蘇科版小學信息技術六年級上冊教案(編輯修改稿)
2025-05-14 12:30 本頁面
【文章內容簡介】 學生編好程序后，先編譯然后打開機器人的電源進行下載，特別要注意與機器人的通信方式，是串口通信還是USB口通信。在調試的過程中，如果機器人沒有按照程序去執(zhí)行動作，請學生再次檢查程序是否正確，并檢查機器人各端口的連接線是否連接正確。2．教學方法指導任務驅動法、自主探究法。［參考資料］直流電機是一種將電能轉換為機械能的裝置。直流電機有多種不同尺寸和配置。圖1所示為一些常見的小型直流電機，它們非常適合用來控制小型移動機器人的前進、后退、轉彎等動作。圖1 幾種DC電機的照片直流電機工作時需要給電機轉子上的線圈通電。電流在線圈中流動便產生一個磁場，該磁場與線圈外固定的永久磁鐵產生的磁場相斥。這兩個磁場相互作用產生的力可推動電機轉子轉動。用于描述電機電源要求和電機性能的參數有很多。其中，最基本的一個就是他的工作電壓（額定電壓），該電壓是驅動電機推薦使用的電壓。當實際電壓低于額定電壓時，大多數電機仍可以正常工作，但輸出功率要減小。另外，大多數廠家給出的電機額定電壓都比較保守，所以當實際電壓高于額定電壓時，電機一般也可以正常工作，但通過這種方法獲得輸出功率增加是以犧牲電機壽命為代價的。電機的另一個性能參數是工作電流。電壓恒定時，電機上的電流與它的輸出功率成正比。當空載運行時，電機的電流最??；當負載增大到使電機堵轉的程度時，電機上的電流最大，該電流被稱為電機的堵轉電流，它也是電機在額定電壓下的最大工作電流。通過電機的電流越大，電機產生的轉動力（或轉矩）就越大，這是電機轉子線圈與周圍永久磁鐵之間電磁場相互作用的直接結果。線圈中產生的磁場強度與通過它的電流大小成正比，而電機輸出軸上的轉矩與兩個磁場的強度直接相關。評價電機性能的另一個參數是它的賭轉轉矩。這個轉矩是指電機在額定電壓下，被迫賭轉時所產生的轉矩大小，此時電機上的電流即為賭轉電流。對小電機而言，轉矩通常以盎司英寸（1盎司=）為單位衡量（即距離電機轉軸中心為一英寸的力臂上所產生的直線里大?。?。電機所提供的功率大小等于輸出軸的轉速與力矩的乘積。當電機自由轉動時（空載狀態(tài)），輸出軸轉速最大，但轉矩為零，此時電機不驅動任何機構，因此輸出功率為零（實際上電機也會消耗一部分功率克服內部摩擦，但這種功率不產生任何輸出作用）；當電機賭轉時，輸出最大的轉矩，但轉速為零，因此輸出功率也等于零。在兩種極限情況之間，輸出功率與轉速間呈一種拋物線的關系，如圖2所示。在其正常工作范圍的中部，電機產生的功率最大。圖2 電機轉速、轉矩及輸出功率之間的理想曲線圖中實線表示電機轉速與轉矩的關系。在該直線的右側，轉速達到最大（100%），而轉矩為零，這一點代表了電機空轉，沒有做任何有用功的情況。而在直線的左側，轉速為零，但轉矩達到最大值，這一點代表了電機因負載太大而賭轉的情況。圖中虛線表示電機的功率輸出，它等于電機轉速與轉矩的乘積。輸出功率的最大值位于電機正常工作范圍的中點，此時轉速和轉矩都不為零。機器人傳感器教學目的：1．學習學生機器人的“主要器官”。2．能夠了解傳感器的主要功能。3．平等交流，掌握各“器官”的作用。4．能夠建立正確的機器人整體概念。5．學會正確對待傳感器的工作方式。6．激發(fā)對學生機器人這一信息媒體的學習熱情。7．嘗試用人的“器官”概念理解機器人的“器官”概念。8．為傳感器的學習建立合適的實踐渠道。教學重點與難點：1．重點：學習學生機器人的“主要器官”。2．難點：理解傳感器的功能。教具準備：多媒體機房。極域教學系統。相關圖片、課件。課時安排：2課時。教學過程：一、引入新課機器人也能像人類一樣靈活地動作嗎？二、教學新課A、認識傳感器師：機器貓非常靈活，它是小主人公的好朋友，請你觀察下它，看看它是怎么樣讓小主人知道它的喜怒哀樂的呢？(播放機器貓的視頻片斷)(學生討論)師：請回答下面一組問題：（1）機器人的“表情”部件有哪些？（2）機器人的“感覺”部件有哪些？（3）在機器貓的身上找一找，它們都藏在哪里了呢？傳感器使得機器人認識外部環(huán)境，它們與人的眼睛、鼻子、耳朵和皮膚等器官起著相當的作用。傳感器將從外界獲取的信息轉換成電子信號，傳遞到機器人的微控制器中。目前，用于學生機器人的傳感器主要有光感傳感器、觸碰傳感器、溫度傳感器和聲音傳感器。B、了解傳感器的主要功能師：機器貓可以完成很多復雜的工作，神奇極了，在現實的學生機器人身上，也能有這樣的神奇。不過，它們運動的時候，可不是像我們人類一樣，用手腳來運動，而是通過一個特別重要的器官來實現的，它就是――傳感器！讓我們一起來看看這個神奇的器官！知識小問答：（1）傳感器相當于人類的什么器官呢？（2）傳感器分為哪幾種類型呢？（3）每種類型的工作動力是什么呢？（4）為什么機器人一定要有傳感器呢？學生分小組討論C、實物進行詳細的講解。（1）灰度傳感器灰度傳感器主要根據不同顏色的攀沿面對光的反射程度不同，光電三極管陰值也隨之變化的特點進行檢測。應用實例：機器人沿線行走。（2）測光值“系統設置”菜單中的“傳感器設置…”命令，設置通道1為“灰度傳感器”?！皸l件循環(huán)”控件?！盎叶葌鞲衅鳌笨丶凇皸l件循環(huán)”控件中。設置屬性為“灰度傳感器（1通道）”。“液晶顯示”控件，右擊選擇“屬性”，“第一行設置”的“顯示變量”設置為“灰度傳感器械（1通道）”。“保存”按鈕，保存程序。（3）下載程序“編譯”按鈕，進行程序編譯。，打開學生機器人的電源開關，將學生機器人置于復位狀態(tài)?！俺绦蛳螺d到主控芯片”按鈕，將程序下載到學生機器人的主板芯片中。完成后關閉電源，拔下下載線。（4）啟動機器人。，按下運行鍵，學生機器人運行。D、學習知識屋學生機器人的“大腦”同許多電阻、電容和半導體等電子
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