《光敏传感机器人》参考教案

4/4第10课光敏传感机器人教学目标：1.认识光敏传感器；了解光敏传感器的使用方法；学会编写能自动认路的机器人程序。2.知道光敏传感机器人动作设计方法，激发学生对机器人编程的兴趣及学习热情。3.通过动手编写自动认路机器人程序及运行，促进学生对已有知识进行整合培养学生分析问题解决问题的能力，促进知识的迁移。教学重难点：重点：编写能自动转向机器人和自动认路的机器人程序。难点：编写能自动转向机器人和自动认路的机器人程序。教学环境：多媒体机房，计算机网络教学软件，多语言教学系统，机器人。教学过程：一、导入引言：红外传感器让机器人能“摸着”墙壁行走，光敏传感器有什么作用呢？视频播放《“千眼”机器人》片断。光敏传感器可以让机器人检测到周围的光线明暗程度，从而使机器人真正有了能“看见”周围环境的功能。揭题：10.光敏传感机器人。二、自动转向机器人介绍光敏传感器的端口号、控制参数和功能。名称I/O端口号端口号值为0时端口号值为1时左光敏传感器PIN14检测到浅色（白）检测到深色（黑）右光敏传感器PIN15检测到浅色（白）检测到深色（黑）（一）任务分析。检测地面黑色图标要用到光敏传感器。让机器人一边行走一边检测地面（传感器安装方向朝下），当发现黑色图标时自动转向。（二）动作设计。红外线传感器检测到有障碍（PIN5=0），则马上右转(RT90),再检测，若还有障碍再右转（右手规则），若前面没有障碍（PIN5＜＞0），则继续前进。（三）编程思路。建立过程ZDZX（自动转向）。让机器人前进一段距离（步长=3）后，马上判断地面颜色。如果检测到黑色信号，机器人就左转，而后调用过程ZDZX前进3步再继续检测；如果没有检测到黑色信号，也调用过程ZDZX继续前进、检测。（四）编写程序。TOZDZXFD3WAIT3/2IF(:PIN14=1)OR(:PIN15=1)THENLT90ZDZXEND（五）调试程序。1仿真运行。①设置仿真场地,搭配仿真机器人，组成“自动转向机器人仿真环境”。②单击“仿真”按钮，在“下传过程名”对话框中输入“ZDZX”，单击“确定”按钮，打开仿真运行窗口。③将机器人移到合适位置，单击“试运行”按钮，观察机器人行走到黑色图标水暖工时，自动左转、前进的状态。④如果机器人不能按程序要求转向、行走，就要对照程序观察机器人的动作，查找故障原因并进行修改。一般只要设置合适的前进步长、等待时间和转角大小，就能使机器人正常工作。四、试一试（P64）试将仿真场地背景改为黑色，地面图标改为白色，编写让机器人检测到白色图标时右转的程序。三、能自动认路的机器人（一）任务分析机器人“自动认路”的前提条件，是场地与轨迹线之间要有比较明显的颜色差，以便光敏传感器“看清”行走路线。（三）编程方案1两只光敏传感器控制机器人沿黑线右侧行走。当左、右光敏传感器同时检测到黑色光值时，说明机器人已经偏左，应立刻向右转。当左、右光敏传感器同时检测到白色光值时，说明机器人已经偏右，应立刻向左转1编写程序。TOZDRL1FD2WAIT2IF(:PIN14=1)AND(:PIN15=1)THENRT5IF(:PIN14=0)AND(:PIN15=0)THENLT5ZDRL1END2仿真运行。①搭建仿真场地（注意线宽不能小于3厘米），搭配仿真机器人车，组建“自动认路机器人仿真环境”。②打开“仿真”运行窗口，将机器人放在外线边上。调整好机器人运行方向（逆时针方向），让它完成自动认路行走的工作任务。调试参数主要是前进速度和转弯角度。3机器人运行。在白色画图纸上绘制几幅黑色轨迹图形，将程序ZDRL1下载给机器人，让它在绘制好的黑色轨迹图上自动认路行走。（四）编程方案2两只光敏传感器“骑”在黑线上控制机器人向前行走。当左光敏传感器检测到黑线时，说明机器人已经偏右，应立刻向左转。当右光敏传感器检测到黑线时，说明机器人已经偏左，应立刻向右转。1编写程序。TOZDRL2FD2WAIT2IF(:PIN14=1)AND(:PIN15=0)THENLT5IF(:PIN14=0)AND(:PIN15=1)THENRT5ZDRL2END2仿真运行。搭建仿真场地（注意线宽不能小于3厘米），搭配合适的仿真机器人，仿真运行程序ZDRL2。为机器人设置合适的步长、等待时间和转角，让机器人完成自动认路行走的任务。3机器人运行。在白色画图纸上绘制几幅黑色轨迹图形，但要注意线宽不能小于3厘米，将程序ZDRL2下载给机器人，让它在绘制好的黑色轨迹图上自动认路行走。四、练一练