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. 第一單元 結(jié)識新伙伴 單元概述： 本單元，我們將一起走進(jìn)機(jī)器人的世界，結(jié)識機(jī)器人朋友，了解機(jī)器人的相關(guān)知識。學(xué)會用“能力風(fēng)暴vJCl．5仿真版”軟件(以下簡稱“VJC仿真”軟件)中的“直行”、“轉(zhuǎn)向”、“顯示”、“發(fā)音”、“啟動電機(jī)”、“延時等待”、“停止電機(jī)”和“結(jié)束”等模塊編寫程序，教機(jī)器人學(xué)走路、學(xué)轉(zhuǎn)彎、學(xué)唱歌、學(xué)畫畫……做機(jī)器人耐心的小老師。 在這個過程中，同學(xué)們還將了解什么是程序，以及程序的順序結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，知道它們是怎樣影響程序的執(zhí)行過程的，并會用“多次循環(huán)”、“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫程序，體會怎樣通過編寫程序來達(dá)到控制機(jī)器人的目的。 相信，機(jī)器人一定會成為同學(xué)們喜愛的好朋友，給同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活增添色彩! 教學(xué)目標(biāo)： 1、認(rèn)識機(jī)器人并了解機(jī)器人的發(fā)展與未來。 2、了解機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運行環(huán)境。 3、學(xué)會調(diào)整參數(shù)，讓機(jī)器人做得更好。 4、了解程序的順序循環(huán)結(jié)構(gòu)。 5、掌握畫正多邊形的規(guī)律和方法。 6、學(xué)會用“控制模塊庫”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫程序，讓機(jī)器人反復(fù)唱歌。 教學(xué)重點： 1、機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運行環(huán)境。 2、了解程序的順序循環(huán)結(jié)構(gòu)。 （四）教學(xué)難點： 1、會用“控制模塊庫”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫程序，讓機(jī)器人反復(fù)唱歌。 教學(xué)準(zhǔn)備： 在學(xué)生機(jī)上安裝好VJC1.5版版仿真軟件。 單元課時安排： 本單元有4課，每1課安排1課時，共4課時。 第1課 認(rèn)識新朋友 ——機(jī)器人仿真系統(tǒng)的應(yīng)用與“直行”模塊 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：認(rèn)識機(jī)器人并了解機(jī)器人的發(fā)展與未來。 2．技能目標(biāo)：了解機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運行環(huán)境。 3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)器操作的興趣。 教學(xué)重、難點: 了解機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運行環(huán)境。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 在機(jī)器人游園會上，我們見到了各式各樣的機(jī)器人，有直立行走的人形機(jī)器人，有四肢運動的機(jī)器狗，還有多足運動的機(jī)器人昆蟲，以及各種形狀和結(jié)構(gòu)的輪式運動機(jī)器人，你想知道機(jī)器人在游園會中的表現(xiàn)嗎？ 本課，我們將了解什么是智能機(jī)器人，智能機(jī)器人有什么特點，了解“能力風(fēng)暴VJC1.5仿真版”的操作界面，并與新伙伴一起參加比賽。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——智能機(jī)器人的特點 （1）每個機(jī)器人的動力都來源于電池，如果沒有電池，機(jī)器人就不能正常工作。 （2）各種各樣的機(jī)器人在各自的跑道上進(jìn)行比賽，它們的所有動作都離不開“聲、光、電”。 （3）每個智能機(jī)器人都有一個可以編程控制的“大腦”。 2.認(rèn)識VJC1.5仿真版流程圖編輯界面 （1）雙擊不同模塊庫按鈕了解每個模塊庫中分別有哪些模塊。 （2）單擊工具欄中的“仿真”按鈕，進(jìn)入仿真環(huán)境界面。 3．認(rèn)識VJC1.5仿真版的仿真環(huán)境界面 （1）在仿真環(huán)境界面的頂部是機(jī)器人信息顯示區(qū)。 （2）在仿真環(huán)境界面的下部是環(huán)境信息顯示區(qū)。 （3）在仿真環(huán)境界面左側(cè)的中間部分是環(huán)境編輯區(qū)，可以添加各種實體。 （4）在環(huán)境編輯區(qū)中添加聲源。 （5）在環(huán)境編輯區(qū)中添加光源。 4.參加比賽——邁出第一步 步驟1：雙擊桌面上的圖表，進(jìn)入VJC1.5仿真流程圖編輯界面。 步驟2：在左側(cè)模塊中選擇“執(zhí)行器模塊庫”，把“直行”模塊拖到流程圖編輯區(qū)，放在“主程序”模塊的下方，使其以流程線與“主程序”模塊連接。 步驟3：右擊“直行”模塊，打開“直行模塊”對話框在此對話框中有兩個參數(shù)可以調(diào)整，一個是速度，一個是時間。我們把速度選到100，把時間選在1秒鐘。 步驟4：在“程序模塊庫”中將“結(jié)束模塊”拖到流程圖編輯區(qū)中，與“直行”模塊連接。第一個簡單程序編寫完成。 步驟5：單擊工具欄中的“仿真”按鈕進(jìn)入仿真環(huán)境界面。 步驟6：單擊仿真環(huán)境左下角的“運行”按鈕，出現(xiàn)一個仿真機(jī)器人。把仿真機(jī)器人拖到仿真環(huán)境中，單擊鼠標(biāo)，機(jī)器人開始運行程序。 步驟7：如果需要修改程序或調(diào)整數(shù)據(jù)，在仿真環(huán)境下單擊左上角的“退出”按鈕，即可返回流程圖編輯區(qū)。 步驟8：執(zhí)行“文件”下的“保存”命令，彈出“保存”對話框，單擊“保存在”下拉列表框右側(cè)的三角按鈕，在彈出的文件夾列表中，選擇要保存到的文件夾，在“文件名”框中輸入“直行”，單擊“保存”按鈕完成程序的保存。 課后反思： 第2課 無腳走天下 ——“啟動電機(jī)”模塊和“延時等待”模塊 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：學(xué)會用“執(zhí)行器模塊庫”中的“啟動電機(jī)”、“延時等待”、“停止電機(jī)”等模塊編寫程序。 2．技能目標(biāo)：學(xué)會讓機(jī)器人畫弧線。 3、情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)用弧線畫蘋果，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 學(xué)會使用“執(zhí)行器模塊庫”中的“啟動電機(jī)”。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 上節(jié)課我們通過了一個簡單的賽跑項目，學(xué)會控制機(jī)器人的移動。本節(jié)課我們將通過執(zhí)行器模塊庫中多個模塊的組合使用，進(jìn)一步掌握VJC1.5仿真版的基本使用方法。 在機(jī)器人游園會上，大家圍著一個場地正在觀看比賽。我們也去試一下，看能不能參加比賽。 二、新課教學(xué) 1．機(jī)器人轉(zhuǎn)圓圈 讓機(jī)器人圍著一個標(biāo)桿按順時針的方向轉(zhuǎn)一個圈。 2.問題研究——從簡單問題出發(fā) 當(dāng)左右兩個驅(qū)動輪的速度相同時，機(jī)器人是怎樣運動的？我們先做一個實驗。 步驟1：雙擊桌面上的圖標(biāo)，進(jìn)入VJC1.5流程圖編輯區(qū)。 步驟2：在“執(zhí)行器模塊庫”中選擇“啟動電機(jī)”模塊，拖入流程圖編輯區(qū)。 步驟3：用鼠標(biāo)右擊“啟動電機(jī)”模塊，打開“啟動電機(jī)模塊”對話框，將左右電機(jī)的功率調(diào)成一樣大小。 步驟4：加入“延時等待”模塊，用鼠標(biāo)右擊“延時等待”模塊，打開“延時等待模塊”對話框，把時間調(diào)到3秒鐘。 步驟5：加入“停止電機(jī)”模塊和“結(jié)束”模塊，程序編輯完成。 步驟6：單擊工具欄中的“仿真”按鈕，進(jìn)入仿真環(huán)境場地，單擊仿真環(huán)境下面的“顯示軌跡”按鈕，當(dāng)按鈕變成“不顯示軌跡”時，運行程序后仿真環(huán)境場地中將會顯示軌跡。 步驟7：單擊仿真環(huán)境中“保留原軌跡”按鈕，當(dāng)按鈕變成“不保留原軌跡”，運行程序后將會保留機(jī)器人的運行軌跡。 步驟8：單擊“運行”按鈕，把機(jī)器人拖到場地中釋放。 步驟9：多次運行仿真環(huán)境的機(jī)器人，會出現(xiàn)多條直線軌跡。 3．問題研究——嘗試改變 步驟1：改變右電機(jī)功率，把右輪功率減到80。 步驟2：進(jìn)入仿真環(huán)境運行機(jī)器人程序，記得要保留軌跡。右電機(jī)功率為80的軌跡。 4.問題研究——對應(yīng)的變化會讓你發(fā)現(xiàn)規(guī)律 對應(yīng)的改變左驅(qū)動輪的功率，觀察機(jī)器人的運動，你會發(fā)現(xiàn)右電機(jī)功率為100，左電機(jī)功率為80時的運動軌跡。 觀察結(jié)果： （1） 當(dāng)左右電機(jī)功率相同時，機(jī)器人的運動軌跡是一條直線。 （2） 當(dāng)右電機(jī)功率為80,左電機(jī)功率為100的時候，機(jī)器人順時針走了一段弧線。 （3） 當(dāng)左電機(jī)功率為80，右電機(jī)功率為100的時候，機(jī)器人逆時針走了一段弧線。 研究結(jié)論： （1） 左右驅(qū)動輪功率相同時，機(jī)器人走的是直線。 （2） 當(dāng)兩個驅(qū)動輪的功率不同時，機(jī)器人會往功率小的一側(cè)轉(zhuǎn)動。 （3） 以上兩段弧線，由于延時等待時間不夠，所以沒能走成一個完整的圓形。 5.讓機(jī)器人圍繞著兩個圓標(biāo)繞“8”字 （1）建立并保存場地 步驟1：單擊工具欄中的“仿真”按鈕，進(jìn)入仿真環(huán)境場地。 步驟2：在左側(cè)環(huán)境欄中選擇“實體”，“添加障礙物”，“圓形”。 步驟3：在場地中任意一點，按住鼠標(biāo)左鍵“拖拽”出一個圓。 步驟4：在實體窗口中修改直徑數(shù)據(jù)為20，單擊“確定”按鈕。 步驟5：用鼠標(biāo)左鍵拖著圓形障礙物圓，觀察下面鼠標(biāo)位置，把圓形障礙物放到指定位置上松開鼠標(biāo)。 步驟6：重復(fù)步驟2—步驟5的過程，完成第二個障礙物圓的建立并放到指定位置，建立繞標(biāo)場地。 步驟7：單擊左側(cè)文件欄中的“保存”，彈出“保存環(huán)境”對話框。 步驟8：在保存環(huán)境對話框中給新建場地起名叫“8字場地”。 步驟9：在保存環(huán)境對話框中單擊“保存”。 （2）編寫走“8”字程序 步驟1：走“圓”程序，把“啟動電機(jī)”模塊、“延時等待”模塊和“停止電機(jī)”模塊按順序連線。 步驟2：修改啟動電機(jī)參數(shù)，左100，右85. 步驟3：修改延時等待數(shù)據(jù)為8.2秒。 步驟4：添加“結(jié)束”模塊。 （3）進(jìn)入仿真環(huán)境 步驟1：單擊工具欄中“仿真”按鈕，進(jìn)入仿真環(huán)境場地。 步驟2：在仿真環(huán)境左側(cè)文件欄中單擊“加載”。 步驟3：在選擇環(huán)境窗口中單擊“8字場地”。 步驟4：單擊“進(jìn)入環(huán)境”，即可出現(xiàn)“8字場地”。 （4） 運行程序 步驟1：在仿真環(huán)境界面，單擊“顯示軌跡”。 步驟2：單擊仿真環(huán)境界面的“運行”按鈕。 步驟3：把機(jī)器人放在兩個圓形標(biāo)的中間釋放。 三、創(chuàng)作天地 試著在“停止電機(jī)”模塊后加入“轉(zhuǎn)向”模塊。 課后反思： 第3課 我的本領(lǐng)大 ——循環(huán)模塊與執(zhí)行器模塊組合應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：學(xué)會多次循環(huán)模塊的使用。 2．技能目標(biāo)：能熟練操作“循環(huán)”模塊和執(zhí)行器模塊。 3．情感目標(biāo)：增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 能熟練操作“循環(huán)”模塊和執(zhí)行器模塊。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 在經(jīng)歷了前兩個比賽后，我們來到了本領(lǐng)展示區(qū)，在這里我們將進(jìn)一步了解機(jī)器人執(zhí)行器模塊庫中的其他模塊功能，認(rèn)識控制模塊庫中的多次循環(huán)模塊，見證循環(huán)程序結(jié)構(gòu)和順序程序結(jié)構(gòu)的組合帶來的奇跡，讓機(jī)器人在出發(fā)執(zhí)行器任務(wù)時或完成任務(wù)后有所表示。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——如何讓機(jī)器人完成圓形組合圖形 讓機(jī)器人畫出一個由圓形組成的圖案，觀察分析如下： （1） 觀察圖3.1中有4個圓形。 （2） 4個圓形的起點都是在中間位置。 （3） 如果4個圓形初始角度相同，4個圓形應(yīng)該重疊。 研究結(jié)論： （1） 機(jī)器人“畫”了4個一樣的圓形。 （2） 每個圓形的初始角度不相同。 （3） 第一個圓“畫”完了，要轉(zhuǎn)個角度再“畫”第二個圓······ 步驟1：把第2課保存的機(jī)器人走一個“圓”的程序打開。 步驟2：先把“結(jié)束”模塊拖到旁邊。 步驟3：在“停止電機(jī)”模塊后面加一個“轉(zhuǎn)向”模塊。 步驟4：在控制模塊庫中選擇“多次循環(huán)”模塊拖到流程圖編輯區(qū)，放在程序旁邊。 步驟5：把鼠標(biāo)放在“啟動電機(jī)”模塊上，將流程圖程序拖到“多次循環(huán)”模塊中。 步驟6：將“多次循環(huán)”模塊拖到“主程序”模塊下連接。 步驟7：把“結(jié)束”模塊拖到“多次循環(huán)”模塊下連接。 步驟8：用鼠標(biāo)右擊“轉(zhuǎn)向”模塊，把轉(zhuǎn)向速度設(shè)置為100，時間設(shè)置為0.21秒，程序編輯完成。 2.問題研究——機(jī)器人的本領(lǐng) （1）發(fā)音模塊相當(dāng)于我們?nèi)说恼Z言。 （2）顯示模塊相當(dāng)于我們書寫文字。 （3）設(shè)置眼睛模塊應(yīng)該就相當(dāng)于我們?nèi)说难凵窳恕? 3．新的嘗試——人機(jī)對話 步驟1：打開第1課保存的機(jī)器人比賽程序。 步驟2：在流程圖編輯區(qū)，選中“直行”模塊連同“結(jié)束”模塊一起放在“主程序”模塊的右側(cè)。 步驟3：把執(zhí)行器模塊庫中的“顯示”模塊拖到流程圖編輯區(qū)，放在主程序模塊下面。 步驟4：右擊“顯示”模塊，打開“顯示模塊”對話框，看到兩行“顯示信息”。在第一行輸入begin。 步驟5：把“延時等待”模塊放在“顯示”模塊下面，右擊“延時等待”模塊，打開“延時等待模塊”對話框，把時間調(diào)整到2秒鐘。 步驟6：把“直行”模塊和“結(jié)束”模塊放在“延時等待”下面。 步驟7：單擊“仿真”按鈕，進(jìn)入仿真環(huán)境，運行程序，觀察仿真環(huán)境右上角出現(xiàn)了“begin”字樣。 課后反思： 第4課 嘹亮的歌聲 ——子程序設(shè)計與機(jī)器人發(fā)音 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：利用子程序讓機(jī)器人發(fā)音。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 利用子程序讓機(jī)器人發(fā)音。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 游園會的歌詠比賽就要開始了，我們的新伙伴已經(jīng)報了名，現(xiàn)在抓緊時間練習(xí)一下。 這節(jié)課我們將以“發(fā)音”模塊為主，認(rèn)識“子程序”模塊，結(jié)合前三課學(xué)到的相關(guān)內(nèi)容，編出一套最新組合，讓機(jī)器人演唱歌曲《小星星》。 《小星星》歌曲簡譜如下： 1 1 ︳5 5 ︳6 6 ︳5 — ︳ 4 4 ︳3 3 ︳2 2 ︳1 — ︳ 5 5 ︳4 4 ︳3 3 ︳2 — ︳ 5 5 ︳4 4 ︳3 3 ︳2 — ︳ 二、新課教學(xué) 1．問題研究 2. 新建子程序 步驟1：在“程序模塊庫”中選擇“新建子程序”模塊并打開。 步驟2：在“新建子程序”對話框中，給新建的子程序命名。 步驟3：單擊“確定”后進(jìn)入子程序界面。 步驟4：在子程序界面單擊工具欄中的圖標(biāo)，即可返回主程序界面。 步驟5：把“小星星”模塊拖到主程序編輯區(qū)，右擊該模塊，打開“子程序調(diào)用模塊”對話框。 步驟6：單擊“編輯”按鈕即可再次進(jìn)入子程序編輯界面。 3．在子程序中編輯歌曲 步驟1：先編寫《小星星》歌曲的第一句1 1 ︳5 5 ︳6 6 ︳5 — ︳，把7個“發(fā)音”模塊拖到子程序流程圖編輯區(qū)，順序連接。 步驟2：按照《小星星》歌曲的音階順序和音符的長短逐一修改7個“發(fā)音”模塊中的參數(shù)。 步驟3：試唱。方法一：先返回主程序，再進(jìn)入仿真環(huán)境。方法二：從子程序直接進(jìn)入仿真環(huán)境。 課后反思： 第二單元 超人的感覺 單元概述： 本單元， “VJC仿真”軟件中的“紅外傳感器”、“亮度傳感器”、“條件控制”第應(yīng)用與運動。教機(jī)器人學(xué)會對障礙做出相應(yīng)的反應(yīng)。 在這個過程中，同學(xué)們還將了解什么是傳感器，以及傳感器的種類，知道它們是怎樣影響程序的執(zhí)行過程的，并會用“紅外傳感器”、“亮度傳感器”模塊編寫程序，體會怎樣通過編寫程序來達(dá)到控制并影響機(jī)器人的目的。 相信，機(jī)器人一定會成為同學(xué)們喜愛的好朋友，給同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活增添色彩! 教學(xué)目標(biāo)： 1、學(xué)會調(diào)整參數(shù)，讓機(jī)器人做得更好。 2、了解紅外傳感器的應(yīng)用與避障運動。 3、了解亮度傳感器的應(yīng)用與追光運動。 教學(xué)重難點： 教學(xué)重點： 1、機(jī)器人仿真軟件的編程界面和運行環(huán)境。 2、紅外傳感器的應(yīng)用。 教學(xué)難點： 1、會用“控制模塊庫”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫程序，讓機(jī)器人反復(fù)唱歌。 教學(xué)準(zhǔn)備： 在學(xué)生機(jī)上安裝好VJC1.5版版仿真軟件。 單元課時安排： 本單元有4課，每1課安排1課時，共4課時。 第5課 忠誠的衛(wèi)士 ——紅外傳感器的檢測與條件控制 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：學(xué)會紅外傳感器的檢測與條件控制的使用。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 紅外傳感器的檢測與條件控制。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 在機(jī)器人游園會大門口，我們看到一個機(jī)器人站在那里不停地計數(shù)1,2,3，···，不知道累，不知道渴、不知道煩······ 本節(jié)課，我們將了解紅外傳感器的檢測和使用方法，以及選擇結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計思路和方法。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——機(jī)器人如何識別環(huán)境障礙物 （1）編寫機(jī)器人“視力檢測”程序 步驟1：在計算機(jī)桌面雙擊圖標(biāo)進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2：在“控制模塊庫”中選擇“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊，拖到“主程序”模塊下面。 步驟3：在“傳感器模塊庫”中選擇“紅外測障”模塊，放到“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊當(dāng)中。 步驟4：在“執(zhí)行器模塊庫”中選擇“顯示”模塊，與“紅外測障”模塊連接。 步驟5：右擊“顯示”模塊，打開“顯示模塊”對話框。 步驟6：在“顯示信息”的第一行最后，選擇“引用變量”，出現(xiàn)“變量百寶箱”對話框。 步驟7：在“變量百寶箱”中選擇“紅外測障”模塊?！白兞堪賹毾洹敝虚g的“整型變量引用”窗口變成了“紅外變量引用”窗口。 步驟8：在“紅外變量引用”窗口，單擊第一欄“紅外變量一”，出現(xiàn)一把“鑰匙”，表示該變量被選中。 步驟9：單擊“變量百寶箱”對話框的“確認(rèn)”按鈕，返回“顯示模塊”窗口，這時顯示信息變?yōu)椤凹t外變量一”。 步驟10：單擊“顯示模塊”對話框的“確定”按鈕，完成了檢測程序的編寫。 （2）設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1：單擊進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 把障礙物移到“顯示屏”窗口中。 2. 問題研究—如何讓機(jī)器人看的遠(yuǎn)一點 步驟1：在仿真環(huán)境界面機(jī)器人初始參數(shù)設(shè)置區(qū)，單擊“紅外”按鈕，在左側(cè)欄中出現(xiàn)“紅外”探測半徑，將紅外探測半徑調(diào)整為80。 步驟2：再把機(jī)器人放入仿真環(huán)境中檢測“視力”。 3．問題研究—如何讓機(jī)器人看到障礙物時發(fā)出報警 步驟1：打開紅外測障程序，右擊“紅外測障”模塊，彈出一個“紅外測障模塊”對話框。 步驟2：單擊“檢測完成后，進(jìn)行條件判斷”，彈出新對話框。 步驟3：打開條件判斷表達(dá)式右側(cè)“前”的下拉菜單，選擇“無”。 步驟4：單擊“確定”。 步驟5：在執(zhí)行器模塊庫中選擇“發(fā)音”模塊。紅外報警程序完成。 課后反思： 第6課 看誰“躲”得快 ——紅外傳感器的應(yīng)用與避障運動 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：學(xué)會紅外傳感器的應(yīng)用與避障運動的使用。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 紅外傳感器的應(yīng)用與避障運動的使用。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 機(jī)器人的“眼睛”不僅能“看到”障礙物，還能調(diào)節(jié)“”視覺距離。 這節(jié)課，我們就讓機(jī)器人在運動過程中，自己“躲避”障礙物，了解“條件判斷”的功能與作用。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——讓機(jī)器人在前進(jìn)中遇到障礙物時停下來 （1）編寫遇見障礙物停止的程序 步驟1：雙擊桌面圖標(biāo)，進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2：打開上節(jié)課保存的紅外報警程序。 步驟3：右擊“紅外測障”模塊，打開“紅外測障模塊”對話框。 步驟4：把“啟動電機(jī)”模塊與“設(shè)置眼睛”模塊連接。 步驟5：把“停止電機(jī)”模塊與“發(fā)音”模塊連接，程序完成。 （2）設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1：單擊進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 在環(huán)境編輯欄中選擇實體 添加障礙物 矩形。 步驟3：調(diào)整矩形障礙物的長為200，寬為15。 步驟4：把障礙物移到“眼睛”和“顯示屏”窗口下。 （3）觀察機(jī)器人的運動 步驟1：單擊“運行”按鈕。 步驟2：把機(jī)器人放在下面正對障礙物。 步驟3：釋放機(jī)器人，觀察運動。 （4） 研究討論 機(jī)器人沒有“看到”障礙物時，一直往前走。 當(dāng)機(jī)器人遇到障礙物時，停下來發(fā)出“警報聲”。 2. 問題研究——讓機(jī)器人在運動中避開障礙物自主運動 （1）先分析一下機(jī)器人紅外傳感器測障礙物的幾種狀態(tài)。 （2）編寫程序 步驟1：打開6.2所示的程序。 步驟2：把“發(fā)音”和“停止電機(jī)”模塊去掉，扔進(jìn)“垃圾桶”。 步驟3：再添加一個“紅外測障”模塊。 步驟4：鼠標(biāo)右擊新添加的“紅外測障”模塊，打開“紅外測障模塊”對話框。 步驟5：單擊“檢測完成后，進(jìn)行條件判斷”，打開“條件判斷”窗口。 步驟6：選擇條件判斷值“左”。 步驟7：單擊“確定”按鈕，新添加“紅外測障”模塊后的主程序。 步驟8：把“執(zhí)行器模塊庫”中的“轉(zhuǎn)向”模塊拖到第二個“紅外測障” 步驟9：調(diào)整轉(zhuǎn)向模塊參數(shù)，右轉(zhuǎn)速度為100，時間為0.1秒。 步驟10：再添加一個“紅外測障”模塊。 步驟11：重復(fù)上述步驟4、5，選擇條件判斷值“右”。 步驟12：單擊“確定”按鈕后。 步驟13：在第三個“紅外測障”模塊“是”的下面添加“轉(zhuǎn)向”模塊。 步驟14：調(diào)整“轉(zhuǎn)向”模塊參數(shù)，左速度為-100，時間為0.1秒。 步驟15：在第三個“紅外測障”模塊“否”的下面添加“直行”模塊。 步驟16：調(diào)整“直行”模塊參數(shù)，后退速度為-100，時間為0.2秒。 步驟17：在第三個“紅外測障”模塊“否”的下面“直行”模塊下，再連接一個“轉(zhuǎn)向”模塊，到此全部程序完成。 （3）設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1：單擊進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2：在環(huán)境編輯欄中選擇實體 添加障礙物 矩形。 步驟3：修改實體矩形參數(shù)，長為300，寬為5。 步驟4：重復(fù)2、3，再添加一個實體參數(shù)。 步驟5：再添加兩個實體矩形，具體參數(shù)長為5，寬為200。 步驟6：把鼠標(biāo)放在實體矩形上，按住左鍵拖到位置松開。把前兩個矩形上下放，后兩個矩形左右放，調(diào)整實體位置。 步驟7：保存場地。 （4）觀察機(jī)器人運動 步驟1：單擊“運行”，把機(jī)器人拖入場地中。 步驟2：釋放機(jī)器人，觀察運動。 （5） 研究結(jié)論 機(jī)器人在沒有“看到”障礙物時，一直往前走。 當(dāng)機(jī)器人左前方遇到障礙時，會向右轉(zhuǎn)。 當(dāng)機(jī)器人右前方遇到障礙時，會向左轉(zhuǎn)。 當(dāng)機(jī)器人正前方遇到障礙時，先后退再右轉(zhuǎn)。 課后反思： 第7課 機(jī)器人“鬧鐘” ——亮度傳感器的檢測與設(shè)置 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：學(xué)會對亮度傳感器的檢測與設(shè)置。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 亮度傳感器的檢測與設(shè)置。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 機(jī)器人的“眼睛”不僅能“看到”障礙物，還能看到亮光。這節(jié)課，我們就讓新伙伴“睜開”眼睛“看太陽”。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——機(jī)器人的眼睛能看到“亮光”嗎？ （1）編寫亮度檢測程序 步驟1：進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2：仿照圖5.1所示的紅外檢測程序，編寫亮度檢測程序，如圖7.1所示。 步驟3：打開“亮度檢測模塊”對話框，在“方式”欄中選擇“平均”，如圖7.1所示。 （2）設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1：單擊進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 在環(huán)境編輯欄中選擇光源，添加。把鼠標(biāo)放在場地中間位置點一下，在場地中即刻出現(xiàn)如圖7.3所示光源。 步驟3：把機(jī)器人放在光源下面，如圖7.4所示。 （4） 觀察機(jī)器人進(jìn)行亮光檢測 步驟1：當(dāng)機(jī)器人在光源以外的地方，檢測到的數(shù)值為255，如圖7.5所示。 步驟2：把機(jī)器人往光源靠近，在進(jìn)入光源范圍內(nèi)時檢測到的光值為241，如圖7.6所示。 步驟3：再往前移動，檢測到的光值為151，如圖7.7所示。 步驟4：把機(jī)器人放在光源跟前，檢測到的光值為91，如圖7.8所示。 （5） 研究結(jié)論 2. 問題研究—機(jī)器人可以像鬧鐘一樣嗎？ （1）編寫機(jī)器人“鬧鐘”程序 步驟1：打開如圖7.1所示的亮度檢測程序。 步驟2：右擊“亮度檢測模塊”，彈出“亮度檢測模塊”對話框，如圖7.10所示。 步驟3：單擊“亮度檢測模塊”對話框中的“檢測完成后，進(jìn)行條件判斷”，彈出新對話框，如圖7.11所示。 步驟4：修改條件判斷值為“<200”，如圖7.11所示。 步驟5：單擊“確定”，程序流程圖變?yōu)閹袛喙δ苣K，如圖7.12所示。 步驟6：把“發(fā)音”模塊連接到如圖7.13所示的位置。 （2）觀察現(xiàn)象 步驟1：進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2：添加光源，設(shè)置光源參數(shù)。光源的參數(shù)可以自己設(shè)定，如圖7.14所示。 步驟3:把機(jī)器人放在距離光源相應(yīng)的位置上，即可發(fā)出“滴滴滴”的聲音。 （4） 研究結(jié)果 當(dāng)機(jī)器人“看到”亮光時，能發(fā)出“滴滴滴”的聲音。 如果環(huán)境光線不足，或者比較弱的時候，機(jī)器人不會發(fā)音。 課后反思： 第8課 機(jī)器人“撲火” ——亮度傳感器的應(yīng)用與追光運動 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：學(xué)會亮度傳感器的應(yīng)用與追光運動的應(yīng)用。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 學(xué)會亮度傳感器的應(yīng)用與追光運動的應(yīng)用。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 聽說過飛蛾撲火，還沒聽說過機(jī)器人“撲火”。 這節(jié)課，我們試著用機(jī)器人的兩只眼睛尋找“火源”并靠近“火源”。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——機(jī)器人如何識別環(huán)境障礙物 （1）編寫左右亮度檢測模塊 步驟1：進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2：打開7.1所示的亮度檢測程序。 步驟3：再添加一個“亮度檢測”參數(shù)，如圖8.1所示。 步驟4：設(shè)置第一個“亮度檢測模塊”參數(shù)，如圖8.2所示。 步驟5：設(shè)置第二個“亮度檢測模塊”參數(shù)，如圖8.3所示。 步驟6：打開“顯示”模塊。 步驟7：單擊第一行“引用變量”打開“變量百寶箱”對話框，如圖8.4所示。 步驟8：單擊“亮度”，選擇“亮度變量一”，如圖8.5所示。 步驟9：單擊“確認(rèn)”按鈕，返回“顯示模塊”對話框，如圖8.6所示。 步驟10：在“顯示模塊”中，單擊第二行“引用變量”，再次打開“變量百寶箱”對話框，如圖8.7所示。 （2）設(shè)置仿真環(huán)境 步驟1：單擊進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2: 把障礙物移到“顯示屏”窗口中。 2．問題研究—能否讓機(jī)器人像飛蛾一樣靠近火源 （1）編寫機(jī)器人“撲火”程序 步驟1：打開如圖8.1所示的左右亮度檢測程序。 步驟2：在“控制模塊庫中”，選擇“條件判斷”模塊，連接到“顯示”模塊下面，如圖8.11所示。 步驟3：右擊“條件判斷”模塊，打開“條件判斷模塊”對話框，如圖8.12所示。 步驟4：單擊條件判斷式中的“整形變量一”，彈出“變量百寶箱”對話框，如圖8.12所示。 步驟5：在“變量”百寶箱對話框中選擇“亮度”傳感器。在“亮度變量引用”中選擇“亮度變量一”，如圖所示8.13所示。 步驟6：單擊“確認(rèn)”按鈕，返回“條件判斷對話框”，將“條件判斷式”中間的“關(guān)系運算符”設(shè)置為“<”，條件判斷式右側(cè)設(shè)置為“10”，如圖8.14所示。 步驟7：“停止電機(jī)”模塊放在條件判斷式成立的右側(cè)，如圖8.15所示。 3.學(xué)生上機(jī)操作練習(xí) 課后反思： 第三單元 非凡的智慧 單元概述： 機(jī)器人的超人感覺，讓我們看到了機(jī)器人既能看到障礙物又能看到自然環(huán)境光線的強與弱?，F(xiàn)在我們和機(jī)器人一起去游園會參加游藝、游戲等娛樂活動，感受機(jī)器人的非凡智慧。 機(jī)器人通過各種傳感器感知外部環(huán)境信息，認(rèn)識機(jī)器人的傳感器，并且學(xué)習(xí)控制傳感器是提高機(jī)器人智能性的關(guān)鍵。 本單元，我們將學(xué)習(xí)了解機(jī)器人的碰撞傳感器和地面灰度傳感器，進(jìn)一步熟悉和掌握程序的3種結(jié)構(gòu)形式，熟悉和掌握傳感器的檢測及使用方法，提升編寫程序的能力。 教學(xué)目標(biāo)： 1、使學(xué)生學(xué)會碰撞傳感器的檢測與條件控制。 2、掌握地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測與應(yīng)用。 教學(xué)重難點： 1、碰撞傳感器的檢測與條件控制。 2、地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測與應(yīng)用。 教學(xué)準(zhǔn)備： 在學(xué)生機(jī)上安裝好VJC1.5版版仿真軟件。 單元課時安排： 本單元有2課，每1課安排1課時，共2課時。 第9課 磨拳又擦掌 ——碰撞傳感器的檢測與條件控制 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：學(xué)會碰撞傳感器的檢測與條件控制。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 碰撞傳感器的檢測與條件控制。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 人可以通過肢體感覺周邊環(huán)境物體的存在，機(jī)器人通過什么感知身邊物體的存在呢？當(dāng)機(jī)器人碰到障礙物時，能“自主”停止運動嗎？ 本節(jié)課，我們將了解碰撞傳感器的檢測和使用方法，掌握利用碰撞傳感器的“觸碰”特點，讓機(jī)器人實現(xiàn)“自主”運動控制。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——機(jī)器人怎樣感知身邊物體的存在 （1）編寫機(jī)器人“觸覺檢測”程序。 步驟1：進(jìn)入“流程圖編輯區(qū)”，順序選擇“永遠(yuǎn)循環(huán)”、“啟動電機(jī)”、“碰撞檢測”、“顯示”、“結(jié)束”模塊等，如圖9.1所示。 步驟2：設(shè)置“啟動電機(jī)模塊”參數(shù)，左右電機(jī)功率設(shè)置為60，如圖9.2所示。 步驟3：打開“顯示模塊”對話框，單擊“引用變量”，如圖9.3所示。 步驟4：在“變量百寶箱”對話框中選擇“碰撞”傳感器，選擇“碰撞變量一”，如圖9.3所示。 步驟5：“確認(rèn)”后返回“顯示模塊”對話框，如圖9.4所示。 （2）設(shè)置仿真環(huán)境進(jìn)行檢測 步驟1：單擊進(jìn)入仿真環(huán)境。 步驟2：添加障礙物，圓形、矩形都可以，大小自己設(shè)置，如圖9.5所示。 步驟3：把機(jī)器人拖入場地，觀察機(jī)器人的運動情況和顯示結(jié)果，如圖9.6所示。 2．問題研究—前方遇到碰撞時如何停下來 （1）編寫前方遇到碰撞停下來的程序 步驟1：進(jìn)入流程圖編輯區(qū)。 步驟2：在“程序模塊庫”中選擇“新建子程序”模塊，如圖9.8所示。 步驟3：在“新建子程序”窗口中，給新建的子程序起個名，如圖9.9所示。 步驟4：“確定”后直接進(jìn)入子程序編輯界面。 步驟5：先把“碰撞檢測”模塊連接上。 步驟6：右擊“碰撞檢測”模塊，打開“碰撞檢測模塊”對話框，如圖9.11所示。 步驟7：單擊“檢測完成后，進(jìn)行條件判斷”，打開“碰撞檢測模塊”，如圖9.12所示。 步驟8：在“方向設(shè)置”復(fù)選框中選擇“左前”和“右前”，如圖9.13所示。 步驟9：單擊“確定”按鈕，返回子程序編輯界面，如圖9.14所示。 步驟10：把“停止電機(jī)”模塊連接在條件成立“是”的下面，如圖9.15所示。 3. 問題研究——讓機(jī)器人后退運動也能做到碰撞停 （1）編寫后面遇到碰撞停的程序 （2）進(jìn)入場地實驗 （3）研究結(jié)論 4.學(xué)生上機(jī)操作練習(xí) 課后反思： 第10課 丟手絹游戲 ——地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：使學(xué)生學(xué)會對地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測與應(yīng)用。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 地面?zhèn)鞲衅鞯臋z測與應(yīng)用。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 在機(jī)器人游園會的游藝區(qū)，很多人都在玩丟手絹的游戲，我們趕快參與一下。 本節(jié)課，我們將了解機(jī)器人的地面?zhèn)鞲衅?，并掌握使用方法? 二、新課教學(xué) 1．問題研究——機(jī)器人如何按規(guī)定路線行走 （1）編寫地面灰度檢測程序 在流程圖編輯區(qū)，編寫地面灰度檢測程序，設(shè)置顯示參數(shù)，如圖10.1所示。 （2）進(jìn)入仿真環(huán)境進(jìn)行檢測 步驟1：單擊進(jìn)入仿真環(huán)境，在文件欄中選擇“加載”，打開“選擇環(huán)境”對話框，選擇“灰度檢測場地”文件，如圖10.2所示。 步驟2：單擊“進(jìn)入環(huán)境”，出現(xiàn)如圖10.3所示的地面灰度檢測場地。 步驟3：把機(jī)器人放入“地面灰度檢測場地”進(jìn)行檢測。加上黑、白、紅······一共9種顏色，檢測數(shù)據(jù)如圖10.3所示。 （3）觀察地面灰度檢測 不同顏色，顯示的數(shù)據(jù)大小不一樣。如紅、黃、紫色。 不同顏色，顯示的數(shù)據(jù)值一樣。如紅、綠、藍(lán)三色數(shù)據(jù)值都是170。 （5） 研究結(jié)論 機(jī)器人通過地面?zhèn)鞲衅骺梢院唵巫R別不同“顏色”和灰度的地面。 2．問題研究—利用機(jī)器人的地面?zhèn)鞲衅髦谱鳌皝G手絹”游戲 （1）編寫讓機(jī)器人走“圈”的程序 （2）進(jìn)入仿真環(huán)境場地 步驟1：進(jìn)入仿真環(huán)境，在機(jī)器人初始參數(shù)設(shè)置一欄，單擊“顯示軌跡”，“不顯示軌跡”。單擊“保留原軌跡”，“不保留原軌跡”。如圖10.5所示。 步驟2：把機(jī)器人放在X=100，Y=120的點上軌跡如圖10.6所示。 （3）制作場地 步驟1：在仿真環(huán)境編輯區(qū)選擇“實體”，“添加圖帶”，“圓形，如圖10.7所示。 步驟2：設(shè)置“實體圓直徑”為60，如圖10.7所示 步驟3：設(shè)置顏色，紅色，如圖10.7所示。 步驟4：參照10.8所示的顏色版，完成如圖10.9所示場地。 步驟5：保存彩色連環(huán)場地。 （4） 觀察實驗 把機(jī)器人放在白色圓形位置上，觀察機(jī)器人機(jī)器人一定要在每個圓環(huán)的上面經(jīng)過。 （5）完成“丟手絹”游戲程序 步驟1：返回流程圖編輯區(qū)，編寫如圖10.11所示的程序。 步驟2：設(shè)置參數(shù)，如圖10.12所示。 （6）驗證程序 步驟1：進(jìn)入仿真環(huán)境，加載“彩連環(huán)”場地。 步驟2：把機(jī)器人放在“白色”起點，開始運行。 4.學(xué)生上機(jī)操作練習(xí) 課后反思： 第11課 聽話的朋友 ——真實機(jī)器人聲音傳感器的檢測與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：真實機(jī)器人聲音傳感器的檢測與應(yīng)用。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 真實機(jī)器人聲音傳感器的檢測與應(yīng)用 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 我們?nèi)撕蛣游锸怯枚鋪怼奥犅曇簟钡?，你知道機(jī)器人用什么“聽聲音”嗎？機(jī)器人的“耳朵”又是什么樣的？ 本節(jié)課，我們將認(rèn)識機(jī)器人的“耳朵”，并學(xué)會檢測和使用。讓機(jī)器人“聽到”發(fā)令時，能夠根據(jù)任務(wù)做出相應(yīng)的動作。 二、新課教學(xué) 1．使用真實機(jī)器人前的準(zhǔn)備工作 步驟1：檢查計算機(jī)是否安裝了“能力風(fēng)暴vjc2.0”的應(yīng)用軟件。 步驟2：認(rèn)識真實機(jī)器人，如圖11.1所示。 步驟3：檢查實驗用機(jī)器人是否已充電。 步驟4：檢查下載程序的usb數(shù)據(jù)線是否已經(jīng)插在計算機(jī)的usb接口上。 2．機(jī)器自檢 步驟1：雙擊桌面圖標(biāo)，打開如圖11.3所示窗口。 步驟2：選擇“流程圖程序”，單擊“確定”按鈕進(jìn)入編程界面，如圖11.4所示。 步驟3：在“工具”欄中選擇“機(jī)器人自檢程序”。打開“編譯和下載”窗口，如圖11.5所示。 步驟4：將下載線與機(jī)器人連接，如圖11.6所示。 步驟5：按下機(jī)器人“開關(guān)”鍵，如圖11.7所示。 步驟6：下載結(jié)束，下載窗口關(guān)閉后，關(guān)閉機(jī)器人電源，拔下機(jī)器人一端的下載線。 3. 問題研究——“聽力”檢測 （1）編寫聲音檢測程序 步驟1：進(jìn)入流程圖編輯區(qū)，編寫聲音檢測程序，如圖11.1所示。 步驟2：用usb下載線連接計算機(jī)與機(jī)器人。 步驟3：單擊“下載”按鈕，打開機(jī)器人電源。 步驟4：關(guān)閉機(jī)器人電源，拔出下載線。 （2）運行“聽力”檢測程序 步驟1：按下機(jī)器人電源開關(guān)。 步驟2：按下“運行”鍵。 （3）研究結(jié)論 機(jī)器人在“聽”到我們發(fā)出的聲音或者是環(huán)境的噪聲時，會在顯示屏上顯示出一些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表示“聽”到的聲音。環(huán)境聲音大，顯示數(shù)值大，反之?dāng)?shù)值小。 4.問題研究——機(jī)器人如何“聽令”出發(fā) （1）編寫“聽令”回復(fù)程序 （2）運行“聽令”回復(fù)程序 （3）實驗結(jié)果 （4）編寫“聽令”出發(fā)程序 （5）研究結(jié)論 課后反思： 第12課 跟蹤運動戰(zhàn) ——真實機(jī)器人紅外傳感器的檢測與“跟蹤”運動 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：真實機(jī)器人紅外傳感器的檢測與“跟蹤”運動。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 真實機(jī)器人紅外傳感器的檢測與“跟蹤”運動 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 我們在進(jìn)行“跟蹤”的時候，一定是有目標(biāo)的。當(dāng)機(jī)器人“看到”前方有“目標(biāo)”出現(xiàn)時，即進(jìn)行跟蹤，并能夠跟蹤隨“目標(biāo)”物體進(jìn)行移動。 本課，我們要學(xué)會檢測真實機(jī)器人的紅外傳感器，并學(xué)會用紅外傳感器控制機(jī)器人的運動。 二、新課教學(xué) 1．問題研究——紅外檢測 （1）編寫紅外傳感器檢測程序 步驟1：雙擊圖標(biāo)，進(jìn)入vjc2.0流程圖編輯區(qū) 步驟2：紅外傳感器檢測程序如圖12.2所示。 步驟3：添加顯示信息為“紅外變量一”，修改延時等待參數(shù)為0.1秒，如圖12.2所示。 （2）運行紅外傳感器檢測程序 用下載線連接計算機(jī)和機(jī)器人，給機(jī)器人下載程序，下載完成后，拔出下載線。 （3）觀察檢測效果 打開機(jī)器人電源，運行程序。 （4）研究結(jié)論 紅外傳感器檢測結(jié)果與仿真環(huán)境檢測結(jié)果一樣。 紅外傳感器識別障礙物的距離，可以通過調(diào)整可變電阻進(jìn)行改變。 2．問題研究——跟隨移動物體進(jìn)行運動 （1）編寫跟隨移動物體運動程序 步驟1：在圖12.2檢測程序中去掉“顯示”模塊和“延時等待”模塊，如圖12.6所示。 步驟2：在控制模塊庫中選擇“條件判斷”模塊，與“紅外測障”模塊連接，如圖12.7所示。 步驟3：右擊“條件判斷”模塊，打開“條件判斷模塊”對話框，調(diào)整判斷式：紅外變量一==無，如圖12.7所示。 步驟4：在條件判斷成立一側(cè)添加“停止電機(jī)”模塊，如圖12.8所示。 步驟5：條件不成立一側(cè)添加“條件判斷”模塊，如圖12.9所示。 步驟6：設(shè)置第二個條件判斷式紅外變量一==左，如圖12.9所示。 步驟7：如果障礙物在左側(cè)，機(jī)器人要往左側(cè)運動。添加“啟動電機(jī)”模塊，參數(shù)設(shè)置左電機(jī)3，右電機(jī)80，如圖12.1所示。 步驟8：繼續(xù)添加“條件判斷”模塊，如圖12.11所示。 步驟9：設(shè)置第三個條件判斷式，紅外變量一==右，如圖12.11所示。 步驟10：如果障礙物在右側(cè)，機(jī)器人要往右行。添加“啟動電機(jī)”模塊，參數(shù)設(shè)置左電機(jī)80，右電機(jī)30，如圖12.12所示。 步驟11：當(dāng)?shù)谌齻€條件判斷式不成立時，就是機(jī)器人的前方“看”到了障礙物，添加“啟動電機(jī)”模塊，如圖12.13所示。 步驟12：直行前進(jìn)的參數(shù)設(shè)置，左右電機(jī)速度都為80，如圖12.14所示。 （2）運行跟隨移動物體進(jìn)行運動的程序 （3）實驗 步驟1：開機(jī)時把機(jī)器人放在“看”不到障礙物的地方，此時機(jī)器人應(yīng)該停止不動。 步驟2：當(dāng)把手或書本放在機(jī)器人的左側(cè)紅外發(fā)射管前面時，機(jī)器人會有“左行”動作。 步驟3：當(dāng)把手或書本放在機(jī)器人的右側(cè)紅外發(fā)射管前面時，機(jī)器人會有“右行”動作。 步驟4：把障礙物放在機(jī)器人正前方可以“看”到的位置時，機(jī)器人會往前走。 （4）研究結(jié)論 機(jī)器人通過紅外傳感器可以跟隨移動物體進(jìn)行運動。 課后反思： 第13課 向光明進(jìn)軍 ——真實機(jī)器人光敏傳感器的檢測與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：真實機(jī)器人光敏傳感器的檢測與應(yīng)用。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 真實機(jī)器人光敏傳感器的檢測與應(yīng)用。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 我們每天睜開雙眼時，一絲亮光首先進(jìn)入眼簾，我們知道天亮了。機(jī)器人通過什么來識別環(huán)境光線呢？ 本節(jié)課，我們要學(xué)會為真實機(jī)器人做亮度檢測，并教會機(jī)器人“看到”有亮光的地方就會自動跑過去，并且追著亮光運動。 二、新課教學(xué) 1.問題研究——亮度檢測 （1）編寫光敏傳感器檢測程序 步驟1：在流程圖編輯區(qū)，完成13.2所示程序。 步驟2：設(shè)置“光敏檢測”模塊，選擇方式為“平均”，如圖13.2所示。 步驟3：“顯示模塊”設(shè)置為“光敏變量一”，如圖13.2所示。 步驟4：設(shè)置延時等待為0.1秒，如圖13.2所示。 （2）觀察檢測效果 步驟1：打開機(jī)器人電源，運行程序。 步驟2：用兩手先把左右兩只“眼睛”捂上，觀察檢測值。 步驟3：再輪流放開左手、右手，觀察檢測值。 （3） 修改檢測程序 步驟1：在圖13.2中添加一個“光敏檢測”模塊，如圖13.3所示。 步驟2：設(shè)置第一個“光敏檢測模塊”為“光敏變量一”，方式為“左”，如圖13.3所示。 步驟3：設(shè)置第二個“光敏檢測模塊”為“光敏變量二”，方式為“右”，如圖13.3所示。 步驟4：“顯示模塊”設(shè)置為“光敏變量一”和“光敏變量二”，如圖13.4所示。 步驟5：延時等待設(shè)置為0.2秒。 2.問題研究——機(jī)器人如何追光運動 （1）編寫追光運動程序 步驟1：在圖13.3程序中，把“顯示”模塊和“延時等待”模塊去掉。 步驟2：添加“條件判斷”模塊，如圖13.5所示。 步驟3：設(shè)置條件判斷式，光敏變量一<光敏變量二，如圖13.6所示。 步驟4：在條件判斷模塊“是”的下面添加“啟動電機(jī)”模塊，設(shè)置參數(shù)為：左電機(jī)30，右電機(jī)80，如圖13.7所示。 步驟5：在條件判斷模塊“否”的下面添加“啟動電機(jī)”模塊，設(shè)置參數(shù)為：左電機(jī)80.電機(jī)30，如圖13.8所示。 （2）運行程序，觀察追光運動效果 步驟1：準(zhǔn)備光源（手電筒或蠟燭等）。 步驟2：給機(jī)器人下載上述程序。 步驟3：把機(jī)器人面向光源擺放，打開機(jī)器人電源，運行程序。 （3）改進(jìn)程序 為了避免機(jī)器人撞到光源，設(shè)置一個停止點來控制機(jī)器人的運動。 機(jī)器人在追光運動中，先檢測是否到達(dá)停止點，沒到達(dá)停止點繼續(xù)做追光運動。停止點設(shè)置為200 。 （4） 追光運動實驗與觀察 步驟1：下載程序，設(shè)置光源，運行程序。 步驟2：觀察機(jī)器人在追光運動中能否停止下來。 步驟3：當(dāng)機(jī)器人停止運動時，移動光源，觀察機(jī)器人是否能進(jìn)行追光。 （5） 研究結(jié)論 機(jī)器人可以自己追著光源走，并且能夠在距離光源一定距離的位置停止追光。 課后反思： 第14課 創(chuàng)意演奏家 ——真實機(jī)器人碰撞傳感器的檢測與應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：真實機(jī)器人碰撞傳感器的檢測與應(yīng)用。 2．技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的能力。 3．情感目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，增加對機(jī)器人學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重、難點: 真實機(jī)器人碰撞傳感器的檢測與應(yīng)用。 教學(xué)課時：1課時 教學(xué)過程： 一、課堂引入 機(jī)器人的碰撞傳感器相當(dāng)于人的觸覺，它通過開關(guān)的閉合獲取碰撞信息。我們利用碰撞傳感器的開關(guān)功能，讓機(jī)器人模擬一個八音盒，既可以現(xiàn)場“演奏”，還可以“播放樂曲”。 本節(jié)課，我們要掌握機(jī)器人碰撞傳感器的檢測方法，，學(xué)會使用碰撞傳感器完成模擬八音盒的任務(wù)。 二、新課教學(xué) 1.問題研究——碰撞檢測 （1）編寫碰撞傳感器檢測程序 步驟1：進(jìn)入流程圖編輯區(qū)，完成碰撞檢測程序。 步驟2：設(shè)置顯示“碰撞變量一”，延時等待為0.1秒，如圖14.2所示。 （2） 下載程序，運行碰撞檢測程序。 （3） 觀察碰撞檢測程序 用手從不同的方向推動碰撞塊，觀察檢測值。發(fā)現(xiàn)碰撞檢測值與仿真環(huán)境的一樣。 （4） 研究結(jié)論 通過檢測，機(jī)器人的碰撞傳感器可以正常使用。 2.問題研究——模擬八音盒 問題研究： 機(jī)器人可以感知8個方向的碰撞，八音盒也是8個音，正好可以一一對應(yīng)。為了便于演奏，把音階順時針依次排列，如圖14.4所示。 （1） 編寫模擬八音盒程序 步驟1：進(jìn)入VJC2.0軟件，編寫程序。 步驟2：添加4個“條件判斷”門口，如圖14.5所示。 步驟3：逐一設(shè)置條件判斷值，如圖14.6所示。 步驟4：按照圖14.4的音階排列順序，把3個“發(fā)音”門口連接在相應(yīng)的條件成立一側(cè)，如圖14.7所示。 （2） 發(fā)音實驗 步驟1：下載程序，運行程序。 步驟2：按照發(fā)音順序從“前到后，再到左前”轉(zhuǎn)一圈。 （3） 研究結(jié)論 利用碰撞傳感器的開關(guān)功能，可以讓機(jī)器人模擬八音盒。 3.學(xué)生上級操作練習(xí) 課后反思： 致力于打造全網(wǎng)一站式需求,為大家助力 來源網(wǎng)絡(luò)僅供參考 歡迎您下載我們的文檔 35 .