机器人走直线(第一课时).doc

教学设计范例 课题 机器人走直线（第一课时）一、教学目标知识目标：了解机器人的编程环境，理解机器人走直线的几个命令技能目标：会操作图形化编程的有关模块。能初步对简单的任务进行数学建模和画流程图。情感目标：培养学生对程序编写的兴趣。 二、重点难点： 重点：机器人编程环境的操作，理解机器人走直线的方法。难点：如何把具体任务通过抽象思维进行数学建模。三、教学过程：1、新课引入： 通过第一节的学习，我们对机器人有一个基本的认识，从这一节开始我们学习机器人的具体控制和操作，今天我们来教机器人走直线。2、新课讲授机器人使用操作规则说明 机器人这种教具价格比较贵，有些电子器件比较容易损坏和丢失，所以每次上课之前由每组组长负责领取机器人和有关器件，课后由负责人把机器人及有关器件设施及时归还，如有故障、损坏和丢失的情况及时向老师汇报。大家在使用的过程中严格按操作规范的要求进行，否则负责赔偿。任务分析，数学建模某港口从远洋货轮上卸下一批集装箱，码头到货仓的路径是一条直线，需要机器人把货物从码头运到货仓，你能设计一个程序对机器人进行控制吗？机器人从货仓出发前进一段距离停下来装货后退返回货仓停下卸货任务结束码头货仓图2-2-2我们首先学习如何把这样一个具体任务的完成过程用简单图示和语句表示出来，然后画出流程图。 请大家观察机器人是用什么来走路的？ 机器人的轮子有几个？ 结合教师的任务分析请大家自己画一画流程图编程环境的使用介绍 启动“积木式编程”软件：（1）开始程序纳英特积木式机器人开发环境纳英特机器人 积木式编程（2）双击桌面上纳英特机器人 积木式编程图标积木式编程的界面如下。 积木式编程平台界面菜单栏菜单栏中包含了各类功能项。文件：新建、打开、保存等文档的基本的操作；视图：隐藏/显示工具栏、状态栏、C语言代码；计算功能：编程过程中使用到的各种逻辑运算；子程序：创建子程序、调用子程序、使用子程序；下载：打开RobotOS Board软件；帮助：帮助主题和关于本软件的信息；工具栏工具栏上分别是新建文件、打开文件、保存文件、关于、退出按钮。模块库区四类模块库可以通过鼠标的点击把它们分别展开。积木式编程平台的各功能区如下：模块库区流程图生成区C代码显示区 机器人走直线举例让机器人以70%的功率前进2秒钟。可以按下面的方法编写程序。（1）单击“输出模块”中的“直行”模块，弹出“设置机器人移动”对话框，如图，进行机器人的移动功率及移动时间的设置。在机器人移动部分，向右拖动蓝色滑块设置机器人两个马达的功率为(+)70%，也可以功率显示框中直接输入数值设计功率。在移动时间的输入框中输入2。设置完后单击“确定”。（2） 击“程序模块”中的“结束”模块，完成程序的编写。在流程图区生成如下程序。完成程序编写后，保存程序（保存在全英文目录，使用英文文件名），单击下载菜单的“打开RobotOS Board软件”以打开“RobotOS Board”软件，然后下载程序。程序下载方法介绍/Soft/Index.asp下载演示第一步：启动机器人操作平台(RobotOS Board) 点击开始程序菜单，找到“纳英特积木式机器人开发环境”选项中的单击鼠标左键打开。如图：打开图3-1：启动机器人操作平台第二步 单击(Cancel取消)进入操作平台。如图：取消第三步：启动向导 单击RobotOS Board界面的Tools菜单，将鼠标移到Download firmware命令上单击，启动下载操作系统向导。如图：单击选择端口下载操作系统刷新取消第四步 选择通讯端口（通讯线与计算机连接的串口号），选择好后单击 。第五步：正确连接各联接线，并点击“”。如图：下一步上一步取消第六步：如下图所示，选择“是，它正在闪烁”。 注意：纳英特积木式智能机器人是非常智能的，如果此时串口选择正确通讯灯会不停闪烁。如图：没有闪烁，请重新选择端口。取消是，它正在闪烁正常，点击进入下一步。第七步：把机器人打在关闭状态（关闭电源）后，选择“”。如图：下一步上一步取消第八步：把机器人开关打在下载后点击“”；即可。如图：下一步上一步取消注：纳英特积木式智能机器人开关为三态开关，左边“下载”状态为机器人下载操作系统，中间“关闭”状态为关闭机器人，右边“正常”状态为机器人下载程序和执行程序。第九步：观察“电源”与“欠压”状态指示灯。如果均在熄灭状态点击“”（“电源”指示灯为绿色指示灯，亮为正常，如果熄灭表示机器人没有接通电源，纳英特积木式智能机器人提供的电池盒为二个3节5号电池盒，均带有开关，检查开关是否打开；“欠压”指示灯为红色指示灯，呈熄灭状态为正确状态，如果该灯亮表示机器人电池电量不足请取出充电，或使用外接电源）如图： 点击并下载取消电池欠压指示灯亮-红色。请充电30分钟再试一下。电源指示灯常亮不正常，机器人无法进入下载状态，请重试第八步。第十步：机器人开始正确下载操作系统。如图： 先下载操作系统，然后下载程序。取消注：当上图状态条走到100%后表示机器人操作系统下载完成。如何检察这是正确的下载呢？一是将机器人开关打在“正常”状态过1-2秒后有“嘀”的一声；二是在纳英特积木式智能机器人的液晶右下角有一颗跳动的“”，这都是正确的状态表示。下载下载程序文件。注：此时应将开关拨在正常状态。如图： 注：当上图状态条走到100%后自动关闭表示程序已经下载完成。将机器人开关拨到“关闭”状态，此时将机器人开关拨到正常即可执行你的命令了。模块的基本操作添加模块在模块区中选择相应模块，用鼠标左键点击，遇有对话框的将调出相应对话框，通过选择或直接输入给定其参数，完成后确定。如：添加“转向”模块，您只需点击输出模块区中的“转向”即可，弹出对话框，可在界面上方左边的文本框中直接输入数值，也可以通过拖动滑条选择转动功率，再在下方的文本框中输入转向时间并确定，可看到流程变化为： 删除模块在需删除的模块上点击鼠标右键，即弹出删除对话框，单击确定删除其后面所有模块。模块一旦确定删除后将不能恢复。 修改参数在需修改的模块上单击鼠标左键，即弹出参数对话框，修改其中参数和选择项，单击确定完成修改。按取消放弃此次修改。修改后的程序需重新保存和下载到机器人才能生效。下载连接好纳英特机器人，在机器人操作平台（OS）中打开已保存的积木式文件，按照软件提示即可下载到机器人，下载完成后可脱机运行。直行、启动、延时、停止模块的使用说明直行模块图标对话框 功能：用于控制机器人前进、后退。 操作：单击“输出模块库”中的“直行”，弹出设置对话框，设置好相应的参数后单击确定。 设置：移动速度：直接输入速度-100-100或拖动滑块设置速度。移动时间：直接输入时间0.001-9999.999或选择随机生成。启动、停止电机模块图标对话框无对话框功能：“设置电机”控制机器人的左右电机。“停止电机”要用于关闭两个电机。 操作：单击“输出模块库”中的“启动电机”或“停止电机”，弹出设置对话框，设置好相应的参数后单击确定。 设置：在左/右电机输入框中直接输入速度-100-100或拖动滑块设置速度。延时等待模块图标对话框 功能：用于让机器人保持前一个状态一段时间。 操