1、九年级下册第一单元 认识未来城市中的机器人一、教材体系安防机器人的制作实践再识机器人机器人的控制部分机器人的传感部分分析项目安防机器人的方案设计认识未来城市中的机器人编译上传、调校参数机器人的机械部分确定方案技术选型编程环境的搭建程序设计功能调试搭建机器人小车二、知识点1.了解机器人的基本组成和工作原理。机器人由控制部分、传感部分和机械部分组成。控制部分由控制系统和人机交互系统组成。控制系统由控制芯片及外围电路组成。控制器接收到信息，经过运算转化为指令，驱使机器人完成指定任务和动作；人机交互系统主要通过控制程序来实现。传感部分由感知系统与“机器人环境”交互系统组成，主要为了感知自身状态或获取外
2、部特定信息， 为控制部分提供运算、判断的数据。机械部分由机械系统与驱动系统组成。机械系统由运动部件的装置构成，如轮子、履带、螺旋桨等；驱动系统由驱动机械系统里各运动部件工作的装置构成，如电动机、气缸等。2.了解常见中小学教育机器人的控制开发平台和编程环境。常见中小学教育机器人控制系统的开发平台：Arduino系列开发板、51单片机开发板、STM32单片机开发板、Raspberry Pi（树莓派）。常见编程环境：Arduino IDE、Keil uVersion、Keil MDK、BlueJ。3.了解安防机器人的工作特点。（1）定线（即沿着黑线巡逻）（2）不定向（可以直行、左转、右转）4.学会设
3、计中小学教育机器人的一般方法。（1）分析项目（2）确定方案（3）技术选型（4）编程环境的搭建5.掌握超声波传感器、红外循迹传感器的工作原理。超声波传感器一般有两个探头，一个是超声波发射端，一个是超声波接收端。其工作原理是利用超声波碰到障碍物会产生显著的反射，形成反射回波，通过公式s= (340xt)/2计算出小车与障碍物反射面之间的距离，从而控制小车停车或避开障碍物。红外循迹传感器有一个发射管和一个接收管组成，发射管发射出的红外光遇到黑色物体时，会被吸收，这时，接收管就接收不到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出高电平；发射管发射出的红外光遇到白色物体时，不会被吸收，这时，接收管就能接收到反
4、射回来的红外光，红外循迹传感器就输出低电平，小车以此对路面黑色轨迹进行检测，从而控制小车运动路线。6.能设计、搭建机器人小车，掌握机器人系统的接线方法。（1）确立搭建要求（2）搭建机器人小车（3）系统接线7.能根据机器人小车的功能需求，设计流程图。（1）机器人小车工作流程图（2）循迹流程图（3）不同类型路口检测编程流程图8.能根据流程图编写程序，实现机器人小车的各项功能。（1）设计并声明相关变量（2）直流电机运行模块函数（3）遇障碍提示程序（4）逻辑判断（5）组合各功能程序模块练习题一、单选题1、机器人的控制芯片属于（ ）。A控制系统B感知系统C机械系统D驱动系统2、机器人的“手臂”和“关节”
5、属于（ ）。A、控制系统 B、感知系统C、机械系统D、驱动系统3、机器人的触摸屏属于（ ）。A、控制系统 B、感知系统C、机械系统D、附加系统4、当只有左边的红外循迹传感器检测到黑线时，机器人小车会（ ）。A、直行 B、左转C、右转D、停车5、设计机器人小车工作流程图时，为你厘清编程思路，可以采用（ ）的编程模式。A、先总后分 B、先分后总C、从左到右D、从右到左二、多选题1、机器人由（ ）组成。A控制部分B传感部分C机械部分D人机交互系部分2、常见中小学教育机器人控制系统的开发平台有（ ）。AArduino系列开发板B. 51单片机开发板C. STM32单片机开发板D. Raspberry
6、Pi（树莓派）3、常见中小学教育机器人控制系统的常见编程环境有（ ）。AArduino IDE BKeil uVersion CKeil MDK DBlueJ、常见的图形化编程工具有（ ）。AMixlyB星三好图形化编程软件CMind+DArduBlock5、常见中小学教育机器人编程程序语言有（ ）。A、C B、JavaC、PythonD、以上都正确6、图形化编程工具的特点有（ ）。A、简便 B、快捷C、拖拽不同功能图形模块D、以搭积木的方式7、机器人的感知系统能够感知到（ ）。A、图像 B、光线C、声音D、气味8、安防机器人的工作特点有（ ）。A、定线 B、不定线C、定向D、不定向9、设计中
7、小学教育机器人的一般方法有（ ）。A、分析项目 B、确定方案C、技术选型D、编程环境的搭建10、机器人小车遇到十字路口时，会选择（ ）行驶。A、直行 B、左转C、右转D、停车11、确定安防机器人的设计方案包括确定（ ）方案。A、确定机器人小车的外形及驱动方案 B、确定“定线”方案C、确定“不定向”方案D、确定遇障碍时的警示方案12、设计安防机器人的方案时，技术选型包括（ ）选择。A、编程工具的选择 B、控制器的选择C、传感器的选择D、机器人小车所需器材清单的选择13、下列选项中属于机器人小车的设计要求的是（ ）。A、小车自重不宜过重 B、小车车架要预留传感器等功能单元的安装位置C、要保证小车运
8、行过程中各零部件不脱落D、要保证小车运行过程中各零部件不相互干扰14、搭建机器人小车需要完成（ ）。A、确定机械结构 B、确定电机固定方式C、确定传动方式D、确定传感器以及Arduino控制器和电机驱动模块等的安装位置三、判断题1、超声波传感器一般有两个探头，一个是超声波发射端，一个是超声波接收端。其工作原理是利用超声波碰到障碍物会产生显著的反射，形成反射回波，通过公式s= (340xt)/2计算出小车与障碍物反射面之间的距离，从而控制小车停车或避开障碍物。（ ）2、红外循迹传感器有一个发射管和一个接收管组成，发射管发射出的红外光遇到黑色物体时，会被吸收，这时，接收管就接收不到反射回来的红外光
9、，红外循迹传感器就输出高电平；发射管发射出的红外光遇到白色物体时，不会被吸收，这时，接收管就能接收到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出低电平，小车以此对路面黑色轨迹进行检测，从而控制小车运动路线。 （ ）3、控制器上的电源指示灯长亮，表明Arduino控制器与电脑连接正常。（ ）4、如果控制器上的LED小灯间隔1s闪烁，表示编程环境搭建成功。（ ）5、可以通过调整左右电机的接线方式来改变电机的转动方向。（ ）6、机器人小车在运动过程中，可能需要处理多个结果，编程时通常会用变量来标识可能出现的结果，就是给初始状态下的机器人小车赋一个值（初始值），当机器人小车运动状态发生变化时，变量的值也随之
10、发生改变，以此来判断和描述机器人小车运动状态发生变化后的结果。（ ）7、程序的编写会用到变量，需要在用之前进行声明。（ ）8、要检查各条命令是否完整，函数、变量等命名是否符合要求，可以通过“编译”功能检查是否成功。（ ）九年级下册第一单元 认识未来城市中的机器人一、教材体系安防机器人的制作实践再识机器人机器人的控制部分机器人的传感部分分析项目安防机器人的方案设计认识未来城市中的机器人编译上传、调校参数机器人的机械部分确定方案技术选型编程环境的搭建程序设计功能调试搭建机器人小车二、知识点1.了解机器人的基本组成和工作原理。机器人由控制部分、传感部分和机械部分组成。控制部分由控制系统和人机交互系统
11、组成。控制系统由控制芯片及外围电路组成。控制器接收到信息，经过运算转化为指令，驱使机器人完成指定任务和动作；人机交互系统主要通过控制程序来实现。传感部分由感知系统与“机器人环境”交互系统组成，主要为了感知自身状态或获取外部特定信息， 为控制部分提供运算、判断的数据。机械部分由机械系统与驱动系统组成。机械系统由运动部件的装置构成，如轮子、履带、螺旋桨等；驱动系统由驱动机械系统里各运动部件工作的装置构成，如电动机、气缸等。2.了解常见中小学教育机器人的控制开发平台和编程环境。常见中小学教育机器人控制系统的开发平台：Arduino系列开发板、51单片机开发板、STM32单片机开发板、Raspberr
12、y Pi（树莓派）。常见编程环境：Arduino IDE、Keil uVersion、Keil MDK、BlueJ。3.了解安防机器人的工作特点。（1）定线（即沿着黑线巡逻）（2）不定向（可以直行、左转、右转）4.学会设计中小学教育机器人的一般方法。（1）分析项目（2）确定方案（3）技术选型（4）编程环境的搭建5.掌握超声波传感器、红外循迹传感器的工作原理。超声波传感器一般有两个探头，一个是超声波发射端，一个是超声波接收端。其工作原理是利用超声波碰到障碍物会产生显著的反射，形成反射回波，通过公式s= (340xt)/2计算出小车与障碍物反射面之间的距离，从而控制小车停车或避开障碍物。红外循迹传
13、感器有一个发射管和一个接收管组成，发射管发射出的红外光遇到黑色物体时，会被吸收，这时，接收管就接收不到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出高电平；发射管发射出的红外光遇到白色物体时，不会被吸收，这时，接收管就能接收到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出低电平，小车以此对路面黑色轨迹进行检测，从而控制小车运动路线。6.能设计、搭建机器人小车，掌握机器人系统的接线方法。（1）确立搭建要求（2）搭建机器人小车（3）系统接线7.能根据机器人小车的功能需求，设计流程图。（1）机器人小车工作流程图（2）循迹流程图（3）不同类型路口检测编程流程图8.能根据流程图编写程序，实现机器人小车的各项功能。（1）
14、设计并声明相关变量（2）直流电机运行模块函数（3）遇障碍提示程序（4）逻辑判断（5）组合各功能程序模块练习题一、单选题1、机器人的控制芯片属于（ ）。A控制系统B感知系统C机械系统D驱动系统【答案】A【解析】控制系统由控制芯片及外围电路组成（见课本3页）。因此选项A正确。2、机器人的“手臂”和“关节”属于（ ）。A、控制系统 B、感知系统C、机械系统D、驱动系统【答案】C【解析】机器人的“手臂”是由一个或多个“关节”组成，这些装置构成了机器人的机械系统（见课本7页）。因此选项C正确。3、机器人的触摸屏属于（ ）。A、控制系统 B、感知系统C、机械系统D、附加系统【答案】D【解析】随着机器人技术
15、的发展，还附加了一些人机交互装置，如触摸屏可展示信息或通过人的触碰实现信息交互（见课本8页）。因此选项D正确。4、当只有左边的红外循迹传感器检测到黑线时，机器人小车会（ ）。A、直行 B、左转C、右转D、停车【答案】B【解析】当只有左边的红外循迹传感器检测到黑线时，机器人小车会左转（见课本11页）。因此选项B正确。5、设计机器人小车工作流程图时，为你厘清编程思路，可以采用（ ）的编程模式。A、先总后分 B、先分后总C、从左到右D、从右到左【答案】A【解析】设计机器人小车工作流程图时，为你厘清编程思路，可以采用先总后分的编程模式，先思考总体方案，再分子项目解决方案（见课本23页）。因此选项A正确
16、。二、多选题1、机器人由（ ）组成。A控制部分B传感部分C机械部分D人机交互系部分【答案】ABC【解析】机器人由控制部分、传感部分和机械部分组成（见课本3-8页）。因此选项ABC正确。2、常见中小学教育机器人控制系统的开发平台有（ ）。AArduino系列开发板B. 51单片机开发板C. STM32单片机开发板D. Raspberry Pi（树莓派）【答案】ABCD【解析】常见中小学教育机器人控制系统的开发平台：Arduino系列开发板、51单片机开发板、STM32单片机开发板、Raspberry Pi（树莓派）（见课本4页）。因此选项ABCD都正确。3、常见中小学教育机器人控制系统的常见编程
17、环境有（ ）。AArduino IDE BKeil uVersion CKeil MDK DBlueJ【答案】ABCD【解析】常见中小学教育机器人控制系统的常见编程环境：Arduino IDE、Keil uVersion、Keil MDK、BlueJ（见课本4页）。因此选项ABCD都正确。4、常见的图形化编程工具有（ ）。AMixlyB星三好图形化编程软件CMind+DArduBlock【答案】ABCD【解析】常见的图形化编程工具：Mixly、星三好图形化编程软件、Mind+、ArduBlock（见课本5页）。因此选项ABCD都正确。5、常见中小学教育机器人编程程序语言有（ ）。A、C B、J
18、avaC、PythonD、以上都正确【答案】ABCD【解析】常见中小学教育机器人编程程序语言有C、Java、Python等（见课本4页）。因此选项ABCD都正确。6、图形化编程工具的特点有（ ）。A、简便 B、快捷C、拖拽不同功能图形模块D、以搭积木的方式【答案】ABCD【解析】使用图形化编程工具，可以简便、快捷地实现编程，也可以通过拖拽不同功能图形模块，以搭积木的方式完成程序的编写（见课本4页）。因此选项ABCD都正确。7、机器人的感知系统能够感知到（ ）。A、图像 B、光线C、声音D、气味【答案】ABCD【解析】感知系统是由对图像、光线、 声音、压力、气味等信号敏感的传感器为核心部件所组成
19、的，好比人的感觉器官，如眼、耳、鼻、皮肤等（见课本6页）。因此选项ABCD都正确。8、安防机器人的工作特点有（ ）。A、定线 B、不定线C、定向D、不定向【答案】AD【解析】安防机器人的工作特点：（1）定线（即沿着黑线巡逻）、（2）不定向（可以直行、左转、右转）（见课本9页）。因此选项AD正确。9、设计中小学教育机器人的一般方法有（ ）。A、分析项目 B、确定方案C、技术选型D、编程环境的搭建【答案】ABCD【解析】设计中小学教育机器人的一般方法：（1）分析项目、（2）确定方案、（3）技术选型、（4）编程环境的搭建（见课本9-16页）。因此选项ABCD都正确。10、机器人小车遇到十字路口时，会
20、选择（ ）行驶。A、直行 B、左转C、右转D、停车【答案】ABC【解析】机器人小车遇到十字路口时，会随机选择直行、左转或右转行驶（见课本11页）。因此选项ABC正确。11、确定安防机器人的设计方案包括确定（ ）方案。A、确定机器人小车的外形及驱动方案 B、确定“定线”方案C、确定“不定向”方案D、确定遇障碍时的警示方案【答案】ABCD【解析】确定安防机器人的设计方案包括：确定机器人小车的外形及驱动方案、确定“定线”方案、确定“不定向”方案、确定遇障碍时的警示方案（见课本10-12页）。因此选项ABCD都正确。12、设计安防机器人的方案时，技术选型包括（ ）选择。A、编程工具的选择 B、控制器的
21、选择C、传感器的选择D、机器人小车所需器材清单的选择【答案】ABCD【解析】设计安防机器人的方案时，技术选型包括：编程工具的选择、控制器的选择、传感器的选择、机器人小车所需器材清单的选择（见课本12-15页）。因此选项ABCD都正确。13、下列选项中属于机器人小车的设计要求的是（ ）。A、小车自重不宜过重 B、小车车架要预留传感器等功能单元的安装位置C、要保证小车运行过程中各零部件不脱落D、要保证小车运行过程中各零部件不相互干扰【答案】ABCD【解析】根据现有条件确定机器人小车的设计要求，如:（1）由于电机功率所限，小车自重不宜过重。（2）小车车架要预留传感器等功能单元的安装位置。（3）要保证
22、小车运行过程中各零部件不脱落、不相互干扰（见课本17页）。因此选项ABCD都正确。14、搭建机器人小车需要完成（ ）。A、确定机械结构 B、确定电机固定方式C、确定传动方式D、确定传感器以及Arduino控制器和电机驱动模块等的安装位置【答案】ABCD【解析】按设计要求，结合技术选型，完成城市安防机器人小车的设计，包括确定机械结构、电机固定、传动方式、传感器以及Arduino控制器和电机驱动模块等的安装位置，并完成搭建（见课本17-18页）。因此选项ABCD都正确。三、判断题1、超声波传感器一般有两个探头，一个是超声波发射端，一个是超声波接收端。其工作原理是利用超声波碰到障碍物会产生显著的反射
23、，形成反射回波，通过公式s= (340xt)/2计算出小车与障碍物反射面之间的距离，从而控制小车停车或避开障碍物。（ ）【答案】正确【解析】超声波传感器一般有两个探头，一个是超声波发射端，一个是超声波接收端。其工作原理是利用超声波碰到障碍物会产生显著的反射，形成反射回波，通过公式s= (340xt)/2计算出小车与障碍物反射面之间的距离，从而控制小车停车或避开障碍物（见课本第14页）。2、红外循迹传感器有一个发射管和一个接收管组成，发射管发射出的红外光遇到黑色物体时，会被吸收，这时，接收管就接收不到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出高电平；发射管发射出的红外光遇到白色物体时，不会被吸收，这
24、时，接收管就能接收到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出低电平，小车以此对路面黑色轨迹进行检测，从而控制小车运动路线。 （ ）【答案】正确【解析】红外循迹传感器有一个发射管和一个接收管组成，发射管发射出的红外光遇到黑色物体时，会被吸收，这时，接收管就接收不到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出高电平；发射管发射出的红外光遇到白色物体时，不会被吸收，这时，接收管就能接收到反射回来的红外光，红外循迹传感器就输出低电平，小车以此对路面黑色轨迹进行检测，从而控制小车运动路线。（见课本第14页）。3、控制器上的电源指示灯长亮，表明Arduino控制器与电脑连接正常。（ ）【答案】正确【解析】控制器上
25、的电源指示灯长亮，表明Arduino控制器与电脑连接正常（见课本第16页）。4、如果控制器上的LED小灯间隔1s闪烁，表示编程环境搭建成功。（ ）【答案】正确【解析】如果控制器上的LED小灯间隔1s闪烁，表示编程环境搭建成功（见课本第16页）。5、可以通过调整左右电机的接线方式来改变电机的转动方向。（ ）【答案】正确【解析】可以通过调整左右电机的接线方式来改变电机的转动方向（见课本第22页）。6、机器人小车在运动过程中，可能需要处理多个结果，编程时通常会用变量来标识可能出现的结果，就是给初始状态下的机器人小车赋一个值（初始值），当机器人小车运动状态发生变化时，变量的值也随之发生改变，以此来判断
26、和描述机器人小车运动状态发生变化后的结果。（ ）【答案】正确【解析】机器人小车在运动过程中，可能需要处理多个结果，编程时通常会用变量来标识可能出现的结果，就是给初始状态下的机器人小车赋一个值（初始值），当机器人小车运动状态发生变化时，变量的值也随之发生改变，以此来判断和描述机器人小车运动状态发生变化后的结果（见课本第25页）。7、程序的编写会用到变量，需要在用之前进行声明。（ ）【答案】正确【解析】程序的编写会用到变量，需要在用之前进行声明（见课本第29页）。8、要检查各条命令是否完整，函数、变量等命名是否符合要求，可以通过“编译”功能检查是否成功。（ ）【答案】正确【解析】检查各条命令是否完
27、整，函数、变量等命名是否符合要求，通过“编译”检查是否成功（见课本第34页）。九年级下册第二单元 探索未来城市中的机器人一、教材体系探索未来城市中的机器人项目分析，方案确定系统搭建，功能实现系统搭建，功能实现跌倒救助机器人项目分析，方案确定安全消防机器人功能拓展与实践城市建设机器人功能丰富与改进程序调试，实验优化项目分析，方案确定系统搭建，功能实现二、知识点1.了解机械臂的控制原理，能够构建一个简单的机械臂模型。将机械臂一侧的物体夹持住以后，把它移动到机械臂的另一侧，完成搬运功能。机械臂根据结构形式的不同分为：多关节机械臂、直角坐标系机械臂、极坐标机械臂、柱坐标机械臂等。2.理解舵机的工作原理
28、，能使用多个舵机协调地完成一组动作。舵机作为机械臂的驱动机构，是一种位置（角度）伺服的驱动器，用于需要角度不断变化并保持相应位置（角度）的控制系统。三自由度机械臂主要由机械爪、前摆臂、后摆臂和底部转盘构成，由四个舵机控制。夹持舵机控制机械爪的开合；左侧舵机控制前摆臂的摆动，主要影响机械爪的前后移动；右侧舵机控制后摆臂的摆动，主要影响机械爪的上下移动；底盘舵机控制底部转盘的转动，影响机械爪水平方向的转动。3.掌握信号输入器件控制机械臂的方法。（电位器的输入值可以作为舵机转动角度的依据，机械臂其余部件的控制方法与之类似。因为电位器输入的数值范围为01023，而舵机转动的角度范围为0180，所以，用
29、电位器控制舵机转动时，需要使用map( )映射函数，将读取的电位器的值映射为舵机转动的角度范围。除电位器之外，还可以使用双轴按键摇杆、手柄、红外遥控器等器件来控制机械臂。）4. 理解火焰传感器的工作原理并掌握其使用方法。（火焰传感器是利用火焰发出特定波长的红外线（波长760 1100 nm )来检测光源的传感器。它把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到控制器里，控制器根据信号的变化做出相应的程序处理。）5. 学会一种避障算法，实现避障功能。（机器人小车直行过程中如果没有检测到障碍物，就保持直行；如果检测到障碍物，就后退，然后左转。编写程序控制机器人小车避开障碍物。）6. 能设计、搭建一个消
30、防机器人模型，并编写程序实现功能。（先搭建消防机器人的结构，将控制器与运动装置、检测装置、灭火装置正确连接；分步骤检测各装置正常运行后编写程序，实现灭火功能；并在实际环境中不断运行实验和优化参数。）7. 掌握运动传感器、蜂鸣器等器件的使用方法。（运动传感器是一种常用的检测器件，在多个行业中都有应用。常用的运动传感器主要包括三轴加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器等。MPU6050模块集成了三轴MEMS陀螺仪和三轴MEMS加速度计，能够方便地测量三轴加速度和三轴偏转角。蜂鸣器是一种结构化的电子讯响器，广泛用于计算机、打印机、复印机、告警器、电子玩具、汽车电子设备、电话、定时器等电子产品中作发声器件。
31、）8. 能设计、搭建一个跌倒救助机器人模型，并编写程序实现功能。（跌倒救助机器人分为两个部分：一个部分是含有跌倒检测和求救功能的穿戴端，使用MPU6056模块检测跌倒事件的发生，使用蜂鸣器发出求救声，通过蓝牙传输远程求救信号；另一部分为远程救援端的救援机器人，在接到求救信号后启动救护告警，并启动救护动作实施救援。）练习题一、单选题1、舵机的转角范围为（ ）。A、045 B、090 C、0180 D、03602、左侧舵机控制（ ）。A、机械爪的开合 B、前摆臂的摆动 C、后摆臂的摆动 D、底部转盘的转动二、多选题1、机械臂的种类包括（ ）。A、多关节机械臂 B、直角坐标系机械臂 C、极坐标机械臂
32、 D、柱坐标机械臂2、舵机是（ ）。A、驱动机构 B、驱动器 C、控制系统 D、机械臂3、舵机包含（ ）。A、位置检测器 B、电路板 C、马达 D、齿轮4、三自由度机械臂主要由（ ）构成。A、机械爪 B、前摆臂 C、后摆臂 D、底部转盘5、电位器通常由（ ）组成。A、引脚 B、电阻体 C、固定电刷 D、可移动的电刷6、要控制机械臂，可以使用（ ）器件。A、电位器 B、双轴按键摇杆 C、手柄 D、红外遥控器7、消防机器人应该包含（ ）部分。A、控制器 B、检测装置 C、运动装置 D、灭火装置8、跌倒救助机器人穿戴端应具有如下（ ）功能。A、跌倒检测 B、发出现场求救信号 C、发送远程求救信号 D
33、、可穿戴在人体上9、跌倒救助机器人远程救援端应具有如下（ ）功能。A、接收远程求救信号 B、启动巡逻与定位前往跌倒现场 C、启动救护告警 D、启动救护动作实施救援10、要实现跌倒救助机器人的功能，需选用（ ）器件。A、MPU6050模块 B、蜂鸣器 C、运动传感器 D、蓝牙模块11、要实现跌倒救助机器人的功能，远程救援端应搭建（ ）。A、蓝牙模块 B、机器人小车 C、蜂鸣器 D、救援机械臂12、常用的运动传感器主要包括（ ）。A、三轴加速度传感器 B、陀螺仪 C、地磁传感器 D、三轴加速度计三、填空题1、跌倒救助机器人分为两个部分：一部分是穿戴端，另一部分是_。2、_集成了三轴MEMS陀螺仪和
34、三轴MEMS加速度计，能够方便地测量三轴加速度和三轴偏转角。3、_可以用来发出告警声音。4、_可以用来传输告警信号。5、_可以用来检测跌倒事件的发生。九年级下册第二单元 探索未来城市中的机器人一、教材体系探索未来城市中的机器人项目分析，方案确定系统搭建，功能实现系统搭建，功能实现跌倒救助机器人项目分析，方案确定安全消防机器人功能拓展与实践城市建设机器人功能丰富与改进程序调试，实验优化项目分析，方案确定系统搭建，功能实现二、知识点1.了解机械臂的控制原理，能够构建一个简单的机械臂模型。将机械臂一侧的物体夹持住以后，把它移动到机械臂的另一侧，完成搬运功能。机械臂根据结构形式的不同分为：多关节机械臂
35、、直角坐标系机械臂、极坐标机械臂、柱坐标机械臂等。2.理解舵机的工作原理，能使用多个舵机协调地完成一组动作。舵机作为机械臂的驱动机构，是一种位置（角度）伺服的驱动器，用于需要角度不断变化并保持相应位置（角度）的控制系统。三自由度机械臂主要由机械爪、前摆臂、后摆臂和底部转盘构成，由四个舵机控制。夹持舵机控制机械爪的开合；左侧舵机控制前摆臂的摆动，主要影响机械爪的前后移动；右侧舵机控制后摆臂的摆动，主要影响机械爪的上下移动；底盘舵机控制底部转盘的转动，影响机械爪水平方向的转动。3.掌握信号输入器件控制机械臂的方法。（电位器的输入值可以作为舵机转动角度的依据，机械臂其余部件的控制方法与之类似。因为电
36、位器输入的数值范围为01023，而舵机转动的角度范围为0180，所以，用电位器控制舵机转动时，需要使用map( )映射函数，将读取的电位器的值映射为舵机转动的角度范围。除电位器之外，还可以使用双轴按键摇杆、手柄、红外遥控器等器件来控制机械臂。）4. 理解火焰传感器的工作原理并掌握其使用方法。（火焰传感器是利用火焰发出特定波长的红外线（波长760 1100 nm )来检测光源的传感器。它把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到控制器里，控制器根据信号的变化做出相应的程序处理。）5. 学会一种避障算法，实现避障功能。（机器人小车直行过程中如果没有检测到障碍物，就保持直行；如果检测到障碍物，就后退
37、，然后左转。编写程序控制机器人小车避开障碍物。）6. 能设计、搭建一个消防机器人模型，并编写程序实现功能。（先搭建消防机器人的结构，将控制器与运动装置、检测装置、灭火装置正确连接；分步骤检测各装置正常运行后编写程序，实现灭火功能；并在实际环境中不断运行实验和优化参数。）7. 掌握运动传感器、蜂鸣器等器件的使用方法。（运动传感器是一种常用的检测器件，在多个行业中都有应用。常用的运动传感器主要包括三轴加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器等。MPU6050模块集成了三轴MEMS陀螺仪和三轴MEMS加速度计，能够方便地测量三轴加速度和三轴偏转角。蜂鸣器是一种结构化的电子讯响器，广泛用于计算机、打印机、复印
38、机、告警器、电子玩具、汽车电子设备、电话、定时器等电子产品中作发声器件。）8. 能设计、搭建一个跌倒救助机器人模型，并编写程序实现功能。（跌倒救助机器人分为两个部分：一个部分是含有跌倒检测和求救功能的穿戴端，使用MPU6056模块检测跌倒事件的发生，使用蜂鸣器发出求救声，通过蓝牙传输远程求救信号；另一部分为远程救援端的救援机器人，在接到求救信号后启动救护告警，并启动救护动作实施救援。）练习题一、单选题1、舵机的转角范围为（ ）。A、045 B、090 C、0180 D、0360【答案】C【解析】舵机的转角范围为0180（见课本41页）。因此选项C正确。2、左侧舵机控制（ ）。A、机械爪的开合
39、B、前摆臂的摆动 C、后摆臂的摆动 D、底部转盘的转动【答案】B【解析】夹持舵机控制机械爪的开合；左侧舵机控制前摆臂的摆动，主要影响机械爪的前后移动；右侧舵机控制后摆臂的摆动，主要影响机械爪的上下移动；底盘舵机控制底部转盘的转动，影响机械爪水平方向的转动。（见课本43页）。因此选项B正确。二、多选题1、机械臂的种类包括（ ）。A、多关节机械臂 B、直角坐标系机械臂 C、极坐标机械臂 D、柱坐标机械臂【答案】ABCD【解析】机械臂根据结构形式的不同分为：多关节机械臂、直角坐标系机械臂、极坐标机械臂、柱坐标机械臂等（见课本40页）。因此选项ABCD都正确。2、舵机是（ ）。A、驱动机构 B、驱动器
40、 C、控制系统 D、机械臂【答案】AB【解析】舵机作为机械臂的驱动机构，是一种位置（角度）伺服的驱动器，用于需要角度不断变化并保持相应位置（角度）的控制系统。（见课本40-41页）。因此选项AB正确。3、舵机包含（ ）。A、位置检测器 B、电路板 C、马达 D、齿轮【答案】ABCD【解析】舵机主要由外壳、电路板、马达、齿轮与位置检测器构成（见课本41页）。因此选项ABCD都正确。4、三自由度机械臂主要由（ ）构成。A、机械爪 B、前摆臂 C、后摆臂 D、底部转盘【答案】ABCD【解析】三自由度机械臂主要由机械爪、前摆臂、后摆臂和底部转盘构成（见课本43页）。因此选项ABCD都正确。5、电位器通常由（ ）组成。A、引脚 B、电阻体 C、固定电刷 D、可移动的电刷【答案】ABD【解析】电位器是阻值随电刷滑动变化的电阻，通常由三个引脚、电阻体和可移动的电刷组成（见课本46页）。因此选项ABD正确。6、要控制机械臂，可以使用（ ）器件。A、电位器 B、双轴按键摇杆 C、手柄
