【導(dǎo)讀】讓學(xué)生自己動(dòng)手通過上網(wǎng)查詢機(jī)器人的定義，以及機(jī)器人的發(fā)展概況。再通過討論把自己的所見所聞講述出來，教師歸納總結(jié)。再以豐富的視頻資料幫。助學(xué)生對(duì)教學(xué)機(jī)器人建立一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。了解機(jī)器人的基本知識(shí)，特別是現(xiàn)在普遍使用的教學(xué)機(jī)器人。如何讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人有一個(gè)生動(dòng)形象的認(rèn)識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。完成情況，并對(duì)部分學(xué)生給予提示。一般的方式可分為。。。。。內(nèi)容主題-教學(xué)機(jī)器人的介紹。況具有代表性的學(xué)生，盡量抽他們起來回答問題。象的概念變得較為形象”，“讓學(xué)生體會(huì)成功感”。每個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，層層上。升，既有教師的主導(dǎo)，又體現(xiàn)了學(xué)生的主體，為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。何體現(xiàn)整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的螺旋上升是非常重要的事項(xiàng)。在這方面本案作者僅以。“零起點(diǎn)”開講，未能體現(xiàn)整個(gè)教材學(xué)習(xí)的體系，當(dāng)引起注意。養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、理解能力和模仿能力。的要求告訴機(jī)器人。

　　

【正文】 ）。在無煙的房間內(nèi)，煙霧傳感器測試的返回值大概在 75 左右。例如：你可以點(diǎn)支香煙，距離煙霧 50公分左右時(shí)，煙霧傳感器測試的返回值在 110 左右，濃煙時(shí)，煙霧傳感器測試的返回值在 180 左右。 編程應(yīng)用示例： While 1 Print “Bottom=%d”,analog(4) //煙霧傳感器接在模擬口 4上 Sleep WEND 運(yùn)行程序，觀察液晶屏顯 示可知：煙霧濃度越高，返回值越大；煙霧濃度越低，返回值越小。 注意事項(xiàng) : 環(huán)境內(nèi)的煙霧濃度值是個(gè)變量，要取得比較精確的環(huán)境煙霧值，可以在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)取幾次值，再求它們的平均數(shù)。這種辦法適用于所有的模擬傳感器。 檢測指定環(huán)境煙霧時(shí)，注意不要受其他煙霧源的干擾。 煙霧探頭上裝有濾煙網(wǎng)，注意在使用時(shí)不要堵塞濾煙網(wǎng)，否則會(huì)影響檢測效果。 可以點(diǎn)支香煙，測試煙霧傳感器的效果。 [實(shí)驗(yàn) ]：本實(shí)驗(yàn)由老師完成，學(xué)生只觀看其結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中注意防火。 五、機(jī)器人的 “ 觸覺 ” 人們用通過身體部分的觸覺器官如觸碰、溫度、溫度來感知外界，作出反應(yīng)。而機(jī)器人的觸覺傳感器仍然是都過相應(yīng)的觸敏元件來反饋接觸信號(hào)，從而主機(jī)處理接受到信號(hào)。 使用方法與技巧見網(wǎng)上資源： RCX 傳感器介紹篇。 使用方法與技巧見網(wǎng)上資源： 實(shí)驗(yàn)三：用樂高機(jī)器人做一個(gè)碰墻返回的機(jī)器人。 步驟 1，用樂高設(shè)備搭一個(gè)機(jī)器人 ，最前面安一個(gè)觸碰傳感器。 2，在 ROBLAB 中編寫如下的程序，并下載到樂高 RCX 的中。 程序表示： A、 B馬達(dá)一直前進(jìn)，當(dāng) 1號(hào)端口的觸動(dòng)傳感器碰到墻后馬上退回來。 自主學(xué)習(xí)、探究：自主探究其余的幾個(gè)傳感器。 六、機(jī)器人的電源 機(jī)器人的電源是其 動(dòng)力的核心，沒有一個(gè)穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，你的機(jī)器人就無法很好運(yùn)轉(zhuǎn)，它是一切的有本之源。 現(xiàn)目前的所有教育機(jī)器人一般都使用直流的 9V~12V 供電，可采用鋰電池、堿性電池、可充電的鎳氫電池和相應(yīng)的交流變壓器。 建議大家平時(shí)訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)時(shí)都使用可充電電池，這樣一次性投入可以得到一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、穩(wěn)定的電源。 七、練 習(xí)： 1．將已經(jīng)認(rèn)識(shí)的幾種傳感器，填寫在下表中。 傳感器名稱 作 用 外形描述 設(shè)計(jì)一個(gè)聲控機(jī)器人，無聲音時(shí)原地不動(dòng)， “ 聽 ” 到聲音時(shí)立即向前運(yùn)動(dòng)。 八、后記 本案作者在本節(jié)課主要介紹了機(jī)器人的各種傳感器，首先通過引入視頻、影片、圖片等讓學(xué)生有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，了解傳感器的實(shí)質(zhì)是一些電子元件，通過返回一定的電信號(hào)值給電腦核心以供識(shí)別；重點(diǎn)介紹了幾種傳感器；教學(xué)中以分組實(shí)驗(yàn)的模式來驗(yàn)證各種傳感器；對(duì)相同功能的傳感器采取自主學(xué)習(xí)、探究的方式來輔助學(xué)習(xí)，掌握傳感器的性能；以任務(wù)的方式進(jìn)行驗(yàn)證和鞏固所學(xué)。流程通暢，注重實(shí)驗(yàn) 建議實(shí)驗(yàn)中對(duì)其信息進(jìn)行反饋，掌握驗(yàn)證情況，并有 記錄，為充分使用傳感器和分組完成作好準(zhǔn)備。學(xué)生活動(dòng)安排建議能抽學(xué)生回描述其功能，使用方法，并設(shè)想把這些傳感器用在哪些方面。 作者單位：綿陽中學(xué) （參考教案）第八課機(jī)器人走迷宮 ［教材分析］： 1．教材概況 機(jī)器人走迷宮是本節(jié)課在經(jīng)過幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課后，在掌握了相關(guān)知識(shí)后的一項(xiàng)大的、傳統(tǒng)的，并具有一定任務(wù)難度的活動(dòng)課；它要求我們的同學(xué)能夠綜合前面的所學(xué)，加上自己的創(chuàng)造、創(chuàng)新，去分析、解釋任務(wù)；搭建機(jī)器人；寫出詳細(xì)的流程圖，并選擇一種編程語言如 BASIC 來描述我們的算法，并通過機(jī)器人來 檢驗(yàn)其正確性，通過反復(fù)調(diào)試最終完成項(xiàng)目任務(wù)。 [教學(xué)目標(biāo) ] 知識(shí)與技能：學(xué)會(huì)任務(wù)分析，找出其特點(diǎn)； 綜合運(yùn)用紅外傳感器和相關(guān)機(jī)器人的知識(shí)來完成任務(wù)； 用 BASIC 語言來編制程序，完成任務(wù)。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)、合作、交流精神；形成腦力、智力資源共享；不經(jīng)歷風(fēng)雨，怎么會(huì)見彩虹。 2．教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)： 任務(wù)分析找準(zhǔn)走迷宮的左手法則、或右手法則；搭建機(jī)器人；畫流程圖；編程；調(diào)試。 難點(diǎn)：迷宮 定則的找出，畫流程圖，編程、下載、調(diào)試。 ［學(xué)生分析］： 學(xué)生有一定的相關(guān)知識(shí)，但本節(jié)難度比較大，要多引導(dǎo)，多鼓勵(lì)。 ［教法與學(xué)法］： 問題分解模塊化，組內(nèi)合作、交流、分工； ［教學(xué)過程］： 走迷宮是一項(xiàng)比較有趣的活動(dòng)，是國際上最流行的賽事之一，可以考驗(yàn)每個(gè)人的記憶力、判斷力、分析問題等方面的能力。如圖 81所示是一個(gè)迷宮場地，要求機(jī)器人從起如區(qū)出發(fā)，尋找一個(gè)最佳路徑，走完 1， 2， 3， 4 號(hào)房間后回到起始區(qū)。具體參數(shù)如書 P44 頁所述。 一、 任務(wù)分析及算法： 讓機(jī)器人沿迷宮的墻壁的某一側(cè)行走可以使機(jī)器人走遍迷宮幾個(gè)房間，這是走迷宮的一般方法，我們稱沿左側(cè)行走的方法為左手法則，稱沿右側(cè)行走的方法為右手法則。 假設(shè)按左手法則行走，機(jī)器人可以在左邊安一個(gè)紅外傳感器來檢測左邊的墻壁，以確定前進(jìn)的方向，一只紅外傳感器伸向前方，避免在前進(jìn)的過程中撞到前方拐彎處的墻上。根據(jù)兩只傳感器獲得的光電信息可以做出以下四種判斷： 1．當(dāng)左邊檢測到墻壁障礙物時(shí)，向前方走，如圖 1 所示。 2．當(dāng)左邊和伸向前方的傳感器都探測到墻壁障礙物時(shí)右轉(zhuǎn) 90 度，如圖2。 3．當(dāng)左邊探測不到墻壁時(shí)，左轉(zhuǎn) 90度，如圖 3。 二、搭建機(jī)器人 根據(jù)分析搭建一個(gè)機(jī)器人，因?qū)嵺`發(fā)現(xiàn)，由于前方的傳感器視覺太小，機(jī)器人容易卡死，為了增加機(jī)器人視角，在其左前角 45度處再安裝一個(gè)紅紅傳感器，配合正前方傳感器的工作，這樣卡死現(xiàn)象有所改善。 搭建如圖所示的 機(jī)器人：（要求機(jī)器人要裝飾，并給它取名） 教師指導(dǎo)其搭建 三、畫流程圖 利用左手法則讓機(jī)器人走迷宮，流程圖可參考圖 84。 教師一步的分析。 四、 BASIC 的兩個(gè)語句 1， WHILE 條件循環(huán)語句 格式： WHILE 條 件表達(dá)式 循環(huán)體語句組 WEND 功能：當(dāng)條件滿足時(shí)，即為真時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體中語句組。條件表達(dá)式得到的是一個(gè)布爾值，當(dāng)返回值為真時(shí)，其值在 QB中可為 “ 1” 或 “1” ，為假時(shí)為 “0” 。 例， WHILE DIGITAL（ 2） 50 MOTOR( 0,50) MOTOR (1,50) WEND 表示 2號(hào)紅外傳感器的值當(dāng)大于 50時(shí)，馬達(dá) 0， 1按 50的速度前進(jìn)，直到 2 號(hào)傳感器的值小于 50。 2， IF條件語句 格式： IF 條件表達(dá)式 THEN 語句組1 THEN 語句組2 ENDIF 功能：如果條件表 達(dá)式成立為真時(shí)，則執(zhí)行語句組 1 后執(zhí)行 ENDIF 后面的語句；反之，執(zhí)行語句組 2后執(zhí) ENDIF 后的語句。 例如， IF DIGITAL（ 2） 50 THEN MOTOR (0,60) MOTOR (1,60) ELSE STOP ENDIF 當(dāng)紅外傳感器的值小于 50 時(shí)，機(jī)器人向右轉(zhuǎn)，反之大于 50 時(shí)就停止。 3， QB 的關(guān)系運(yùn)算與邏輯運(yùn)算符 關(guān)系運(yùn)算又稱比較運(yùn)算，如，兩個(gè)是否相等，若為真那么就成立得到邏輯值為 “1” ，為假返回值為 “0” ； 邏輯運(yùn)算又稱布爾運(yùn)算，返回值真為 “1” ，假為 “0” 。 這兩種運(yùn)算詳細(xì)見書 P48，P49 五、編制走迷宮的程序 [教師示范 ] 1，程序見書 p47 圖 86所示 2，保存。 保存為 BASIC 源程序擴(kuò)展名為 .BAS 或編譯為擴(kuò)展名為 .IC 文件，可以作為仿真運(yùn)行的程序。 六、下載、運(yùn)行、調(diào)試 要求：將同學(xué)按每 3人一個(gè)小組，確定一個(gè)小組長，進(jìn)行合作、交流、共享資源，最終調(diào)試成功，走完迷宮，完成任務(wù)。 注：教師輔導(dǎo)進(jìn)行調(diào)試。 按要求在場地上調(diào)試 修改，并記錄下你調(diào)試的每一步的詳細(xì)資料和改進(jìn)地方： 調(diào)試： （ 1）首先檢驗(yàn)機(jī)器人能否避開前方、左邊的障礙。 （ 2）調(diào)試左、右轉(zhuǎn)彎的參數(shù)，并在場地里測試，看是否符合要求。 （ 3）調(diào)試程序，記錄運(yùn)行結(jié)果 調(diào)試運(yùn)行次數(shù) 第一次 第 二次 第三次 第 N次 成功與否（打勾） 是 /否 是 /否 是 /否 是 /否 是 /否 改進(jìn)的地方 七、我行，我 SHOW （小組作品展示，評(píng)價(jià)延伸）小組推薦一名同學(xué)自我描述其作品，主要從做的好、創(chuàng)新、創(chuàng)造、小組的合作、交流、完成任務(wù)情況等方面來述說，其它組的同學(xué)發(fā)表其看法。參考內(nèi)容見下表： 作品展示、評(píng)價(jià)方案 作品完成任務(wù) 情 況 很好 好 一般 創(chuàng)造、創(chuàng)新情況 活動(dòng)中的合作、交流 情 況 一 般 較 多 作者單位：綿陽中學(xué) 本節(jié)課本案作者，分清了重點(diǎn)是走迷宮的定規(guī)，通過分析決定采取右手定則或左手定則，畫出流程圖，以圖示法展示其運(yùn)動(dòng)過程和要解決的技術(shù)難題，確定本任務(wù)的算法，編制出程序；由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告知在設(shè)計(jì)、制作機(jī)器人時(shí)關(guān)鍵還在于機(jī)器人的傳感器的位置應(yīng)在左上角 45 度上再放過一傳感器，以防卡死；調(diào)試中要求合作小組分工合作、共享腦力智力、技術(shù)資源，在活動(dòng)中得到第一手的資料，把每一次的創(chuàng)造、創(chuàng)新以及改進(jìn)的地方進(jìn)行記錄，從而掌握實(shí)踐過程的第一手資料，這是實(shí)踐活動(dòng)課比較好的地方，積累了經(jīng)驗(yàn)，以利 于活動(dòng)的開展；最后進(jìn)行作品的展示有利于學(xué)生自己歸納、總結(jié)、提練自己的作品，找到不足，發(fā)現(xiàn)更多、更好的創(chuàng)新地方，給別的同學(xué)一個(gè)示范，相互學(xué)習(xí)、借鑒提高，并形成和諧的活動(dòng)課，還可提高學(xué)生的語言組織、表達(dá)等方面的綜合能力。 第 9 課 《在仿真環(huán)境中走迷宮》 教案 綿陽中學(xué) 蘇遠(yuǎn)龍 ［ 教材分析 ］ ： 教材概況 仿真系統(tǒng)以優(yōu)化機(jī)器人硬件和軟件設(shè)計(jì)、縮短研發(fā)周期、節(jié)約成本為特色，解決機(jī)器人設(shè)計(jì)過程中的不足。本節(jié)是全新的一節(jié)，主要以納英特的仿真系統(tǒng)來介紹， 通過其 NSTRSS軟件的介紹，掌握如何搭建場地，如何在仿真狀態(tài)下設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人，在仿真環(huán)境下測試機(jī)器人三個(gè)大部分。 [教學(xué)目標(biāo) ] 知識(shí)與技能： 認(rèn)識(shí)仿真下的虛擬機(jī)器人； 能用 NSTRSS設(shè)計(jì)場地、構(gòu)建機(jī)器人并利用仿真環(huán)境進(jìn)行組隊(duì)測試。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 自由無限，創(chuàng)意無限，只有想不到，沒有做不到。 教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)：用 NSTRSS仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)迷宮場地；搭建走迷宮的機(jī)器人；利用仿真環(huán)境進(jìn)行組隊(duì)測試。 難點(diǎn)： 設(shè)計(jì)場地；搭建機(jī)器人。 ［ 學(xué)生分析 ］ ： 通過上節(jié)學(xué)習(xí)我 們了解了傳感器，并使用它們進(jìn)行走迷宮的實(shí)踐練習(xí)，對(duì)走迷宮的機(jī)器人從設(shè)計(jì)到算法分析、程序設(shè)計(jì)都有一個(gè)了解，那么如何更加高效的設(shè)計(jì)我們自己的機(jī)器人并調(diào)試出來，我們可以使用虛擬仿真軟件來完成任務(wù)，有了本節(jié)內(nèi)容他們會(huì)更加有興趣投入到機(jī)器人的創(chuàng)新、創(chuàng)造活動(dòng)中來 。 ［ 教法與學(xué)法 ］ ： 教法：示例講解 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 輔導(dǎo)答疑 學(xué)法：仔細(xì)觀察，多動(dòng)手實(shí)踐，討論交流 [教學(xué)設(shè)施 ] 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室， NSTRSS仿真系統(tǒng)，仿真專題論壇系統(tǒng) ［ 教學(xué)過程 ］ ： 引入