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浙教版信息技术九年级第13课机器人认路教学设计
课题
机器人认路
单元
第三单元
学科
信息技术
年级
九年级
学习目标
知识目标：了解灰度传感器及其调节方法；。技能目标：掌握地面灰度检测；能应用灰度传感器解决日常生活中的问题。情感目标：培养学生的创造性思维能力、探索精神，让学生在实践中体验成功的喜悦；。
重点
掌握地面灰度检测；能应用灰度传感器解决日常生活中的问题。
难点
灰度传感器的安装和调节，机器人认路程序的设计。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
观看视频：《机器人巡线》视频中的机器人沿不规则的图形高速行走，它的原理是什么呢。我们今天一块来学习，利用虚拟机器人软件，使机器人沿不规则的路线进行行走。
观看视频思考并回答问题
激发学生学习兴趣并快速进入学习状态
讲授新课
机器人通过传感器获取外部信息，常用的传感器有声音传感器、灰度传感器、红外传感器、触碰传感器、火焰传感器等(如图所示)现在许多城市的人行道上都建有盲道，为盲人提供方便。如果能设计一个导盲机器人(如图所示)，让机器人沿着盲道带领盲人去医院、商场、公园等地方，这将为盲人的生活带来极大的便利。以如图所示的场景为例，设计一个能沿黑线行走的导盲机器人，从住宅出发经过商场把盲人带到医院。一、问题分析在场地上有一条黑色轨迹，要求机器人沿轨迹行走，需要在机器人的底盘上安装两个能识别黑线的灰度传感器。传感器的数量与安装的位置不同，机器人程序的算法可能就不同。如图所示，在机器人前方的底盘上安装左、右两个灰度传感器，用来检测黑线。把机器人放到黑线上，使左、右两个灰度传感器分別位于黑线两侧。机器人沿轨迹行走的方案如下：(1)如果左侧传感器能检测到黑线，就向左转。(2)如果右侧传感器能检测到黑线，就向右转。(3)如果两侧都没有检测到黑线，说明机器人左、右两个传感器分别位于黑线两侧，就前进。(4)如果左、右两侧都检测到黑线，说明到达目的地，就停止。视频：《机器人巡线原理》知识链接灰度传感器是检测物体表面灰度级别的传感器。灰度传感器经常用于识别黑白程度不同的色带。亲身体验在不同颜色的色带上，灰度传感器检测的结果有什么不同?若有教学用机器人，设计一个简单的程序来显示传感器所获得的信号值，否则可选择仿真系统中的“机器人编辑”→“仿真工具”获取不同颜色的色带灰度值。二、设计流程图“分支结构”，还必须运用“循环结构”，使得检测与判断黑线的指令不断重复执行根据问题分析，按照顺序结构设计流程图如图所示。三、项目实施根据上述分析和流程图，结合下面准备机器人硬件、活动场地、编写程序调试机器人，完成循迹任务。实施项目机器人搭建实施内容1.配件:主机1个，马达2个，随动轮1个和灰度传感器2个。左侧灰度传感器所接的端口号：（
）机器人的右侧灰度传感器所接的端口号（
）2.调整好2个传感器与黑线的位置关系，使其左、右灰度传感器分别位于黑线两侧。实施项目场地的搭建实施内容在一个平面上添置一条色带，作为机器人行走的轨的迹。仿真环境中，需要在其他绘图软件中把线条画好，并将图片文件以.jpg格式保存到仿真软件安装目录的
texture文件夹下作为底纹采用。温馨提示黑线的宽度不要太宽实施项目程序实施内容1.选择“条件循环”模块编程，两个传感器都检测到黑线时，结束循环2.在循环体中添加“条件判断”模块。3.设置“条件判断”模块中的判断条件。实施项目调试实施内容1.显示每个传感器在不同灰度地面的信号值。2.调试机器人，使其持续沿黑色轨迹行走。记录存在的困难与问题:（
）；新的想法:（
）。教你一招调试的时候，尽量把机器人的速度调得慢些，这样容易调试成功。随堂练习1.在机器人的底盘上安装1个或3个灰度传感器，完成本课中的行走任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。观看视频通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。加强对知识的理解加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。培养学生独立完成练习的能力。
课堂小结
分小组总结归纳，教师补充。
各组汇报总结，其他小组成员做补充。
锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
布置作业
1.设计一个能沿不规则路线行走的机器人
板书
一、问题分析二、设计流程图三、项目实施
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://www.21cnjy.com/"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共27张PPT)
浙教版信息技术
九年级
第13课
机器人认路
新知导入
机器人巡线
新知导入
视频中的机器人沿不规则的图形高速行走，它的原理是什么呢。我们今天一块来学习，利用虚拟机器人软件，使机器人沿不规则的路线进行行走。
新知讲解
机器人通过传感器获取外部信息，常用的传感器有声音传感器、灰度传感器、红外传感器、触碰传感器、火焰传感器等(如图所示)
触碰传感器
红外测障传感器
灰度传感器
新知讲解
火焰传感器
指南针传感器
红外测距传感器
新知讲解
现在许多城市的人行道上都建有盲道，为盲人提供方便。
如果能设计一个导盲机器人(如图所示)，让机器人沿着盲道带领盲人去医院、商场、公园等地方，这将为盲人的生活带来极大的便利。
新知讲解
以如图所示的场景为例，设计一个能沿黑线行走的导盲机器人，从住宅出发经过商场把盲人带到医院。
新知讲解
在场地上有一条黑色轨迹，要求机器人沿轨迹行走，需要在机器人的底盘上安装两个能识别黑线的灰度传感器。
一、问题分析
传感器的数量与安装的位置不同，机器人程序的算法可能就不同。
新知讲解
如图所示，在机器人前方的底盘上安装左、右两个灰度传感器，用来检测黑线。把机器人放到黑线上，使左、右两个灰度传感器分別位于黑线两侧。
新知讲解
(1)如果左侧传感器能检测到黑线，就向左转。
机器人沿轨迹行走的方案如下：
(2)如果右侧传感器能检测到黑线，就向右转。
(3)如果两侧都没有检测到黑线，说明机器人左、右两个传感器分别位于黑线两侧，就前进。
(4)如果左、右两侧都检测到黑线，说明到达目的地，就停止。
新知导入
机器人巡线原理
新知讲解
灰度传感器是检测物体表面灰度级别的传感器。灰度传感器经常用于识别黑白程度不同的色带。
知识链接
新知讲解
亲身体验
在不同颜色的色带上，灰度传感器检测的结果有什么不同?
若有教学用机器人，设计一个简单的程序来显示传感器所获得的信号值，否则可选择仿真系统中的“机器人编辑”→“仿真工具”获取不同颜色的色带灰度值。
新知讲解
二、设计流程图
根据以上分析，本任务的程序设计不但有“分支结构”，还必须运用“循环结构”，使得检测与判断黑线的指令不断重复执行
新知讲解
根据问题分析，按照顺序结构设计流程图如图所示。
新知讲解
根据上述分析和流程图，结合下面准备机器人硬件、活动场地、编写程序调试机器人，完成循迹任务。
三、项目实施
新知讲解
实施项目
机器人搭建
1.配件:主机1个，马达2个，随动轮1个和灰度传感器2个。左侧灰度传感器所接的端口号：（
）机器人的右侧灰度传感器所接的端口号（
）
实施内容
2.调整好2个传感器与黑线的位置关系，使其左、右灰度传感器分别位于黑线两侧。
新知讲解
实施项目
场地的搭建
在一个平面上添置一条色带，作为机器人行走的轨的迹。
实施内容
仿真环境中，需要在其他绘图软件中把线条画好，并将图片文件以.jpg格式保存到仿真软件安装目录的
texture文件夹下作为底纹采用。
新知讲解
黑线的宽度不要太宽
温馨提示
新知讲解
实施项目
程序
实施内容
1.选择“条件循环”模块编程，两个传感器都检测到黑线时，结束循环
2.在循环体中添加“条件判断”模块。
3.设置“条件判断”模块中的判断条件。
新知讲解
实施项目
调试
实施内容
1.显示每个传感器在不同灰度地面的信号值。
2.调试机器人，使其持续沿黑色轨迹行走。记录存在的困难与问题:（
）；新的想法:（
）。
新知讲解
调试的时候，尽量把机器人的速度调得慢些，这样容易调试成功。
教你一招
随堂练习
1.在机器人的底盘上安装1个或3个灰度传感器，完成本课中的行走任务。
板书设计
一、问题分析
二、设计流程图
三、项目实施
1.设计一个能沿不规则路线行走的机器人
作业布置
谢谢
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