清華大學(xué)出版社版小學(xué)六年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)教案.doc
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. 第一單元 結(jié)識(shí)新伙伴 單元概述: 本單元,我們將一起走進(jìn)機(jī)器人的世界,結(jié)識(shí)機(jī)器人朋友,了解機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)。學(xué)會(huì)用“能力風(fēng)暴vJCl.5仿真版”軟件(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“VJC仿真”軟件)中的“直行”、“轉(zhuǎn)向”、“顯示”、“發(fā)音”、“啟動(dòng)電機(jī)”、“延時(shí)等待”、“停止電機(jī)”和“結(jié)束”等模塊編寫(xiě)程序,教機(jī)器人學(xué)走路、學(xué)轉(zhuǎn)彎、學(xué)唱歌、學(xué)畫(huà)畫(huà)……做機(jī)器人耐心的小老師。 在這個(gè)過(guò)程中,同學(xué)們還將了解什么是程序,以及程序的順序結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu),知道它們是怎樣影響程序的執(zhí)行過(guò)程的,并會(huì)用“多次循環(huán)”、“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫(xiě)程序,體會(huì)怎樣通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)達(dá)到控制機(jī)器人的目的。 相信,機(jī)器人一定會(huì)成為同學(xué)們喜愛(ài)的好朋友,給同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活增添色彩! 教學(xué)目標(biāo): 1、認(rèn)識(shí)機(jī)器人并了解機(jī)器人的發(fā)展與未來(lái)。 2、了解機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運(yùn)行環(huán)境。 3、學(xué)會(huì)調(diào)整參數(shù),讓機(jī)器人做得更好。 4、了解程序的順序循環(huán)結(jié)構(gòu)。 5、掌握畫(huà)正多邊形的規(guī)律和方法。 6、學(xué)會(huì)用“控制模塊庫(kù)”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫(xiě)程序,讓機(jī)器人反復(fù)唱歌。 教學(xué)重點(diǎn): 1、機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運(yùn)行環(huán)境。 2、了解程序的順序循環(huán)結(jié)構(gòu)。 (四)教學(xué)難點(diǎn): 1、會(huì)用“控制模塊庫(kù)”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫(xiě)程序,讓機(jī)器人反復(fù)唱歌。 教學(xué)準(zhǔn)備: 在學(xué)生機(jī)上安裝好VJC1.5版版仿真軟件。 單元課時(shí)安排: 本單元有4課,每1課安排1課時(shí),共4課時(shí)。 第1課 認(rèn)識(shí)新朋友 ——機(jī)器人仿真系統(tǒng)的應(yīng)用與“直行”模塊 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):認(rèn)識(shí)機(jī)器人并了解機(jī)器人的發(fā)展與未來(lái)。 2.技能目標(biāo):了解機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運(yùn)行環(huán)境。 3、情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)器操作的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 了解機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運(yùn)行環(huán)境。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 在機(jī)器人游園會(huì)上,我們見(jiàn)到了各式各樣的機(jī)器人,有直立行走的人形機(jī)器人,有四肢運(yùn)動(dòng)的機(jī)器狗,還有多足運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人昆蟲(chóng),以及各種形狀和結(jié)構(gòu)的輪式運(yùn)動(dòng)機(jī)器人,你想知道機(jī)器人在游園會(huì)中的表現(xiàn)嗎? 本課,我們將了解什么是智能機(jī)器人,智能機(jī)器人有什么特點(diǎn),了解“能力風(fēng)暴VJC1.5仿真版”的操作界面,并與新伙伴一起參加比賽。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——智能機(jī)器人的特點(diǎn) (1)每個(gè)機(jī)器人的動(dòng)力都來(lái)源于電池,如果沒(méi)有電池,機(jī)器人就不能正常工作。 (2)各種各樣的機(jī)器人在各自的跑道上進(jìn)行比賽,它們的所有動(dòng)作都離不開(kāi)“聲、光、電”。 (3)每個(gè)智能機(jī)器人都有一個(gè)可以編程控制的“大腦”。 2.認(rèn)識(shí)VJC1.5仿真版流程圖編輯界面 (1)雙擊不同模塊庫(kù)按鈕了解每個(gè)模塊庫(kù)中分別有哪些模塊。 (2)單擊工具欄中的“仿真”按鈕,進(jìn)入仿真環(huán)境界面。 3.認(rèn)識(shí)VJC1.5仿真版的仿真環(huán)境界面 (1)在仿真環(huán)境界面的頂部是機(jī)器人信息顯示區(qū)。 (2)在仿真環(huán)境界面的下部是環(huán)境信息顯示區(qū)。 (3)在仿真環(huán)境界面左側(cè)的中間部分是環(huán)境編輯區(qū),可以添加各種實(shí)體。 (4)在環(huán)境編輯區(qū)中添加聲源。 (5)在環(huán)境編輯區(qū)中添加光源。 4.參加比賽——邁出第一步 步驟1:雙擊桌面上的圖表,進(jìn)入VJC1.5仿真流程圖編輯界面。 步驟2:在左側(cè)模塊中選擇“執(zhí)行器模塊庫(kù)”,把“直行”模塊拖到流程圖編輯區(qū),放在“主程序”模塊的下方,使其以流程線與“主程序”模塊連接。 步驟3:右擊“直行”模塊,打開(kāi)“直行模塊”對(duì)話框在此對(duì)話框中有兩個(gè)參數(shù)可以調(diào)整,一個(gè)是速度,一個(gè)是時(shí)間。我們把速度選到100,把時(shí)間選在1秒鐘。 步驟4:在“程序模塊庫(kù)”中將“結(jié)束模塊”拖到流程圖編輯區(qū)中,與“直行”模塊連接。第一個(gè)簡(jiǎn)單程序編寫(xiě)完成。 步驟5:?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械摹胺抡妗卑粹o進(jìn)入仿真環(huán)境界面。 步驟6:?jiǎn)螕舴抡姝h(huán)境左下角的“運(yùn)行”按鈕,出現(xiàn)一個(gè)仿真機(jī)器人。把仿真機(jī)器人拖到仿真環(huán)境中,單擊鼠標(biāo),機(jī)器人開(kāi)始運(yùn)行程序。 步驟7:如果需要修改程序或調(diào)整數(shù)據(jù),在仿真環(huán)境下單擊左上角的“退出”按鈕,即可返回流程圖編輯區(qū)。 步驟8:執(zhí)行“文件”下的“保存”命令,彈出“保存”對(duì)話框,單擊“保存在”下拉列表框右側(cè)的三角按鈕,在彈出的文件夾列表中,選擇要保存到的文件夾,在“文件名”框中輸入“直行”,單擊“保存”按鈕完成程序的保存。 課后反思: 第2課 無(wú)腳走天下 ——“啟動(dòng)電機(jī)”模塊和“延時(shí)等待”模塊 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)用“執(zhí)行器模塊庫(kù)”中的“啟動(dòng)電機(jī)”、“延時(shí)等待”、“停止電機(jī)”等模塊編寫(xiě)程序。 2.技能目標(biāo):學(xué)會(huì)讓機(jī)器人畫(huà)弧線。 3、情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí)用弧線畫(huà)蘋(píng)果,增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 學(xué)會(huì)使用“執(zhí)行器模塊庫(kù)”中的“啟動(dòng)電機(jī)”。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 上節(jié)課我們通過(guò)了一個(gè)簡(jiǎn)單的賽跑項(xiàng)目,學(xué)會(huì)控制機(jī)器人的移動(dòng)。本節(jié)課我們將通過(guò)執(zhí)行器模塊庫(kù)中多個(gè)模塊的組合使用,進(jìn)一步掌握VJC1.5仿真版的基本使用方法。 在機(jī)器人游園會(huì)上,大家圍著一個(gè)場(chǎng)地正在觀看比賽。我們也去試一下,看能不能參加比賽。 二、新課教學(xué) 1.機(jī)器人轉(zhuǎn)圓圈 讓機(jī)器人圍著一個(gè)標(biāo)桿按順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)一個(gè)圈。 2.問(wèn)題研究——從簡(jiǎn)單問(wèn)題出發(fā) 當(dāng)左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的速度相同時(shí),機(jī)器人是怎樣運(yùn)動(dòng)的?我們先做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。 步驟1:雙擊桌面上的圖標(biāo),進(jìn)入VJC1.5流程圖編輯區(qū)。 步驟2:在“執(zhí)行器模塊庫(kù)”中選擇“啟動(dòng)電機(jī)”模塊,拖入流程圖編輯區(qū)。 步驟3:用鼠標(biāo)右擊“啟動(dòng)電機(jī)”模塊,打開(kāi)“啟動(dòng)電機(jī)模塊”對(duì)話框,將左右電機(jī)的功率調(diào)成一樣大小。 步驟4:加入“延時(shí)等待”模塊,用鼠標(biāo)右擊“延時(shí)等待”模塊,打開(kāi)“延時(shí)等待模塊”對(duì)話框,把時(shí)間調(diào)到3秒鐘。 步驟5:加入“停止電機(jī)”模塊和“結(jié)束”模塊,程序編輯完成。 步驟6:?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械摹胺抡妗卑粹o,進(jìn)入仿真環(huán)境場(chǎng)地,單擊仿真環(huán)境下面的“顯示軌跡”按鈕,當(dāng)按鈕變成“不顯示軌跡”時(shí),運(yùn)行程序后仿真環(huán)境場(chǎng)地中將會(huì)顯示軌跡。 步驟7:?jiǎn)螕舴抡姝h(huán)境中“保留原軌跡”按鈕,當(dāng)按鈕變成“不保留原軌跡”,運(yùn)行程序后將會(huì)保留機(jī)器人的運(yùn)行軌跡。 步驟8:?jiǎn)螕簟斑\(yùn)行”按鈕,把機(jī)器人拖到場(chǎng)地中釋放。 步驟9:多次運(yùn)行仿真環(huán)境的機(jī)器人,會(huì)出現(xiàn)多條直線軌跡。 3.問(wèn)題研究——嘗試改變 步驟1:改變右電機(jī)功率,把右輪功率減到80。 步驟2:進(jìn)入仿真環(huán)境運(yùn)行機(jī)器人程序,記得要保留軌跡。右電機(jī)功率為80的軌跡。 4.問(wèn)題研究——對(duì)應(yīng)的變化會(huì)讓你發(fā)現(xiàn)規(guī)律 對(duì)應(yīng)的改變左驅(qū)動(dòng)輪的功率,觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng),你會(huì)發(fā)現(xiàn)右電機(jī)功率為100,左電機(jī)功率為80時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 觀察結(jié)果: (1) 當(dāng)左右電機(jī)功率相同時(shí),機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線。 (2) 當(dāng)右電機(jī)功率為80,左電機(jī)功率為100的時(shí)候,機(jī)器人順時(shí)針走了一段弧線。 (3) 當(dāng)左電機(jī)功率為80,右電機(jī)功率為100的時(shí)候,機(jī)器人逆時(shí)針走了一段弧線。 研究結(jié)論: (1) 左右驅(qū)動(dòng)輪功率相同時(shí),機(jī)器人走的是直線。 (2) 當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的功率不同時(shí),機(jī)器人會(huì)往功率小的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。 (3) 以上兩段弧線,由于延時(shí)等待時(shí)間不夠,所以沒(méi)能走成一個(gè)完整的圓形。 5.讓機(jī)器人圍繞著兩個(gè)圓標(biāo)繞“8”字 (1)建立并保存場(chǎng)地 步驟1:?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械摹胺抡妗卑粹o,進(jìn)入仿真環(huán)境場(chǎng)地。 步驟2:在左側(cè)環(huán)境欄中選擇“實(shí)體”,“添加障礙物”,“圓形”。 步驟3:在場(chǎng)地中任意一點(diǎn),按住鼠標(biāo)左鍵“拖拽”出一個(gè)圓。 步驟4:在實(shí)體窗口中修改直徑數(shù)據(jù)為20,單擊“確定”按鈕。 步驟5:用鼠標(biāo)左鍵拖著圓形障礙物圓,觀察下面鼠標(biāo)位置,把圓形障礙物放到指定位置上松開(kāi)鼠標(biāo)。 步驟6:重復(fù)步驟2—步驟5的過(guò)程,完成第二個(gè)障礙物圓的建立并放到指定位置,建立繞標(biāo)場(chǎng)地。 步驟7:?jiǎn)螕糇髠?cè)文件欄中的“保存”,彈出“保存環(huán)境”對(duì)話框。 步驟8:在保存環(huán)境對(duì)話框中給新建場(chǎng)地起名叫“8字場(chǎng)地”。 步驟9:在保存環(huán)境對(duì)話框中單擊“保存”。 (2)編寫(xiě)走“8”字程序 步驟1:走“圓”程序,把“啟動(dòng)電機(jī)”模塊、“延時(shí)等待”模塊和“停止電機(jī)”模塊按順序連線。 步驟2:修改啟動(dòng)電機(jī)參數(shù),左100,右85. 步驟3:修改延時(shí)等待數(shù)據(jù)為8.2秒。 步驟4:添加“結(jié)束”模塊。 (3)進(jìn)入仿真環(huán)境 步驟1:?jiǎn)螕艄ぞ邫谥小胺抡妗卑粹o,進(jìn)入仿真環(huán)境場(chǎng)地。 步驟2:在仿真環(huán)境左側(cè)文件欄中單擊“加載”。 步驟3:在選擇環(huán)境窗口中單擊“8字場(chǎng)地”。 步驟4:?jiǎn)螕簟斑M(jìn)入環(huán)境”,即可出現(xiàn)“8字場(chǎng)地”。 (4) 運(yùn)行程序 步驟1:在仿真環(huán)境界面,單擊“顯示軌跡”。 步驟2:?jiǎn)螕舴抡姝h(huán)境界面的“運(yùn)行”按鈕。 步驟3:把機(jī)器人放在兩個(gè)圓形標(biāo)的中間釋放。 三、創(chuàng)作天地 試著在“停止電機(jī)”模塊后加入“轉(zhuǎn)向”模塊。 課后反思: 第3課 我的本領(lǐng)大 ——循環(huán)模塊與執(zhí)行器模塊組合應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)多次循環(huán)模塊的使用。 2.技能目標(biāo):能熟練操作“循環(huán)”模塊和執(zhí)行器模塊。 3.情感目標(biāo):增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 能熟練操作“循環(huán)”模塊和執(zhí)行器模塊。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 在經(jīng)歷了前兩個(gè)比賽后,我們來(lái)到了本領(lǐng)展示區(qū),在這里我們將進(jìn)一步了解機(jī)器人執(zhí)行器模塊庫(kù)中的其他模塊功能,認(rèn)識(shí)控制模塊庫(kù)中的多次循環(huán)模塊,見(jiàn)證循環(huán)程序結(jié)構(gòu)和順序程序結(jié)構(gòu)的組合帶來(lái)的奇跡,讓機(jī)器人在出發(fā)執(zhí)行器任務(wù)時(shí)或完成任務(wù)后有所表示。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——如何讓機(jī)器人完成圓形組合圖形 讓機(jī)器人畫(huà)出一個(gè)由圓形組成的圖案,觀察分析如下: (1) 觀察圖3.1中有4個(gè)圓形。 (2) 4個(gè)圓形的起點(diǎn)都是在中間位置。 (3) 如果4個(gè)圓形初始角度相同,4個(gè)圓形應(yīng)該重疊。 研究結(jié)論: (1) 機(jī)器人“畫(huà)”了4個(gè)一樣的圓形。 (2) 每個(gè)圓形的初始角度不相同。 (3) 第一個(gè)圓“畫(huà)”完了,要轉(zhuǎn)個(gè)角度再“畫(huà)”第二個(gè)圓······ 步驟1:把第2課保存的機(jī)器人走一個(gè)“圓”的程序打開(kāi)。 步驟2:先把“結(jié)束”模塊拖到旁邊。 步驟3:在“停止電機(jī)”模塊后面加一個(gè)“轉(zhuǎn)向”模塊。 步驟4:在控制模塊庫(kù)中選擇“多次循環(huán)”模塊拖到流程圖編輯區(qū),放在程序旁邊。 步驟5:把鼠標(biāo)放在“啟動(dòng)電機(jī)”模塊上,將流程圖程序拖到“多次循環(huán)”模塊中。 步驟6:將“多次循環(huán)”模塊拖到“主程序”模塊下連接。 步驟7:把“結(jié)束”模塊拖到“多次循環(huán)”模塊下連接。 步驟8:用鼠標(biāo)右擊“轉(zhuǎn)向”模塊,把轉(zhuǎn)向速度設(shè)置為100,時(shí)間設(shè)置為0.21秒,程序編輯完成。 2.問(wèn)題研究——機(jī)器人的本領(lǐng) (1)發(fā)音模塊相當(dāng)于我們?nèi)说恼Z(yǔ)言。 (2)顯示模塊相當(dāng)于我們書(shū)寫(xiě)文字。 (3)設(shè)置眼睛模塊應(yīng)該就相當(dāng)于我們?nèi)说难凵窳恕? 3.新的嘗試——人機(jī)對(duì)話 步驟1:打開(kāi)第1課保存的機(jī)器人比賽程序。 步驟2:在流程圖編輯區(qū),選中“直行”模塊連同“結(jié)束”模塊一起放在“主程序”模塊的右側(cè)。 步驟3:把執(zhí)行器模塊庫(kù)中的“顯示”模塊拖到流程圖編輯區(qū),放在主程序模塊下面。 步驟4:右擊“顯示”模塊,打開(kāi)“顯示模塊”對(duì)話框,看到兩行“顯示信息”。在第一行輸入begin。 步驟5:把“延時(shí)等待”模塊放在“顯示”模塊下面,右擊“延時(shí)等待”模塊,打開(kāi)“延時(shí)等待模塊”對(duì)話框,把時(shí)間調(diào)整到2秒鐘。 步驟6:把“直行”模塊和“結(jié)束”模塊放在“延時(shí)等待”下面。 步驟7:?jiǎn)螕簟胺抡妗卑粹o,進(jìn)入仿真環(huán)境,運(yùn)行程序,觀察仿真環(huán)境右上角出現(xiàn)了“begin”字樣。 課后反思: 第4課 嘹亮的歌聲 ——子程序設(shè)計(jì)與機(jī)器人發(fā)音 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):利用子程序讓機(jī)器人發(fā)音。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 利用子程序讓機(jī)器人發(fā)音。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 游園會(huì)的歌詠比賽就要開(kāi)始了,我們的新伙伴已經(jīng)報(bào)了名,現(xiàn)在抓緊時(shí)間練習(xí)一下。 這節(jié)課我們將以“發(fā)音”模塊為主,認(rèn)識(shí)“子程序”模塊,結(jié)合前三課學(xué)到的相關(guān)內(nèi)容,編出一套最新組合,讓機(jī)器人演唱歌曲《小星星》。 《小星星》歌曲簡(jiǎn)譜如下: 1 1 ︳5 5 ︳6 6 ︳5 — ︳ 4 4 ︳3 3 ︳2 2 ︳1 — ︳ 5 5 ︳4 4 ︳3 3 ︳2 — ︳ 5 5 ︳4 4 ︳3 3 ︳2 — ︳ 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究 2. 新建子程序 步驟1:在“程序模塊庫(kù)”中選擇“新建子程序”模塊并打開(kāi)。 步驟2:在“新建子程序”對(duì)話框中,給新建的子程序命名。 步驟3:?jiǎn)螕簟按_定”后進(jìn)入子程序界面。 步驟4:在子程序界面單擊工具欄中的圖標(biāo),即可返回主程序界面。 步驟5:把“小星星”模塊拖到主程序編輯區(qū),右擊該模塊,打開(kāi)“子程序調(diào)用模塊”對(duì)話框。 步驟6:?jiǎn)螕簟熬庉嫛卑粹o即可再次進(jìn)入子程序編輯界面。 3.在子程序中編輯歌曲 步驟1:先編寫(xiě)《小星星》歌曲的第一句1 1 ︳5 5 ︳6 6 ︳5 — ︳,把7個(gè)“發(fā)音”模塊拖到子程序流程圖編輯區(qū),順序連接。 步驟2:按照《小星星》歌曲的音階順序和音符的長(zhǎng)短逐一修改7個(gè)“發(fā)音”模塊中的參數(shù)。 步驟3:試唱。方法一:先返回主程序,再進(jìn)入仿真環(huán)境。方法二:從子程序直接進(jìn)入仿真環(huán)境。 課后反思: 第二單元 超人的感覺(jué) 單元概述: 本單元, “VJC仿真”軟件中的“紅外傳感器”、“亮度傳感器”、“條件控制”第應(yīng)用與運(yùn)動(dòng)。教機(jī)器人學(xué)會(huì)對(duì)障礙做出相應(yīng)的反應(yīng)。 在這個(gè)過(guò)程中,同學(xué)們還將了解什么是傳感器,以及傳感器的種類(lèi),知道它們是怎樣影響程序的執(zhí)行過(guò)程的,并會(huì)用“紅外傳感器”、“亮度傳感器”模塊編寫(xiě)程序,體會(huì)怎樣通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)達(dá)到控制并影響機(jī)器人的目的。 相信,機(jī)器人一定會(huì)成為同學(xué)們喜愛(ài)的好朋友,給同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活增添色彩! 教學(xué)目標(biāo): 1、學(xué)會(huì)調(diào)整參數(shù),讓機(jī)器人做得更好。 2、了解紅外傳感器的應(yīng)用與避障運(yùn)動(dòng)。 3、了解亮度傳感器的應(yīng)用與追光運(yùn)動(dòng)。 教學(xué)重難點(diǎn): 教學(xué)重點(diǎn): 1、機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運(yùn)行環(huán)境。 2、紅外傳感器的應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn): 1、會(huì)用“控制模塊庫(kù)”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫(xiě)程序,讓機(jī)器人反復(fù)唱歌。 教學(xué)準(zhǔn)備: 在學(xué)生機(jī)上安裝好VJC1.5版版仿真軟件。 單元課時(shí)安排: 本單元有4課,每1課安排1課時(shí),共4課時(shí)。 第5課 忠誠(chéng)的衛(wèi)士 ——紅外傳感器的檢測(cè)與條件控制 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)紅外傳感器的檢測(cè)與條件控制的使用。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 紅外傳感器的檢測(cè)與條件控制。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 在機(jī)器人游園會(huì)大門(mén)口,我們看到一個(gè)機(jī)器人站在那里不停地計(jì)數(shù)1,2,3,···,不知道累,不知道渴、不知道煩······ 本節(jié)課,我們將了解紅外傳感器的檢測(cè)和使用方法,以及選擇結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計(jì)思路和方法。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——機(jī)器人如何識(shí)別環(huán)境障礙物 (1)編寫(xiě)機(jī)器人“視力檢測(cè)”程序 步驟1:在計(jì)算機(jī)桌面雙擊圖標(biāo)進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2:在“控制模塊庫(kù)”中選擇“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊,拖到“主程序”模塊下面。 步驟3:在“傳感器模塊庫(kù)”中選擇“紅外測(cè)障”模塊,放到“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊當(dāng)中。 步驟4:在“執(zhí)行器模塊庫(kù)”中選擇“顯示”模塊,與“紅外測(cè)障”模塊連接。 步驟5:右擊“顯示”模塊,打開(kāi)“顯示模塊”對(duì)話框。 步驟6:在“顯示信息”的第一行最后,選擇“引用變量”,出現(xiàn)“變量百寶箱”對(duì)話框。 步驟7:在“變量百寶箱”中選擇“紅外測(cè)障”模塊。“變量百寶箱”中間的“整型變量引用”窗口變成了“紅外變量引用”窗口。 步驟8:在“紅外變量引用”窗口,單擊第一欄“紅外變量一”,出現(xiàn)一把“鑰匙”,表示該變量被選中。 步驟9:?jiǎn)螕簟白兞堪賹毾洹睂?duì)話框的“確認(rèn)”按鈕,返回“顯示模塊”窗口,這時(shí)顯示信息變?yōu)椤凹t外變量一”。 步驟10:?jiǎn)螕簟帮@示模塊”對(duì)話框的“確定”按鈕,完成了檢測(cè)程序的編寫(xiě)。 (2)設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1:?jiǎn)螕暨M(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 把障礙物移到“顯示屏”窗口中。 2. 問(wèn)題研究—如何讓機(jī)器人看的遠(yuǎn)一點(diǎn) 步驟1:在仿真環(huán)境界面機(jī)器人初始參數(shù)設(shè)置區(qū),單擊“紅外”按鈕,在左側(cè)欄中出現(xiàn)“紅外”探測(cè)半徑,將紅外探測(cè)半徑調(diào)整為80。 步驟2:再把機(jī)器人放入仿真環(huán)境中檢測(cè)“視力”。 3.問(wèn)題研究—如何讓機(jī)器人看到障礙物時(shí)發(fā)出報(bào)警 步驟1:打開(kāi)紅外測(cè)障程序,右擊“紅外測(cè)障”模塊,彈出一個(gè)“紅外測(cè)障模塊”對(duì)話框。 步驟2:?jiǎn)螕簟皺z測(cè)完成后,進(jìn)行條件判斷”,彈出新對(duì)話框。 步驟3:打開(kāi)條件判斷表達(dá)式右側(cè)“前”的下拉菜單,選擇“無(wú)”。 步驟4:?jiǎn)螕簟按_定”。 步驟5:在執(zhí)行器模塊庫(kù)中選擇“發(fā)音”模塊。紅外報(bào)警程序完成。 課后反思: 第6課 看誰(shuí)“躲”得快 ——紅外傳感器的應(yīng)用與避障運(yùn)動(dòng) 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)紅外傳感器的應(yīng)用與避障運(yùn)動(dòng)的使用。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 紅外傳感器的應(yīng)用與避障運(yùn)動(dòng)的使用。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 機(jī)器人的“眼睛”不僅能“看到”障礙物,還能調(diào)節(jié)“”視覺(jué)距離。 這節(jié)課,我們就讓機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,自己“躲避”障礙物,了解“條件判斷”的功能與作用。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——讓機(jī)器人在前進(jìn)中遇到障礙物時(shí)停下來(lái) (1)編寫(xiě)遇見(jiàn)障礙物停止的程序 步驟1:雙擊桌面圖標(biāo),進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2:打開(kāi)上節(jié)課保存的紅外報(bào)警程序。 步驟3:右擊“紅外測(cè)障”模塊,打開(kāi)“紅外測(cè)障模塊”對(duì)話框。 步驟4:把“啟動(dòng)電機(jī)”模塊與“設(shè)置眼睛”模塊連接。 步驟5:把“停止電機(jī)”模塊與“發(fā)音”模塊連接,程序完成。 (2)設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1:?jiǎn)螕暨M(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 在環(huán)境編輯欄中選擇實(shí)體 添加障礙物 矩形。 步驟3:調(diào)整矩形障礙物的長(zhǎng)為200,寬為15。 步驟4:把障礙物移到“眼睛”和“顯示屏”窗口下。 (3)觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng) 步驟1:?jiǎn)螕簟斑\(yùn)行”按鈕。 步驟2:把機(jī)器人放在下面正對(duì)障礙物。 步驟3:釋放機(jī)器人,觀察運(yùn)動(dòng)。 (4) 研究討論 機(jī)器人沒(méi)有“看到”障礙物時(shí),一直往前走。 當(dāng)機(jī)器人遇到障礙物時(shí),停下來(lái)發(fā)出“警報(bào)聲”。 2. 問(wèn)題研究——讓機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中避開(kāi)障礙物自主運(yùn)動(dòng) (1)先分析一下機(jī)器人紅外傳感器測(cè)障礙物的幾種狀態(tài)。 (2)編寫(xiě)程序 步驟1:打開(kāi)6.2所示的程序。 步驟2:把“發(fā)音”和“停止電機(jī)”模塊去掉,扔進(jìn)“垃圾桶”。 步驟3:再添加一個(gè)“紅外測(cè)障”模塊。 步驟4:鼠標(biāo)右擊新添加的“紅外測(cè)障”模塊,打開(kāi)“紅外測(cè)障模塊”對(duì)話框。 步驟5:?jiǎn)螕簟皺z測(cè)完成后,進(jìn)行條件判斷”,打開(kāi)“條件判斷”窗口。 步驟6:選擇條件判斷值“左”。 步驟7:?jiǎn)螕簟按_定”按鈕,新添加“紅外測(cè)障”模塊后的主程序。 步驟8:把“執(zhí)行器模塊庫(kù)”中的“轉(zhuǎn)向”模塊拖到第二個(gè)“紅外測(cè)障” 步驟9:調(diào)整轉(zhuǎn)向模塊參數(shù),右轉(zhuǎn)速度為100,時(shí)間為0.1秒。 步驟10:再添加一個(gè)“紅外測(cè)障”模塊。 步驟11:重復(fù)上述步驟4、5,選擇條件判斷值“右”。 步驟12:?jiǎn)螕簟按_定”按鈕后。 步驟13:在第三個(gè)“紅外測(cè)障”模塊“是”的下面添加“轉(zhuǎn)向”模塊。 步驟14:調(diào)整“轉(zhuǎn)向”模塊參數(shù),左速度為-100,時(shí)間為0.1秒。 步驟15:在第三個(gè)“紅外測(cè)障”模塊“否”的下面添加“直行”模塊。 步驟16:調(diào)整“直行”模塊參數(shù),后退速度為-100,時(shí)間為0.2秒。 步驟17:在第三個(gè)“紅外測(cè)障”模塊“否”的下面“直行”模塊下,再連接一個(gè)“轉(zhuǎn)向”模塊,到此全部程序完成。 (3)設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1:?jiǎn)螕暨M(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2:在環(huán)境編輯欄中選擇實(shí)體 添加障礙物 矩形。 步驟3:修改實(shí)體矩形參數(shù),長(zhǎng)為300,寬為5。 步驟4:重復(fù)2、3,再添加一個(gè)實(shí)體參數(shù)。 步驟5:再添加兩個(gè)實(shí)體矩形,具體參數(shù)長(zhǎng)為5,寬為200。 步驟6:把鼠標(biāo)放在實(shí)體矩形上,按住左鍵拖到位置松開(kāi)。把前兩個(gè)矩形上下放,后兩個(gè)矩形左右放,調(diào)整實(shí)體位置。 步驟7:保存場(chǎng)地。 (4)觀察機(jī)器人運(yùn)動(dòng) 步驟1:?jiǎn)螕簟斑\(yùn)行”,把機(jī)器人拖入場(chǎng)地中。 步驟2:釋放機(jī)器人,觀察運(yùn)動(dòng)。 (5) 研究結(jié)論 機(jī)器人在沒(méi)有“看到”障礙物時(shí),一直往前走。 當(dāng)機(jī)器人左前方遇到障礙時(shí),會(huì)向右轉(zhuǎn)。 當(dāng)機(jī)器人右前方遇到障礙時(shí),會(huì)向左轉(zhuǎn)。 當(dāng)機(jī)器人正前方遇到障礙時(shí),先后退再右轉(zhuǎn)。 課后反思: 第7課 機(jī)器人“鬧鐘” ——亮度傳感器的檢測(cè)與設(shè)置 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)對(duì)亮度傳感器的檢測(cè)與設(shè)置。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 亮度傳感器的檢測(cè)與設(shè)置。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 機(jī)器人的“眼睛”不僅能“看到”障礙物,還能看到亮光。這節(jié)課,我們就讓新伙伴“睜開(kāi)”眼睛“看太陽(yáng)”。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——機(jī)器人的眼睛能看到“亮光”嗎? (1)編寫(xiě)亮度檢測(cè)程序 步驟1:進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2:仿照?qǐng)D5.1所示的紅外檢測(cè)程序,編寫(xiě)亮度檢測(cè)程序,如圖7.1所示。 步驟3:打開(kāi)“亮度檢測(cè)模塊”對(duì)話框,在“方式”欄中選擇“平均”,如圖7.1所示。 (2)設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1:?jiǎn)螕暨M(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 在環(huán)境編輯欄中選擇光源,添加。把鼠標(biāo)放在場(chǎng)地中間位置點(diǎn)一下,在場(chǎng)地中即刻出現(xiàn)如圖7.3所示光源。 步驟3:把機(jī)器人放在光源下面,如圖7.4所示。 (4) 觀察機(jī)器人進(jìn)行亮光檢測(cè) 步驟1:當(dāng)機(jī)器人在光源以外的地方,檢測(cè)到的數(shù)值為255,如圖7.5所示。 步驟2:把機(jī)器人往光源靠近,在進(jìn)入光源范圍內(nèi)時(shí)檢測(cè)到的光值為241,如圖7.6所示。 步驟3:再往前移動(dòng),檢測(cè)到的光值為151,如圖7.7所示。 步驟4:把機(jī)器人放在光源跟前,檢測(cè)到的光值為91,如圖7.8所示。 (5) 研究結(jié)論 2. 問(wèn)題研究—機(jī)器人可以像鬧鐘一樣嗎? (1)編寫(xiě)機(jī)器人“鬧鐘”程序 步驟1:打開(kāi)如圖7.1所示的亮度檢測(cè)程序。 步驟2:右擊“亮度檢測(cè)模塊”,彈出“亮度檢測(cè)模塊”對(duì)話框,如圖7.10所示。 步驟3:?jiǎn)螕簟傲炼葯z測(cè)模塊”對(duì)話框中的“檢測(cè)完成后,進(jìn)行條件判斷”,彈出新對(duì)話框,如圖7.11所示。 步驟4:修改條件判斷值為“<200”,如圖7.11所示。 步驟5:?jiǎn)螕簟按_定”,程序流程圖變?yōu)閹袛喙δ苣K,如圖7.12所示。 步驟6:把“發(fā)音”模塊連接到如圖7.13所示的位置。 (2)觀察現(xiàn)象 步驟1:進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2:添加光源,設(shè)置光源參數(shù)。光源的參數(shù)可以自己設(shè)定,如圖7.14所示。 步驟3:把機(jī)器人放在距離光源相應(yīng)的位置上,即可發(fā)出“滴滴滴”的聲音。 (4) 研究結(jié)果 當(dāng)機(jī)器人“看到”亮光時(shí),能發(fā)出“滴滴滴”的聲音。 如果環(huán)境光線不足,或者比較弱的時(shí)候,機(jī)器人不會(huì)發(fā)音。 課后反思: 第8課 機(jī)器人“撲火” ——亮度傳感器的應(yīng)用與追光運(yùn)動(dòng) 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)亮度傳感器的應(yīng)用與追光運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 學(xué)會(huì)亮度傳感器的應(yīng)用與追光運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 聽(tīng)說(shuō)過(guò)飛蛾撲火,還沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)機(jī)器人“撲火”。 這節(jié)課,我們?cè)囍脵C(jī)器人的兩只眼睛尋找“火源”并靠近“火源”。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——機(jī)器人如何識(shí)別環(huán)境障礙物 (1)編寫(xiě)左右亮度檢測(cè)模塊 步驟1:進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2:打開(kāi)7.1所示的亮度檢測(cè)程序。 步驟3:再添加一個(gè)“亮度檢測(cè)”參數(shù),如圖8.1所示。 步驟4:設(shè)置第一個(gè)“亮度檢測(cè)模塊”參數(shù),如圖8.2所示。 步驟5:設(shè)置第二個(gè)“亮度檢測(cè)模塊”參數(shù),如圖8.3所示。 步驟6:打開(kāi)“顯示”模塊。 步驟7:?jiǎn)螕舻谝恍小耙米兞俊贝蜷_(kāi)“變量百寶箱”對(duì)話框,如圖8.4所示。 步驟8:?jiǎn)螕簟傲炼取?,選擇“亮度變量一”,如圖8.5所示。 步驟9:?jiǎn)螕簟按_認(rèn)”按鈕,返回“顯示模塊”對(duì)話框,如圖8.6所示。 步驟10:在“顯示模塊”中,單擊第二行“引用變量”,再次打開(kāi)“變量百寶箱”對(duì)話框,如圖8.7所示。 (2)設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1:?jiǎn)螕暨M(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 把障礙物移到“顯示屏”窗口中。 2.問(wèn)題研究—能否讓機(jī)器人像飛蛾一樣靠近火源 (1)編寫(xiě)機(jī)器人“撲火”程序 步驟1:打開(kāi)如圖8.1所示的左右亮度檢測(cè)程序。 步驟2:在“控制模塊庫(kù)中”,選擇“條件判斷”模塊,連接到“顯示”模塊下面,如圖8.11所示。 步驟3:右擊“條件判斷”模塊,打開(kāi)“條件判斷模塊”對(duì)話框,如圖8.12所示。 步驟4:?jiǎn)螕魲l件判斷式中的“整形變量一”,彈出“變量百寶箱”對(duì)話框,如圖8.12所示。 步驟5:在“變量”百寶箱對(duì)話框中選擇“亮度”傳感器。在“亮度變量引用”中選擇“亮度變量一”,如圖所示8.13所示。 步驟6:?jiǎn)螕簟按_認(rèn)”按鈕,返回“條件判斷對(duì)話框”,將“條件判斷式”中間的“關(guān)系運(yùn)算符”設(shè)置為“<”,條件判斷式右側(cè)設(shè)置為“10”,如圖8.14所示。 步驟7:“停止電機(jī)”模塊放在條件判斷式成立的右側(cè),如圖8.15所示。 3.學(xué)生上機(jī)操作練習(xí) 課后反思: 第三單元 非凡的智慧 單元概述: 機(jī)器人的超人感覺(jué),讓我們看到了機(jī)器人既能看到障礙物又能看到自然環(huán)境光線的強(qiáng)與弱?,F(xiàn)在我們和機(jī)器人一起去游園會(huì)參加游藝、游戲等娛樂(lè)活動(dòng),感受機(jī)器人的非凡智慧。 機(jī)器人通過(guò)各種傳感器感知外部環(huán)境信息,認(rèn)識(shí)機(jī)器人的傳感器,并且學(xué)習(xí)控制傳感器是提高機(jī)器人智能性的關(guān)鍵。 本單元,我們將學(xué)習(xí)了解機(jī)器人的碰撞傳感器和地面灰度傳感器,進(jìn)一步熟悉和掌握程序的3種結(jié)構(gòu)形式,熟悉和掌握傳感器的檢測(cè)及使用方法,提升編寫(xiě)程序的能力。 教學(xué)目標(biāo): 1、使學(xué)生學(xué)會(huì)碰撞傳感器的檢測(cè)與條件控制。 2、掌握地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測(cè)與應(yīng)用。 教學(xué)重難點(diǎn): 1、碰撞傳感器的檢測(cè)與條件控制。 2、地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測(cè)與應(yīng)用。 教學(xué)準(zhǔn)備: 在學(xué)生機(jī)上安裝好VJC1.5版版仿真軟件。 單元課時(shí)安排: 本單元有2課,每1課安排1課時(shí),共2課時(shí)。 第9課 磨拳又擦掌 ——碰撞傳感器的檢測(cè)與條件控制 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)碰撞傳感器的檢測(cè)與條件控制。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 碰撞傳感器的檢測(cè)與條件控制。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 人可以通過(guò)肢體感覺(jué)周邊環(huán)境物體的存在,機(jī)器人通過(guò)什么感知身邊物體的存在呢?當(dāng)機(jī)器人碰到障礙物時(shí),能“自主”停止運(yùn)動(dòng)嗎? 本節(jié)課,我們將了解碰撞傳感器的檢測(cè)和使用方法,掌握利用碰撞傳感器的“觸碰”特點(diǎn),讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“自主”運(yùn)動(dòng)控制。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——機(jī)器人怎樣感知身邊物體的存在 (1)編寫(xiě)機(jī)器人“觸覺(jué)檢測(cè)”程序。 步驟1:進(jìn)入“流程圖編輯區(qū)”,順序選擇“永遠(yuǎn)循環(huán)”、“啟動(dòng)電機(jī)”、“碰撞檢測(cè)”、“顯示”、“結(jié)束”模塊等,如圖9.1所示。 步驟2:設(shè)置“啟動(dòng)電機(jī)模塊”參數(shù),左右電機(jī)功率設(shè)置為60,如圖9.2所示。 步驟3:打開(kāi)“顯示模塊”對(duì)話框,單擊“引用變量”,如圖9.3所示。 步驟4:在“變量百寶箱”對(duì)話框中選擇“碰撞”傳感器,選擇“碰撞變量一”,如圖9.3所示。 步驟5:“確認(rèn)”后返回“顯示模塊”對(duì)話框,如圖9.4所示。 (2)設(shè)置仿真環(huán)境進(jìn)行檢測(cè) 步驟1:?jiǎn)螕暨M(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2:添加障礙物,圓形、矩形都可以,大小自己設(shè)置,如圖9.5所示。 步驟3:把機(jī)器人拖入場(chǎng)地,觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)情況和顯示結(jié)果,如圖9.6所示。 2.問(wèn)題研究—前方遇到碰撞時(shí)如何停下來(lái) (1)編寫(xiě)前方遇到碰撞停下來(lái)的程序 步驟1:進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2:在“程序模塊庫(kù)”中選擇“新建子程序”模塊,如圖9.8所示。 步驟3:在“新建子程序”窗口中,給新建的子程序起個(gè)名,如圖9.9所示。 步驟4:“確定”后直接進(jìn)入子程序編輯界面。 步驟5:先把“碰撞檢測(cè)”模塊連接上。 步驟6:右擊“碰撞檢測(cè)”模塊,打開(kāi)“碰撞檢測(cè)模塊”對(duì)話框,如圖9.11所示。 步驟7:?jiǎn)螕簟皺z測(cè)完成后,進(jìn)行條件判斷”,打開(kāi)“碰撞檢測(cè)模塊”,如圖9.12所示。 步驟8:在“方向設(shè)置”復(fù)選框中選擇“左前”和“右前”,如圖9.13所示。 步驟9:?jiǎn)螕簟按_定”按鈕,返回子程序編輯界面,如圖9.14所示。 步驟10:把“停止電機(jī)”模塊連接在條件成立“是”的下面,如圖9.15所示。 3. 問(wèn)題研究——讓機(jī)器人后退運(yùn)動(dòng)也能做到碰撞停 (1)編寫(xiě)后面遇到碰撞停的程序 (2)進(jìn)入場(chǎng)地實(shí)驗(yàn) (3)研究結(jié)論 4.學(xué)生上機(jī)操作練習(xí) 課后反思: 第10課 丟手絹游戲 ——地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測(cè)與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):使學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測(cè)與應(yīng)用。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測(cè)與應(yīng)用。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 在機(jī)器人游園會(huì)的游藝區(qū),很多人都在玩丟手絹的游戲,我們趕快參與一下。 本節(jié)課,我們將了解機(jī)器人的地面?zhèn)鞲衅?,并掌握使用方法? 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——機(jī)器人如何按規(guī)定路線行走 (1)編寫(xiě)地面灰度檢測(cè)程序 在流程圖編輯區(qū),編寫(xiě)地面灰度檢測(cè)程序,設(shè)置顯示參數(shù),如圖10.1所示。 (2)進(jìn)入仿真環(huán)境進(jìn)行檢測(cè) 步驟1:?jiǎn)螕暨M(jìn)入仿真環(huán)境,在文件欄中選擇“加載”,打開(kāi)“選擇環(huán)境”對(duì)話框,選擇“灰度檢測(cè)場(chǎng)地”文件,如圖10.2所示。 步驟2:?jiǎn)螕簟斑M(jìn)入環(huán)境”,出現(xiàn)如圖10.3所示的地面灰度檢測(cè)場(chǎng)地。 步驟3:把機(jī)器人放入“地面灰度檢測(cè)場(chǎng)地”進(jìn)行檢測(cè)。加上黑、白、紅······一共9種顏色,檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖10.3所示。 (3)觀察地面灰度檢測(cè) 不同顏色,顯示的數(shù)據(jù)大小不一樣。如紅、黃、紫色。 不同顏色,顯示的數(shù)據(jù)值一樣。如紅、綠、藍(lán)三色數(shù)據(jù)值都是170。 (5) 研究結(jié)論 機(jī)器人通過(guò)地面?zhèn)鞲衅骺梢院?jiǎn)單識(shí)別不同“顏色”和灰度的地面。 2.問(wèn)題研究—利用機(jī)器人的地面?zhèn)鞲衅髦谱鳌皝G手絹”游戲 (1)編寫(xiě)讓機(jī)器人走“圈”的程序 (2)進(jìn)入仿真環(huán)境場(chǎng)地 步驟1:進(jìn)入仿真環(huán)境,在機(jī)器人初始參數(shù)設(shè)置一欄,單擊“顯示軌跡”,“不顯示軌跡”。單擊“保留原軌跡”,“不保留原軌跡”。如圖10.5所示。 步驟2:把機(jī)器人放在X=100,Y=120的點(diǎn)上軌跡如圖10.6所示。 (3)制作場(chǎng)地 步驟1:在仿真環(huán)境編輯區(qū)選擇“實(shí)體”,“添加圖帶”,“圓形,如圖10.7所示。 步驟2:設(shè)置“實(shí)體圓直徑”為60,如圖10.7所示 步驟3:設(shè)置顏色,紅色,如圖10.7所示。 步驟4:參照10.8所示的顏色版,完成如圖10.9所示場(chǎng)地。 步驟5:保存彩色連環(huán)場(chǎng)地。 (4) 觀察實(shí)驗(yàn) 把機(jī)器人放在白色圓形位置上,觀察機(jī)器人機(jī)器人一定要在每個(gè)圓環(huán)的上面經(jīng)過(guò)。 (5)完成“丟手絹”游戲程序 步驟1:返回流程圖編輯區(qū),編寫(xiě)如圖10.11所示的程序。 步驟2:設(shè)置參數(shù),如圖10.12所示。 (6)驗(yàn)證程序 步驟1:進(jìn)入仿真環(huán)境,加載“彩連環(huán)”場(chǎng)地。 步驟2:把機(jī)器人放在“白色”起點(diǎn),開(kāi)始運(yùn)行。 4.學(xué)生上機(jī)操作練習(xí) 課后反思: 第11課 聽(tīng)話的朋友 ——真實(shí)機(jī)器人聲音傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):真實(shí)機(jī)器人聲音傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 真實(shí)機(jī)器人聲音傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 我們?nèi)撕蛣?dòng)物是用耳朵來(lái)“聽(tīng)聲音”的,你知道機(jī)器人用什么“聽(tīng)聲音”嗎?機(jī)器人的“耳朵”又是什么樣的? 本節(jié)課,我們將認(rèn)識(shí)機(jī)器人的“耳朵”,并學(xué)會(huì)檢測(cè)和使用。讓機(jī)器人“聽(tīng)到”發(fā)令時(shí),能夠根據(jù)任務(wù)做出相應(yīng)的動(dòng)作。 二、新課教學(xué) 1.使用真實(shí)機(jī)器人前的準(zhǔn)備工作 步驟1:檢查計(jì)算機(jī)是否安裝了“能力風(fēng)暴vjc2.0”的應(yīng)用軟件。 步驟2:認(rèn)識(shí)真實(shí)機(jī)器人,如圖11.1所示。 步驟3:檢查實(shí)驗(yàn)用機(jī)器人是否已充電。 步驟4:檢查下載程序的usb數(shù)據(jù)線是否已經(jīng)插在計(jì)算機(jī)的usb接口上。 2.機(jī)器自檢 步驟1:雙擊桌面圖標(biāo),打開(kāi)如圖11.3所示窗口。 步驟2:選擇“流程圖程序”,單擊“確定”按鈕進(jìn)入編程界面,如圖11.4所示。 步驟3:在“工具”欄中選擇“機(jī)器人自檢程序”。打開(kāi)“編譯和下載”窗口,如圖11.5所示。 步驟4:將下載線與機(jī)器人連接,如圖11.6所示。 步驟5:按下機(jī)器人“開(kāi)關(guān)”鍵,如圖11.7所示。 步驟6:下載結(jié)束,下載窗口關(guān)閉后,關(guān)閉機(jī)器人電源,拔下機(jī)器人一端的下載線。 3. 問(wèn)題研究——“聽(tīng)力”檢測(cè) (1)編寫(xiě)聲音檢測(cè)程序 步驟1:進(jìn)入流程圖編輯區(qū),編寫(xiě)聲音檢測(cè)程序,如圖11.1所示。 步驟2:用usb下載線連接計(jì)算機(jī)與機(jī)器人。 步驟3:?jiǎn)螕簟跋螺d”按鈕,打開(kāi)機(jī)器人電源。 步驟4:關(guān)閉機(jī)器人電源,拔出下載線。 (2)運(yùn)行“聽(tīng)力”檢測(cè)程序 步驟1:按下機(jī)器人電源開(kāi)關(guān)。 步驟2:按下“運(yùn)行”鍵。 (3)研究結(jié)論 機(jī)器人在“聽(tīng)”到我們發(fā)出的聲音或者是環(huán)境的噪聲時(shí),會(huì)在顯示屏上顯示出一些數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)表示“聽(tīng)”到的聲音。環(huán)境聲音大,顯示數(shù)值大,反之?dāng)?shù)值小。 4.問(wèn)題研究——機(jī)器人如何“聽(tīng)令”出發(fā) (1)編寫(xiě)“聽(tīng)令”回復(fù)程序 (2)運(yùn)行“聽(tīng)令”回復(fù)程序 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (4)編寫(xiě)“聽(tīng)令”出發(fā)程序 (5)研究結(jié)論 課后反思: 第12課 跟蹤運(yùn)動(dòng)戰(zhàn) ——真實(shí)機(jī)器人紅外傳感器的檢測(cè)與“跟蹤”運(yùn)動(dòng) 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):真實(shí)機(jī)器人紅外傳感器的檢測(cè)與“跟蹤”運(yùn)動(dòng)。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 真實(shí)機(jī)器人紅外傳感器的檢測(cè)與“跟蹤”運(yùn)動(dòng) 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 我們?cè)谶M(jìn)行“跟蹤”的時(shí)候,一定是有目標(biāo)的。當(dāng)機(jī)器人“看到”前方有“目標(biāo)”出現(xiàn)時(shí),即進(jìn)行跟蹤,并能夠跟蹤隨“目標(biāo)”物體進(jìn)行移動(dòng)。 本課,我們要學(xué)會(huì)檢測(cè)真實(shí)機(jī)器人的紅外傳感器,并學(xué)會(huì)用紅外傳感器控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——紅外檢測(cè) (1)編寫(xiě)紅外傳感器檢測(cè)程序 步驟1:雙擊圖標(biāo),進(jìn)入vjc2.0流程圖編輯區(qū) 步驟2:紅外傳感器檢測(cè)程序如圖12.2所示。 步驟3:添加顯示信息為“紅外變量一”,修改延時(shí)等待參數(shù)為0.1秒,如圖12.2所示。 (2)運(yùn)行紅外傳感器檢測(cè)程序 用下載線連接計(jì)算機(jī)和機(jī)器人,給機(jī)器人下載程序,下載完成后,拔出下載線。 (3)觀察檢測(cè)效果 打開(kāi)機(jī)器人電源,運(yùn)行程序。 (4)研究結(jié)論 紅外傳感器檢測(cè)結(jié)果與仿真環(huán)境檢測(cè)結(jié)果一樣。 紅外傳感器識(shí)別障礙物的距離,可以通過(guò)調(diào)整可變電阻進(jìn)行改變。 2.問(wèn)題研究——跟隨移動(dòng)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng) (1)編寫(xiě)跟隨移動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)程序 步驟1:在圖12.2檢測(cè)程序中去掉“顯示”模塊和“延時(shí)等待”模塊,如圖12.6所示。 步驟2:在控制模塊庫(kù)中選擇“條件判斷”模塊,與“紅外測(cè)障”模塊連接,如圖12.7所示。 步驟3:右擊“條件判斷”模塊,打開(kāi)“條件判斷模塊”對(duì)話框,調(diào)整判斷式:紅外變量一==無(wú),如圖12.7所示。 步驟4:在條件判斷成立一側(cè)添加“停止電機(jī)”模塊,如圖12.8所示。 步驟5:條件不成立一側(cè)添加“條件判斷”模塊,如圖12.9所示。 步驟6:設(shè)置第二個(gè)條件判斷式紅外變量一==左,如圖12.9所示。 步驟7:如果障礙物在左側(cè),機(jī)器人要往左側(cè)運(yùn)動(dòng)。添加“啟動(dòng)電機(jī)”模塊,參數(shù)設(shè)置左電機(jī)3,右電機(jī)80,如圖12.1所示。 步驟8:繼續(xù)添加“條件判斷”模塊,如圖12.11所示。 步驟9:設(shè)置第三個(gè)條件判斷式,紅外變量一==右,如圖12.11所示。 步驟10:如果障礙物在右側(cè),機(jī)器人要往右行。添加“啟動(dòng)電機(jī)”模塊,參數(shù)設(shè)置左電機(jī)80,右電機(jī)30,如圖12.12所示。 步驟11:當(dāng)?shù)谌齻€(gè)條件判斷式不成立時(shí),就是機(jī)器人的前方“看”到了障礙物,添加“啟動(dòng)電機(jī)”模塊,如圖12.13所示。 步驟12:直行前進(jìn)的參數(shù)設(shè)置,左右電機(jī)速度都為80,如圖12.14所示。 (2)運(yùn)行跟隨移動(dòng)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的程序 (3)實(shí)驗(yàn) 步驟1:開(kāi)機(jī)時(shí)把機(jī)器人放在“看”不到障礙物的地方,此時(shí)機(jī)器人應(yīng)該停止不動(dòng)。 步驟2:當(dāng)把手或書(shū)本放在機(jī)器人的左側(cè)紅外發(fā)射管前面時(shí),機(jī)器人會(huì)有“左行”動(dòng)作。 步驟3:當(dāng)把手或書(shū)本放在機(jī)器人的右側(cè)紅外發(fā)射管前面時(shí),機(jī)器人會(huì)有“右行”動(dòng)作。 步驟4:把障礙物放在機(jī)器人正前方可以“看”到的位置時(shí),機(jī)器人會(huì)往前走。 (4)研究結(jié)論 機(jī)器人通過(guò)紅外傳感器可以跟隨移動(dòng)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 課后反思: 第13課 向光明進(jìn)軍 ——真實(shí)機(jī)器人光敏傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):真實(shí)機(jī)器人光敏傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 真實(shí)機(jī)器人光敏傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 我們每天睜開(kāi)雙眼時(shí),一絲亮光首先進(jìn)入眼簾,我們知道天亮了。機(jī)器人通過(guò)什么來(lái)識(shí)別環(huán)境光線呢? 本節(jié)課,我們要學(xué)會(huì)為真實(shí)機(jī)器人做亮度檢測(cè),并教會(huì)機(jī)器人“看到”有亮光的地方就會(huì)自動(dòng)跑過(guò)去,并且追著亮光運(yùn)動(dòng)。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——亮度檢測(cè) (1)編寫(xiě)光敏傳感器檢測(cè)程序 步驟1:在流程圖編輯區(qū),完成13.2所示程序。 步驟2:設(shè)置“光敏檢測(cè)”模塊,選擇方式為“平均”,如圖13.2所示。 步驟3:“顯示模塊”設(shè)置為“光敏變量一”,如圖13.2所示。 步驟4:設(shè)置延時(shí)等待為0.1秒,如圖13.2所示。 (2)觀察檢測(cè)效果 步驟1:打開(kāi)機(jī)器人電源,運(yùn)行程序。 步驟2:用兩手先把左右兩只“眼睛”捂上,觀察檢測(cè)值。 步驟3:再輪流放開(kāi)左手、右手,觀察檢測(cè)值。 (3) 修改檢測(cè)程序 步驟1:在圖13.2中添加一個(gè)“光敏檢測(cè)”模塊,如圖13.3所示。 步驟2:設(shè)置第一個(gè)“光敏檢測(cè)模塊”為“光敏變量一”,方式為“左”,如圖13.3所示。 步驟3:設(shè)置第二個(gè)“光敏檢測(cè)模塊”為“光敏變量二”,方式為“右”,如圖13.3所示。 步驟4:“顯示模塊”設(shè)置為“光敏變量一”和“光敏變量二”,如圖13.4所示。 步驟5:延時(shí)等待設(shè)置為0.2秒。 2.問(wèn)題研究——機(jī)器人如何追光運(yùn)動(dòng) (1)編寫(xiě)追光運(yùn)動(dòng)程序 步驟1:在圖13.3程序中,把“顯示”模塊和“延時(shí)等待”模塊去掉。 步驟2:添加“條件判斷”模塊,如圖13.5所示。 步驟3:設(shè)置條件判斷式,光敏變量一<光敏變量二,如圖13.6所示。 步驟4:在條件判斷模塊“是”的下面添加“啟動(dòng)電機(jī)”模塊,設(shè)置參數(shù)為:左電機(jī)30,右電機(jī)80,如圖13.7所示。 步驟5:在條件判斷模塊“否”的下面添加“啟動(dòng)電機(jī)”模塊,設(shè)置參數(shù)為:左電機(jī)80.電機(jī)30,如圖13.8所示。 (2)運(yùn)行程序,觀察追光運(yùn)動(dòng)效果 步驟1:準(zhǔn)備光源(手電筒或蠟燭等)。 步驟2:給機(jī)器人下載上述程序。 步驟3:把機(jī)器人面向光源擺放,打開(kāi)機(jī)器人電源,運(yùn)行程序。 (3)改進(jìn)程序 為了避免機(jī)器人撞到光源,設(shè)置一個(gè)停止點(diǎn)來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。 機(jī)器人在追光運(yùn)動(dòng)中,先檢測(cè)是否到達(dá)停止點(diǎn),沒(méi)到達(dá)停止點(diǎn)繼續(xù)做追光運(yùn)動(dòng)。停止點(diǎn)設(shè)置為200 。 (4) 追光運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)與觀察 步驟1:下載程序,設(shè)置光源,運(yùn)行程序。 步驟2:觀察機(jī)器人在追光運(yùn)動(dòng)中能否停止下來(lái)。 步驟3:當(dāng)機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)時(shí),移動(dòng)光源,觀察機(jī)器人是否能進(jìn)行追光。 (5) 研究結(jié)論 機(jī)器人可以自己追著光源走,并且能夠在距離光源一定距離的位置停止追光。 課后反思: 第14課 創(chuàng)意演奏家 ——真實(shí)機(jī)器人碰撞傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):真實(shí)機(jī)器人碰撞傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用。 2.技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3.情感目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),增加對(duì)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點(diǎn): 真實(shí)機(jī)器人碰撞傳感器的檢測(cè)與應(yīng)用。 教學(xué)課時(shí):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 一、課堂引入 機(jī)器人的碰撞傳感器相當(dāng)于人的觸覺(jué),它通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合獲取碰撞信息。我們利用碰撞傳感器的開(kāi)關(guān)功能,讓機(jī)器人模擬一個(gè)八音盒,既可以現(xiàn)場(chǎng)“演奏”,還可以“播放樂(lè)曲”。 本節(jié)課,我們要掌握機(jī)器人碰撞傳感器的檢測(cè)方法,,學(xué)會(huì)使用碰撞傳感器完成模擬八音盒的任務(wù)。 二、新課教學(xué) 1.問(wèn)題研究——碰撞檢測(cè) (1)編寫(xiě)碰撞傳感器檢測(cè)程序 步驟1:進(jìn)入流程圖編輯區(qū),完成碰撞檢測(cè)程序。 步驟2:設(shè)置顯示“碰撞變量一”,延時(shí)等待為0.1秒,如圖14.2所示。 (2) 下載程序,運(yùn)行碰撞檢測(cè)程序。 (3) 觀察碰撞檢測(cè)程序 用手從不同的方向推動(dòng)碰撞塊,觀察檢測(cè)值。發(fā)現(xiàn)碰撞檢測(cè)值與仿真環(huán)境的一樣。 (4) 研究結(jié)論 通過(guò)檢測(cè),機(jī)器人的碰撞傳感器可以正常使用。 2.問(wèn)題研究——模擬八音盒 問(wèn)題研究: 機(jī)器人可以感知8個(gè)方向的碰撞,八音盒也是8個(gè)音,正好可以一一對(duì)應(yīng)。為了便于演奏,把音階順時(shí)針依次排列,如圖14.4所示。 (1) 編寫(xiě)模擬八音盒程序 步驟1:進(jìn)入VJC2.0軟件,編寫(xiě)程序。 步驟2:添加4個(gè)“條件判斷”門(mén)口,如圖14.5所示。 步驟3:逐一設(shè)置條件判斷值,如圖14.6所示。 步驟4:按照?qǐng)D14.4的音階排列順序,把3個(gè)“發(fā)音”門(mén)口連接在相應(yīng)的條件成立一側(cè),如圖14.7所示。 (2) 發(fā)音實(shí)驗(yàn) 步驟1:下載程序,運(yùn)行程序。 步驟2:按照發(fā)音順序從“前到后,再到左前”轉(zhuǎn)一圈。 (3) 研究結(jié)論 利用碰撞傳感器的開(kāi)關(guān)功能,可以讓機(jī)器人模擬八音盒。 3.學(xué)生上級(jí)操作練習(xí) 課后反思: 致力于打造全網(wǎng)一站式需求,為大家助力 來(lái)源網(wǎng)絡(luò)僅供參考 歡迎您下載我們的文檔 35 .- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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