3.1 走进机器人世界——科幻与现实 ppt课件(共19张PPT)-2024新清华大学版五年级上册《信息科技》.pptx

1、第3单元 走进机器人世界科幻与现实人们对机器人的美好憧憬不只存在于科幻小说和电影中，它们已经来到了 你我的身边，参与着人们生活中的方方面面。它们有的在工厂里不辞辛劳地工 作；有的陪伴小朋友快乐成长；还有的能做出旋转、跳跃、后空翻等一系列复杂的动作 你是否好奇过机器人的工作原理？你的脑袋里是否也存在着一 个世界上独一无二的机器人？开源文化催生了很多优秀的开源机器人项目。这些开源机器人项目除了能够联合更多人一起改进和完善，同时也给了机器人爱好者学习其控制原理，以及参与机器人项目的机会。在本单元的学习中，将围绕“开源机器人”这一主题，以创客式项目制的学习方式，思考如何激发好的创意，怎么才能得到项目制

2、作的相关资源；并在制作开源机器人的过程中，理解资源整合的方法，根据对机器人功能的拓展延伸及优化测试，进一步加深对过程与控制的理解。现在机器人已经发展成什么样了？项目重点1.了解机器人相关的基础知识。2.能够选择避障机器人硬件及理解控制原理。3.可以实现机器人功能的调试优化。4.制作可以跟随主人的机器人。项目难点1.对过程与控制的理解。2.开源机器人的技术实现过程。单元单元目录目录CONTENTSCONTENTSCONTENTSCONTENTS3-13-1走进机器人世界科幻与现实避障机器人感知障碍与行动规划避障功能的调试强化感知并优化算法活动一：了解机器人的相关知识活动二：避障机器人实现的过程与

3、控制活动三：传感器数据的输入活动四：探究机器人避障的最佳距离3-23-23-33-3 目录目录CONTENTSCONTENTSCONTENTSCONTENTS机器人的跟随验证 测试与功能优化活动五：机器人跟随功能的设计与实现项目分享避障机器人的项目分享活动七：避障机器人的项目分享活动六：避障机器人的调式与优化3-43-43-53-5 走进机器人世界科幻与现实学习目标1.要制作项目，需要知道什么是机器人；2.要制作项目，需要机器人的基本特征及其发展；3.要想完成项目，需要明白什么是开源机器人。3-13-1走进机器人世界3-11 1.请同学们回忆一下自己看过的科幻电影或者动画片中，有哪些机器人，他

4、们有什么能力？1 1.同学们，你们有没有幻想过某种机器人呢？它长什么样子？它具有什么能力？和小组成员讨论一下。走进机器人世界3-1走进机器人世界3-12 2.请同学们回忆现实生活中接触或了解到的，有哪些机器人，他们有什么能力？1 1.请同学们进行小组讨论，想一想什么是机器人，有什么基本特征？什么是机器人呢？有什么基本特征？走进机器人世界3-1机器人通常是有一定智能的、实体化的机器，具有感知环境、做出决策、执行动作感知环境、做出决策、执行动作等基本特征，具备在一定程度上自主执行任务的能力。机器人的外形不一定是人形，可以是各种各样的形态，有些计算机程序也可以叫作机器人。走进机器人世界3-12 2.

5、小组讨论，冰箱、发条玩具、遥控玩具车、机械臂等是不是机器人，你的看法是什么？并说一说你的理由。走进机器人世界3-1 随着传感器技术的发展，机器人拥有了感知能力，像人一样具有视觉、听视觉、听 觉、触觉、嗅觉、温度觉觉、触觉、嗅觉、温度觉等，还具备一些其他感知能力，比如感知物体的接近、感知自身感知物体的接近、感知自身所处的位置和方向等能力所处的位置和方向等能力。这种机器人能够对环境的状况与变化做出判断和决策做出判断和决策，并做出相应改变，在外界环境变化的情况下仍能很好地完成作业，具备一定的自主能力自主能力。走进机器人世界3-1智能机器人除了具备感知能力，还具有一定的决策能力。它们不仅具有任务理解、

6、路径规划、推理、分析、决策等能力，有些还具备学习能力，能够从对周围世界的观察及过往经验中，寻找规律或模式，从而不断提高自身能力。走进机器人世界3-1目前机器人的运动系统还比较笨重,没有任何驱动系统能与人的肌肉和骨骼相媲美。波士顿动力公司已经制造出拥有高度行走能力的机器人Atlas，它可以走动、蹦跳甚至是跳舞，但和真正的人类运动相比，仍有不小差距。走进机器人世界3-13 3.以小组为单位上网搜索，目前有哪些类型的机器人，并说说他们的应用场景。走进机器人世界3-1走进机器人世界3-1什么是开源机器人呢？平时见到的很多机器人是商业产品化的机器人，它们的设计原理通常是不对外公开的，尽管我们可以体验它们展现的多种功能，却很难知道它们具体的工作原理，对用户和学习者来说就像一个黑箱子，无法对其进行改造与优化。而开源机器人开放了所有软硬件材料，包括电路设计图、零件清单、结构设计图、程序源代码等，使得用户和学习者可以揭开这个“黑箱子”，对机器人进行全面地探索，从底层上了解它的工作原理和运行机制。我们对它的认识越深刻，就越有能力对其进行改造和优化升级。本单元将以开源机器人为载体，了解机器人实现感知、决策、执行功能的软硬件组成，在持续地调试优化和功能验证中理解机器人的控制过程，从开源机器人的学习与制作中获得过程控制方面的知识与技能。走进机器人世界3-1本节课的项目你完成了多少呢？