1.1 初识智能机器人 教案

初识智能机器人
一、教学目标
1．知识与技能
（1）认识机器人，了解机器人工作的基本原理。
（2）了解国内外各种机器人。
2．过程与方法
（1）了解机器人的基本情况。
（2）结合生活中的例子，了解国内外机器人比赛情况。
3．情感态度与价值观
（1）感受机器人的魅力，激发学习和探索机器人的热情。
（2）能客观评价机器人给学习和生活带来的变化，辩证地认识机器人对人类社会带来的影响。
（3）培养学生多角度思考和解决问题的能力和刻苦钻研的精神。
二、教学重、难点
1．教学重点
（1）了解机器人的工作原理。
（2）了解设计机器人完成任务时需要多角度思考和解决问题。
2．教学难点
（1）理解和掌握收集信息、传递信息、加工信息和表达应用信息在机器人工作中的各自作用和相互之间的联系。
（2）了解设计机器人完成任务时需要多角度思考和解决问题。
三、教学过程
“机器人”是20世纪才出现的新名词。1920年，捷克剧作家卡雷尔?恰佩克在他的《罗萨姆万能机器人公司》剧本中，第一次提出了robot（中文译作：机器人）这个词，从此世界上有了机器人这个概念，robot被当成了机器人一词的起源。
1、什么是机器人？
所谓机器人，是指依靠自身动力、在电脑控制下实现一项或多项拟人功能的机器，如抓取功能、移动功能、感知功能、语音功能、服务功能乃至逻辑思维、判断功能等，从而在一定程度上代替人的工作。
2、机器人的发展及用途
机器人是20世纪人类的一项伟大发明，它作为人类的新型生产工具，在减轻劳动强度，提高生产率，改变生产模式，把人从危险、恶劣的工作环境下解放出来等方面，显示出极大的优越性。在原子能利用、海洋开发、宇宙探测及社会生活等方面也具有重要的应用价值。
（1）古代机器人
人们对机器人的幻想与追求古已有之，古今中外的许多历史资料中都有关于机器人的描述。
据《列子 汤问》记载，公元前21世纪，西周时期的能工巧匠偃师就造出了能歌善舞的伶人。另外，我国古代还制造出指南车、会飞的木鸟等。
公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了以水、空气和蒸汽压力为动力的活动雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。1738年，法国天才技师杰克?戴?瓦克逊发明了一只机器鸭，它会叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。
（2）现代机器人
现代机器人的研究始于20世纪中期，这应归功于当时计算机和制造等相关技术的发展，为其提供了强大的技术和物质保证。
1959年，世界上第一台真正实用的工业机器人——尤尼梅特问世，开创了机器人发展的新纪元。
进入20世纪70年代后，微电子技术和新材料的发展，推动了传感技术的进步。许多传感器都在机器人系统中得到成功的应用，使机器人对外界环境具有了一定的感知能力（如听觉、视觉、触觉等功能）。
近20年来，随着计算机技术、人工智能技术的飞速发展，赋予了机器人技术广阔的发展空间，水下机器人、空中机器人、地面机器人、微型机器人等各种用途的机器人相继问世。它们能根据外界条件的变化，进行独立思维、识别、推理，并作出判断和决策。
3、机器人的组成
机器人不一定具有人的模样，但其组成却与人很相似。机器人由机械部分、传感器和电脑组成。
（1）机械部分包括机械手和移动机构。机械手相当于人的手，可以完成各种动作。移动机构相当于人的脚，机器人靠它来移动位置。
（2）传感器是机器人的感觉器官，相当于人的眼、耳、皮肤等，机器人工作时，电脑根据传感器获得的信息控制机器人的动作。
（3）电脑是机器人的指挥中心，相当于人的大脑，它能控制机器人各部位协调动作，是人与机器人沟通的工具，可根据外界的环境变化，灵活变更机器人的动作。
4、作业
畅想未来学习生活的情形，以文字或图画的形式表现。