五年级上册信息技术-第9课 沿轨迹行走的机器人∣粤教版ppt课件

1、第9课 沿轨迹行走的机器人粤教版粤教版 第三册上第三册上新知导入新知导入玲玲，我们能让机玲玲，我们能让机器人按照我们设计器人按照我们设计好的道路行走吗？好的道路行走吗？他为什么要这么做他为什么要这么做呢？呢？这样我就可以让机这样我就可以让机器人参与赛车游戏器人参与赛车游戏了！了！哇，那一定很好哇，那一定很好玩！我们赶紧问玩！我们赶紧问问教师怎样做吧问教师怎样做吧！新知导入新知导入轨迹识别传感器的主要组成部件是两组红外发射，轨迹识别传感器的主要组成部件是两组红外发射，接纳器。他经过发射器发出信号，接纳器接纳反射接纳器。他经过发射器发出信号，接纳器接纳反射回来的信号，来检测机器人下方路面的颜色能否

2、一回来的信号，来检测机器人下方路面的颜色能否一样，机器人根据左、右两个颜色值的大小来判别，样，机器人根据左、右两个颜色值的大小来判别，机器人是在轨迹的左边、右边、上边、还是没有找机器人是在轨迹的左边、右边、上边、还是没有找到轨迹线。到轨迹线。新知讲解新知讲解一、认识轨迹识别传感器轨迹识别传感器上有两组探头，如以下图所示，能探测地面上设置好的轨迹轨迹识别传感器上有两组探头，如以下图所示，能探测地面上设置好的轨迹，机器人装上它就好像长了会认路的眼睛。，机器人装上它就好像长了会认路的眼睛。传感器衔接线指示灯第二组探头第一组探头指示灯：判别传感器能否任务；探 头：经过发射器发出信号、接纳器接纳反射回来

3、的信号，来检测机器人下方的路面颜色能否一样；衔接线：衔接传感器与机器人。新知讲解新知讲解二、编写机器人循迹程序编写机器人循轨迹行走程序的方法很多，让我们从简单的开场学习吧。首先编写机器人循轨迹行走程序的方法很多，让我们从简单的开场学习吧。首先在色带框中，选择圆环。在色带框中，选择圆环。选择圆环选择圆环单击单击“确定按钮确定按钮新知讲解新知讲解参考以下图，在仿真界面画一个简单的圆环形轨迹地图参考以下图，在仿真界面画一个简单的圆环形轨迹地图。绘制出的圆环轨绘制出的圆环轨迹地图。迹地图。新知讲解新知讲解怎样利用轨迹传感器让机器人沿圆环轨迹怎样利用轨迹传感器让机器人沿圆环轨迹行走呢？我们将轨迹识别传感

4、器的两组探行走呢？我们将轨迹识别传感器的两组探头看成机器人的两只眼睛，当机器人位于头看成机器人的两只眼睛，当机器人位于圆环的右下角时，左边的那组探测器能圆环的右下角时，左边的那组探测器能“看到轨迹，而右边的那组探测器看到轨迹，而右边的那组探测器“看不看不到轨迹轨迹变量为到轨迹轨迹变量为“1 。新知讲解新知讲解这时让机器人向右转弯；当机器人走到两这时让机器人向右转弯；当机器人走到两组探测器都看不到轨迹时轨迹变量为组探测器都看不到轨迹时轨迹变量为“0，就让机器人左转弯，就让机器人左转弯.机器人按照这机器人按照这样的方法样的方法“扭来扭去不断走下去，就可以扭来扭去不断走下去，就可以完成沿圆环行走的义

5、务了。完成沿圆环行走的义务了。新知讲解新知讲解左边的探头在轨左边的探头在轨迹内迹内“看到了轨看到了轨迹。迹。右边的探头在轨右边的探头在轨迹外迹外“没看到轨没看到轨迹。迹。新知讲解新知讲解贝贝，当左边的那组探贝贝，当左边的那组探头头“看到了轨迹时，看到了轨迹时，而右边的那种探头而右边的那种探头“看看不到轨迹时，机器人不到轨迹时，机器人应该向左转才干走向轨应该向左转才干走向轨迹线的正中间啊，他为迹线的正中间啊，他为什么让它右转了呢？什么让它右转了呢？嘿！这就有玄机了。其嘿！这就有玄机了。其实，贴着轨迹的外边缘实，贴着轨迹的外边缘或内边缘走，也能到达或内边缘走，也能到达“沿轨迹走的效果。沿轨迹走的效

6、果。由于机器人的宽度比轨由于机器人的宽度比轨迹宽很多。迹宽很多。所以所以“沿轨迹走和沿轨迹走和“贴着贴着轨迹边缘走的效果实践轨迹边缘走的效果实践上相差不大，而且上相差不大，而且“贴着贴着轨迹的边缘走的方法更轨迹的边缘走的方法更简单。让机器人在轨迹的简单。让机器人在轨迹的中间走的方法比较复杂以中间走的方法比较复杂以后在研讨。后在研讨。新知讲解新知讲解参考以下图，编写让机器人沿着圆环轨迹行走的讯轨迹机器人程序。首先参考以下图，编写让机器人沿着圆环轨迹行走的讯轨迹机器人程序。首先应该添加轨迹识别传感器，然后对条件表达式进展设置。应该添加轨迹识别传感器，然后对条件表达式进展设置。添加轨迹识别传添加轨迹

7、识别传感器。感器。条件判别语句中，条件判别语句中，将条件表达式设置将条件表达式设置为为“轨迹变轨迹变=1新知讲解新知讲解完成上两步的设置后，将继续设置条件判别后的两种结果。完成上两步的设置后，将继续设置条件判别后的两种结果。条件成立时，机条件成立时，机器人向右转，详器人向右转，详细设置为：左电细设置为：左电机为机为10，右电机，右电机为为1。条件不成立时，条件不成立时，机器人向左转，机器人向左转，详细设置为：左详细设置为：左电机为电机为1，右电机，右电机为为10。左探头看到右探头看不到表达式成立左探头看不到右探头看不到表达式不成立新知讲解新知讲解(1) 仿真测试程序。进入仿真环境将仿真测试程序

8、。进入仿真环境将机器人放在相应的位置，看看机器机器人放在相应的位置，看看机器人能否沿圆环行走。人能否沿圆环行走。试一试 (2) 改动起始位置，测试程序。改动起始位置，测试程序。假设机器人的起始位置在其他假设机器人的起始位置在其他地方，机器人还能沿圆环行走地方，机器人还能沿圆环行走吗？请记下来哪些位置可以让吗？请记下来哪些位置可以让机器人圆环行走，哪些位置不机器人圆环行走，哪些位置不能，并试着找出规律。能，并试着找出规律。(3) 改动轨迹外形，测试程序。请改动轨迹外形，测试程序。请试着将圆环删除，用色带工具画试着将圆环删除，用色带工具画出其他外形的轨迹。例如画一个出其他外形的轨迹。例如画一个长方

9、形轨迹，看看机器人可以还长方形轨迹，看看机器人可以还能沿轨迹行走。能沿轨迹行走。新知讲解新知讲解三、多种方法实现机器人循迹在前面的群集机器人程序中，我们将条件表达式设置为在前面的群集机器人程序中，我们将条件表达式设置为“轨迹变量轨迹变量=1，现实上，轨迹变量的值右四种，分别对应着机器人于轨迹的四种不同位置，现实上，轨迹变量的值右四种，分别对应着机器人于轨迹的四种不同位置，机器人与轨迹的位置关系及对应的轨迹变量，如下表所示。机器人与轨迹的位置关系及对应的轨迹变量，如下表所示。0123机器人与轨迹的机器人与轨迹的位置关系位置关系右探头能否在轨右探头能否在轨道上道上左探头能否在轨左探头能否在轨道上道

10、上轨迹变量轨迹变量新知讲解新知讲解我们能不能用其他的方法让机我们能不能用其他的方法让机器人贴着轨迹的边缘行走呢？器人贴着轨迹的边缘行走呢？新知讲解新知讲解如以下图所示，当机器人从左往右经过轨迹时，轨迹变量的值将会按照这如以下图所示，当机器人从左往右经过轨迹时，轨迹变量的值将会按照这样的顺序依次变化。样的顺序依次变化。1. 轨迹变量为轨迹变量为02. 轨迹变量为轨迹变量为24. 轨迹变量为轨迹变量为13. 轨迹变量为轨迹变量为35. 轨迹变量为轨迹变量为00 2 3 1 0新知讲解新知讲解仿照前面仿照前面“贴着轨迹边缘扭来扭去贴着轨迹边缘扭来扭去的思绪，我们有以下四种方法的思绪，我们有以下四种方

11、法，请他任选一种，编写程序并仿，请他任选一种，编写程序并仿真测试一下。真测试一下。新知讲解新知讲解第一种，轨迹变量从第一种，轨迹变量从0到到2: 当机器当机器人右边的探头人右边的探头“看到轨迹时，轨迹看到轨迹时，轨迹变量为变量为2，机器人左转；当两个探，机器人左转；当两个探头都没看到轨迹时，轨迹变量为头都没看到轨迹时，轨迹变量为0，机器人右转。，机器人右转。第二种，轨迹变量从第二种，轨迹变量从2到到3，当机，当机器人右边的探头看到轨迹时，轨器人右边的探头看到轨迹时，轨迹变量为迹变量为2，机器人右转；当两，机器人右转；当两个探头都个探头都“看到了看到了“轨迹时，轨迹轨迹时，轨迹变量为变量为3，机

12、器人左转。，机器人左转。第三种，轨迹变量从第三种，轨迹变量从3到到1：当机器：当机器人右边的探头人右边的探头“看不到轨迹时，看不到轨迹时，轨迹变量为轨迹变量为1，机器人左转；当两，机器人左转；当两个探头都个探头都看到了看到了轨迹时，轨迹变轨迹时，轨迹变量为量为3，机器人右转。，机器人右转。第四种，轨迹变量从1到0：即为前面例子所用的方法。新知讲解新知讲解为了更好的察看机器人行走的道路和轨迹变量的当前值，我们还可以添加画为了更好的察看机器人行走的道路和轨迹变量的当前值，我们还可以添加画笔和笔和“LED显示两个输出模块，方法如以下图所示。显示两个输出模块，方法如以下图所示。添加画笔模添加画笔模块，

13、并将其参数块，并将其参数设置为下落设置为下落添加添加 LED显显示，模块，并示，模块，并将其显示变量设将其显示变量设为轨迹变量为轨迹变量新知讲解新知讲解四、搭建与调试循迹机器人循迹机器人的实物调试参考图，其中轨循迹机器人的实物调试参考图，其中轨迹识别传感器最好安装在机器人下方的迹识别传感器最好安装在机器人下方的正中间位置，而且尽量放在循迹机器人正中间位置，而且尽量放在循迹机器人的最前方。另外，图中还添加了的最前方。另外，图中还添加了“LED显显示器，主要是为了在调试程序时清楚示器，主要是为了在调试程序时清楚的显示，的显示，“轨迹变量的当前值。轨迹变量的当前值。假设参与机器人竞赛，为了提高速度，

14、可假设参与机器人竞赛，为了提高速度，可以不装这个硬件。请留意，前面的程序中以不装这个硬件。请留意，前面的程序中机器人左、右两个轮子的转速比较快，这机器人左、右两个轮子的转速比较快，这样的设置在仿真时没有影响，但实物调试样的设置在仿真时没有影响，但实物调试时能够会导致他偏离跑道，所以最好调慢时能够会导致他偏离跑道，所以最好调慢一些。一些。新知讲解新知讲解LED显示器显示器轨迹识别传感器轨迹识别传感器轨迹轨迹新知讲解新知讲解轨迹识别传感器轨迹识别传感器轮子轮子新知讲解新知讲解试用轨迹识别传感器和试用轨迹识别传感器和LED显示器显示器搭建寻迹机器人，编写程序指挥搭建寻迹机器人，编写程序指挥机器人按圆环轨迹行走。机器人按圆环轨迹行走。课堂总结课堂总结 认识轨迹识别传感器认识轨迹识别传感器