7-9年级-初中综合实践活动 10.开源机器人初体验-教案、教学设计-市级优课-(配套课件编号：40721)（信息技术）.doc

1、 智能智能机器人机器人初体验初体验 第一课时第一课时 知识与技能目标知识与技能目标：了解机器人基本知识，认识各类机器人及其仿真系统。 过程与方法目标过程与方法目标：学会自己动手设计简单智能机器人的流程，方法，让机器人动起来。 情感态度价值观目标情感态度价值观目标：培养自己动手解决简单实际问题的能力 一、情景引入 1920 年捷克斯洛伐克作家萨佩克写了一个名为洛桑万能机器人公司的剧本， 他把在洛桑万能机器人公司生产劳动的那些家伙取名“Robot”，汉语音译为“罗伯特”， 捷克语意为“奴隶”萨佩克把机器人的地位确定为只管埋头干活、任由人类压榨的奴 隶。它们能生存 20 年，刚生产出来时由人教它们知

2、识。他们一个人能干三个人的活， 但不能思考，没有感情。后来一个极其偶然的原因，机器人开始有了知觉，它们不堪做 人类的奴隶，向人类发动攻击，差一点就毁灭了人类。“机器人”的名字也由此而生。机 器人是 20 世纪人类最伟大的发明之一。今天全世界有几十万台各种类型的机器人在默 默无闻地为我们工作。太空机器人、水下机器人、仿人形机器人、农业机器人、服务机 器人、 医疗机器人、 军用机器人、 娱乐机器人等各种用途的机器人组成了机器人的世界。 机器人技术涉及到现代工业设计、机械、电子、传感器、计算机软硬件、人工智能等诸 多领域，机器人所要完成的每一个精确动作都是由计算机程序来控制的。自己动手编写 控制机器

3、人动作或完成某项任务的程序，既可以直观地感受编程的乐趣，又可以提高自 己的思维和创新能力。本节课带领大家一起揭开智能机器人的神秘面纱，体验学习程序 设计的无穷魅力。 火炬传递机器人 野外勘察的机器人 二、什么是机器人？ 1、机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。 2、智能机器人是具有感知、思考功能和能够在程序控制下完成特殊工作任务的一 类机器人。 3、教学机器人是一种针对教学目的设计的比较简单的智能机器人。 三、机器人能做什么？ 机器人可以替人们干那些环境恶劣、高危险、高强度等人类不适合做的事。例如： 喷漆、重物搬运、汽车焊接、精密装配、火山探险、深海探密、空间探索等都是机器人

4、 大显身手的地方。服务机器人还可以为您治病保健、保洁保安；水下机器人可以帮助打 捞沉船、铺设电缆；工程机器人可以上山入地、开洞筑路；农业机器人可以耕耘播种、 施肥除虫；军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹 广场发现炸弹 机器人“贴身”引爆 【想一想】【想一想】 你想像中的机器人应该是什么样子？它能做什么？ 四、机器人的构成 感知系统：感知、感觉设备的总称。 硬件系统 控制系统：以单片计算机为核心的一块主板系统 机 执行系统：机器人系统命令的执行者 器 人 编程软件系统 软件系统 操作系统 指挥机器人工作的程序 1、感知系统：是机器人能够“发现”物体， “看到”光线， “听到”声音，感到“触摸” 的

5、一些感知、感觉设备的总称。 2、控制系统：主要是以单片计算机为核心的一块主板系统，它是机器人的“大脑” 。上 面集成了 CPU、内存储器、定时器、数/模转换器和输入输出接口等。它与感知系统和执 行系统相连接，并控制协调它们之间的工作。 3、执行系统：执行系统是机器人系统命令的执行者。一般由电机、喇叭、指示灯、LCE 显示屏和发光二极管等组成。 五、五、让智能机器人动起来让智能机器人动起来 如何使机器人按照我们的意愿工作？ 安装专用机器人编程软件 为机器人编写控制程序 下传给机器人 打开机器人电源 自动采集信息进行工作 今天我们先用具有虚拟仿真功能的编程软件，模拟机器人完成工作的情景。 1.让“

6、能力风暴机器人”动起来 （1） 在计算机中安装能力风暴机器人编程软件 “VJC1.5仿真版” 。 Windows自动将 “VJC1.5 仿真版”安装在 C：Program Files 文件夹中。 （2）双击桌面的“VJC1.5 仿真版”快捷方式图标，打开主程序窗口。 （3）打开 C:Program Files“VJC1.5 仿真版”“例程”文件夹，打开文件“走六边 形。 ” 2、能力风暴机器人学走路 机器人前进机器人前进 （1）启动“VJC1.5 仿真版”系统，打开主程序窗口。 （2）单击左侧“执行器模块库”中的“直 行”模块，出现“前进”模块。 （3）托运“前进”模块到编辑区“主程序”模块下

7、，对准模 块下的“红点”放开鼠标， “前进”模块自动连接在“主程序” 模块下端。 （4）单击窗口左侧“程序模块库” ，将“结束”模块连接到“前进”模块下端，完成只 有前进功能的机器人程序。 （5）对准“前进”模块，单击鼠标右键，出现模块参数对话框，可以对“前进”速度， 前进时间参数做更改，前进的距离将在参数影响下发生变化。 （6）单击“仿真”按钮，打开仿真窗口，将机器人放进“仿真”场地中，观察机器人 “前进”行走的状态。 机器人转弯机器人转弯 （1）将前面程序下端的“结束”模块“拖离”到旁边，单击窗口左侧“执行模块库” 中的“转向”模块，出现“右转”模块。 （2）将“右转”模块看拖到“前进”模

8、块下，对准“前进”模块下 端红点松开鼠标， 再将 “结束” 模块连接在它的下端， 使程序具有 “前 进、右转”功能。 （3）对准“右转”模块，单击鼠标右键，出现模块参数对话框，可 以对“右转”模块的转弯速度、方向和时间参数做修改，转变角度在 参数影响下将发生变化。 （4）单击“保存”按钮，将程序以“前进右转”为文件名保存在指定的文件夹中。 （5）单击“仿真”按钮， “运行”程序就会看到机器人先“前进”再“右转弯”的行走 状态。 直行和转弯直行和转弯 程序流程图 注意注意 编程过程中，如果不需要某个图标了，可以直接将它拖动到窗口左下角的垃圾桶中，系 统就会将它删除。 六、课堂小结 1、认识机器人 2、机器人的作用 3、机器人的构成 4、设计简单的机器人程序并仿真运行 七、作业 利用直行和转弯让机器人画一个正方形，并仿真运行。