任务三 智能化的机器人系统 教学设计
1教学目标
1、了解机器人的组成;
2、知道硬件组成部分及其作用;
3、知道软件的控制作用;
4、认识机器人图形化编程方式
2重点难点
知道硬件组成及其作用及图形化编程方式
3教学过程
活动1【导入】一、引入
在广西南宁科技馆的入口有一个人形机器人,它很聪明,你可以向它提问,它都能对答如流。展示图片。它怎么那么聪明呢?让我们一起来了解机器人的组成部分及其作用吧!
活动2【讲授】二、新课
1、机器人的硬件
活动:分组拆卸巡逻报警机器人
注意:拆装顺序,放好零件,做好记录,填写48页的表格说说组成部件
2、教师讲解和小结
传感器;控制器;轮子;电机;塑料件;电池等组成,称之为硬件系统。控制器相当于机器人的大脑,由它命令机器人做什么;轮子,喇叭,灯等统称为执行部件,执行部件的带动要靠电动机,电动机的运转要靠电池来维持。不管多么复杂的机器人,它都由这些基本的部件所组成。
3、机器人的软件的作用
几年的电脑学习我们知道电脑的工作除了硬件,还必须有软件。机器人也一样,前面所说的控制器是它的大脑,存储着执行任务的程序,这些程序就称之为软件。机器人就是按照控制器中的程序来执行任务的,可见软件的作用。
4、机器人图形化编程方式
编写程序这项工作就由人脑来完成了。常用的工具软件有图形化交互和代码编写。用图形化编程的话,比较简便和快速。但是在编写之前,首先要清楚机器人的工作过程或动作顺序。比如课本上的一个例子。
活动3【练习】【学生练习】
说说机器人工作的动作。52页
活动4【活动】【学生活动】 本课重点是知道软件的控制作用,这里着重让学生通过小组探讨寻找答案。(定一定) 1、请同学们按6人一组分组,领取巡逻报警机器人。
2、编写简单巡逻报警机器人遇到障碍物报警的控制程序。
(1)机器人前进。 (2)如果没有碰到障碍物继续前进。 (3)如果碰到障碍物停止前进。
(4)闪烁报警灯。 本环节充分体现了教师把学习的主动权交给学生,培养学生“善于观察”“善于思考”“善于实践”给予学生充分的自我发展空间,有效地激发了学生学习的积极性。
课件8张PPT。智能化的机器人系统
一.认识能力风暴智能机器人 能力风暴智能机器人有一个功能很强大的“大脑”和一组灵敏的 “感觉”。它不仅可以随着外部环境敏捷地作出反应。而且还可以与我们进行交流。它有听觉、视觉和触觉，还会像人一样使用动作和声音来表达与它周围世界互动时地感觉。（1）主板
主板上装控制器和很多电子元器件，它们构成了机器人的大脑。和人的大脑一样，它可以处理接收到的信息，并能够发出指令控制身体的运动。能力风暴机器人的大脑还有记忆功能，这主要是由主板上的内存来实现。
（2）传感器
红外线和光敏传感器构成了机器人的眼睛。
红外线传感器有红外发射器和红外接收器组成。他可以像人眼一样“看见”前方的障碍物，然后通知“大脑”作出反应。红外发射管可以发出红外线，红外线在遇到障碍后反射回来，红外线接收模块接收到被反射回来的红外线以后，发出电信号给机器人主板，这样机器人就“看见”东西了。
光敏传感器不但能够探测光线的强弱，而且我们可以让它看见特定的颜色。我们可以在光敏传感器上罩一层滤光纸，通过过滤纸的颜色来决定机器人能探测到什么颜色的光线。
碰撞探测器就像机器人的“皮肤”，它由地盘上的碰撞环和连在碰撞还上的四只碰撞开关组成，通过它们就可以使机器人感知到多个方向的碰撞信息，并把这些信息传递给“大脑”，使机器人作出反应。（3）喇叭和麦克风
在机器人的主板上装有一个黑色的圆形喇叭，它是机器人额“嘴巴”，可以发出声音，为它编写一定的程序，就可以让机器人 “说话” 或“唱歌”了。
麦克风在主板上位于喇叭的内侧，话筒可以检测到声音，也可叫做声音传感器，是机器人的“耳朵”，可以用来获取外界的声音信息。
（4）驱动装置
在机器人的底盘上分别有两个驱动轮和两个随动轮。每个驱动轮有一个小电机带动，这就是机器人的“脚”。控制电机的转到，就可以让机器人完成直行、走弧线、左转、右转、原地打转等动作。
二.机器人软件
上面的都是机器人的硬件。只有硬件机器人还不会工作，还得有软件支持 才行，也就需要我们在计算机上为机器人编写一定的程序，并通过通信线的一端接到机器人上，另一端连接电脑，把程序下载到机器人的主板上，这眼机器人就可以按照我们制定的规则来完成各种工作。
在计算机上我们是在仿真软件中为机器人编写程序的。在仿真软件上，我们既可以用流程图或者代码来编写程序，还可以在编写程序结束后，通过仿真软件中的虚拟机器人来模拟程序运行的结果，这时就可以在计算机屏幕上看到虚拟
机器人按照程序完成各种工作了。
（1）启动仿真软件
单击“开始 程序 vjc1.5仿真版”就可以启动仿真软件了。
（2）仿真软件窗口
模块库流程图生成区代码显示区 （3）打开“走正方形”程序
（4）在仿真环境中执行“走正方形”程序
①单击仿真软件工具栏中的 “仿真”按钮 ，进入仿真环境。
②单击屏幕左下角的运行按钮，这时鼠标指针的位置会出现一个虚拟机器人，并且会随鼠标移动。移动鼠标，把机器人程序移到运行显示区，单击鼠标左键， “放下”机器人，机器人就会按照程序设定的正方形行进了。
③用鼠标左键点击左上角的“退出”按钮，就可以回到主窗口了。
