实现自动识别模块接入。
红外遥控器：
标配一个红外遥控器，用于遥控与互动。
遥控范围：
8m以上，采用电池：
CR20323V扣式锂锰电池；红外载波频率：
38KHz。
单路触摸传感器：
通过检测手接触到传感器产生控制信号，可重复触发（默认）/非重复触发。
单路触摸传感器自带MCU，可实现自动识别模块接入。
温湿度传感器：
可同时检测环境的的温度和湿度，温湿度传感器自带MCU，可实现自动识别模块接入。
单色LED模块-红色：
模块结构简单，可用来作为信号灯。
5V130风扇模块：
模块上有个130电机，转速9000rpm（无负载）；5V130风扇模块自带MCU，可实现自动识别模块接入。
9g角度舵机：
体积小，用途广，可用来驱动连杆机构等。
数码管模块：
4位7段数码管，可以用来显示数字。
数码管模块自带MCU，可实现自动识别模块接入。
（3）通讯接口：
为方便学生入门、套件教学和快速搭建，电子模块采用4P4C的RJ11端子，使用的是4pin水晶头的RJ11连接线，连接使用方便快捷、电气性能好、寿命长。
绝大部分传感器模块和RJ11端口可以任意连接随意插拔并可以自动识别端口反馈到编程程序中。
4、编程平台参数
（1）使用纯图形化编程软件进行编程；
（2）兼容Arduino软硬件开发平台，兼容ArduinoIDE软件编程，兼容Scratch软件编程；
（3）须封装相应电子模块的C语言库。
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用于学生开源硬件教学
三、其它竞赛设备
1
电子百拼
材质：
产品采用安全无毒ABS全新塑料和环保铜制作;
说明书：
同步使用实物图与电路图和说明书两种，便于识别与拼装。
拼接方式:
采用环保的子母铜钮扣进行按压拼接。
控制方式:
手控，磁控，光控，声控，电控，触摸，振动等多种控制方式，直接根据电路原理图快速拼装出各种趣味电路和实用电路。
多变电子积木：
可在2分钟内拼装多种实用电路，例如：
音乐门铃，防盗报警器，收音机，扩音机，固体录音机，卡拉OK电路等电路。
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符合光纤传输电路和智能电路竞赛
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STEAM电子创意设计套装（个人赛）
STEAM创客教育学习套装用于创客教育基础素养的培养，提高学生的编程素养、智能电子硬件认知、创新能力及跨学科知识的综合应用能力,通过学习学生能够熟练使用智能电子硬件的输入输出功能并自行动手设计搭建作品，是创客教育学习入门的良好平台。
套装采用通用ArduinoUNO主控板，配合拓展板和电子模块及附件，可采用、Arduino、Mixly等多种编程软件控制，支持在线控制和脱机控制，模块采用通用插针接口，方便拓展；模块连接均采用4PIN杜邦线连接，方便拓展。
套装清单：
ArduinoUNO板1个、端口拓展板（带驱动，可直接驱动电机）1个、蜂鸣器1个、循迹模块1个、红外接收模块1个、遥控器1个、TT马达2个、万向轮1个、小车配套结构件1套、电池盒1个、配套数据线及附件1套。
可实现功能：
红外遥控行驶、循迹等。
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可参加江苏省电子技师认定活动
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STEAM电子创意设计套装（3人组）
STEAM创客教育学习套装用于创客教育基础素养的培养，提高学生的编程素养、智能电子硬件认知、创新能力及跨学科知识的综合应用能力,通过学习学生能够熟练使用智能电子硬件的输入输出功能并自行动手设计搭建作品，是创客教育学习入门的良好平台。
套装采用通用ArduinoUNO主控板，配合拓展板和烫金传感器电子模块及附件，可采用Scratch、Arduino、Mixly等多种编程软件控制，支持在线控制和脱机控制，模块采用通用插针接口，方便拓展；双层PCB结构保护电路，同时避免学生使用时受伤；双层板底板设有圆孔，方便固定；模块连接均采用4PIN杜邦线连接，方便拓展。
套装清单：
ArduinoUNO板1个、端口拓展板（带驱动，可直接驱动电机）1个、超声波传感器1个、循迹模块1个、红外接收模块1个、遥控器1个、数码管1个、RGB灯1个、金属齿微型舵机1个、光敏电阻2个、温敏电阻2个、蜂鸣器2个、TT马达2个、万向轮1个、多功能能金属结构件1套（可自行设计装配成小车）、电池盒1个、配套数据线及附件1套。
可实现功能：
超声波避障、红外遥控行驶、循迹、蜂鸣器警示、光线感应
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