第5课机器人传感器（教案）- 六年级全一册信息技术 苏科版（2015）

机器人传感器
教学目标
1.认识乐高超声波传感器,知道超声波传感器的作用;
2.初步理解超声波传感器的原理;
3.初步学会利用超声波传感器控制机器人行走。
重点难点
学会利用超声波传感器控制机器人行走。
教学过程
活动1【导入】一、导入
1.播放蝙蝠在夜间飞行视频
师你看到了什么
蝙蝠是如何做到在夜间是安全飞行、捕食的呢
它是唯一能振翅飞翔的哺乳动物。
科学家研究发现,蝙蝠是个近视眼,它靠的不是眼睛,而是在飞行时,嘴巴发出一种人耳朵听不见的超声波信号(放图片示意图),
当这声波遇到物体时,会像回声一样返回来,再由它的大耳朵接受回声,由此蝙蝠就能辨别出这个物体是移动的还是静止的,以及离它有多远。人类就是根据蝙蝠飞行识物的原理,制造出了雷达。
备用知识(超声波科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为20~20000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时,我们便听不见了。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。)
2.超声波在日常生活中的应用。(可提供部分图片,供学生观察)
在日常生产生活中,很多场合如汽车倒车、机器人避障、工业测井、水库液位测量等需要自动进行非接触测距。因其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点,因此常被用于非接触测距。由于超声波对光线、色彩和电磁场不敏感,因此超声波测距对环境有较好的适应能力。
还可用于清洗,焊接,碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。
活动2【讲授】二、认识超声波传感器
出示乐高超声波传感器图片。
在我们的乐高机器人中,也有一个超声波发射器传感器。我们来认识一下它
它可以通过发射超声波和接受返回声波,测算自己与障碍物的距离。(电脑大屏演示安装好的超声波读数)
活动3【活动】三、安装超声波传感器
展示已完成的机器。
师今天我们首先动手将超声波传感器安装到机器人小车上。
老师给大家展示三个步骤,认真看哟。
1.搭建传感器基座;
2.接入机器人车;
3.超声波传感器到机器4号输入端口;
具体的细节操作我们可以参照说明书(42-48页)来完成操作。
学生操作,教师巡视,
我们可以小组内互相检查一下安装是否正确。
打开程序,看一下是否正常工作
交流讨论。
活动4【活动】四、编辑超声波传感器程序
前面几节课,我们已经并学会了控制机器人行走,如何让机器人获得传感器信息,并为我们所用呢
之前我们学习了机器人行走程序
这段程序,我们的需求是马达开启两秒后关闭。
现在我们的需求是马达开启后,超声波传感器检测与障碍物的距离小于20厘米,马达关闭。
自行调试你的机器人。让它遇到障碍前20厘米时停止下来。
学生自主探究,教师巡视。
你是怎么设计,让他停下来呢
2.控制机器人遇到障碍物后退或转弯
我们之前是让机器人遇到障碍物之后停止前进。这次我们需要让他有其他动作,避开障碍物继续运行。选择你喜欢的运动方式,让机器人遇到障碍后按你的指令运行。
学生自主探究,小组合作,教师巡视。
小组展示,说说这么做的理由。
活动5【作业】五、拓展任务及小结
今天我们认识了传感器,并用它对机器人进行了程序控制。
你能设计一个走迷宫的机器人小车程序,让它从下图中的入口进,出口出吗