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文档简介
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六年级信息技术下册教材分析
本册教材的内容是:机器人初步。机器人技术是现代信息技术和
先进制造技术相结合的产物,它代表着一个国家高新技术发展的综合
水平。随着科学技术的发展,机器人作为人类的朋友将会越来愈多的伴
随在我们的左右。
机器人能够代替人完成重复乏味或危险的工作,提高我们的生活
质量和工作效率。
机器人并不像很多人想像的那样,只是神秘地存在于高科技实验
室或科幻电影里,学习了本书后,你会发现我们的身边到处都有机器
人。
机器人要靠人编写的程序指挥,才能做出各种各样的动作。本书
通过使用“通用机器人多语言教学系统"软件,帮助同学们了解机器
人的基本知识,通过使用LOG。语言编程,学会用简单程序指挥机器
人完成预定的动作。
通过学习,要达到的目标:
1、了解机器人的应用。
2、会使用LOGO命令指挥仿真机器人在仿真环境中完成预定的动
作。
3、会为仿真机器人设置一些传感器,会使用传感器检测周围环境。
4、会使用条件转移命令,根据周围环境指挥机器人完成动作。
5、会编写和调用过程,了解算法流程图等程序设计的初步知识,
锻炼和提高逻辑思维能力。
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六年级信息技术下册教学设计
教学内
容第1节初识机器人
1初步了解机器人。
教学目
2、学会启动和退出“通用机器人多语言教学系统”。
标
3、了解“通用机器人多语言教学系统”的窗口操作。
教学重
点4、学会启动和退出“通用机器人多语言教学系统”。
教学难
了解“通用机器人多语言教学系统”的窗口操作。
点
教具准
“通用机器人多语言教学系统”
备
教学课
四课时
时
第几课
第课时
时
教学过程I修注
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第一课时
一、谈话导入,说明本学期的学习任务。
二、“机器人”名称的由来
1学生自己阅读了解“机器人”名称的由来。
教2、Robota意思为强迫劳动,央文与作Robot,我国将它译为“机器人”。
三、机器人发展史
1早期的机器人
2、现代的机器人
学3、说说看:用自己的语言说说你理想中的机器人。
四、我们身边的机器人
1红绿灯;定期自动转换颜色
2、街头的取款机、学校的复印机、自动售票机都是按人事先设计好的指
过令自动完成一系列动作的。
3、各种各样的机器人。
4、“小博士”:了解机器人的三个基本特征。
5、说说看:说说你身边都有哪些机器人?
程
第二课时
一、什么是“机器人”
1.机器人一词的由来
机器人一词最早诞生于科幻小说之中,1920年捷克作家卡
雷尔•卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧
本中有这样的情节:”未来的某时,某岛屿上的罗萨姆公司大量地制造出了外貌像人的'
人造人'一一Robotao从秘书到劳役,它们都能与人共事,为人服务。”在这里,“人
造人”第一次有了自己的名字:“Robota”。援引这个捷克语的读音,
英、法、意文均写作:“Robot”,我国将它意译为“机器人”<2•什么是机器人”
人们总是认为,或总是希望,机器人要有与人类相似的外貌。但从机器人的产生
和功能来看,无论它们的样子如何,它们都是为了工作需要诞生的,都是忠实、勤奋的
劳动者。因此,并不是各种各样的机械都是机器人。真正意义的机器人应该是一个具
有一定智能的计算机控制系统。它是人制造的一种高级工具,是按照人类的某种方式进
行工作的一种机器,因此我们又称它为“智能机器人”。
自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。但随着机器人
技术的飞速发展和信息时代的到来,机器人所涵盖的内容越来越丰富,机器人的定义也
不断充实和创新。
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我国科学家对机器人的定义是:机器人是一种自动化的
机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能
力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。机器人技术的本质
I是感知、决策、行动和交互技术的结合。
人的形体结
图1-1依照
器人
构制造的机
图1-2以人为原型的
机器人
第三课时
一、谈话
二、机器人家族
1古代机器人
机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人
们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,
以便代替人类完成各种工作。
西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的
机器人。
春秋后期,我国著名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据《墨经》记载,他曾
制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”,体现了我国劳动人民的聪明智慧。
后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支
援前方战争。
2•现代机器人
(1)机器人探秘埃及金字塔考考考古学者为实施金字塔探险项目,特别研制了一台微型
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铁臂机器人,并正式命名为:金字塔漫游者。
“金字塔漫游者”的前身是“9・11”事件后在纽约世贸废墟搜寻幸存者过程中大
显神通的“蛇形机器人”。经过改良后,金字塔漫游者”体态更为轻盈,行动和操作非
常灵活。它的总重量只有2.7千克,长宽大约各为12厘米,高度可自动调节,最图图
度在30厘米左右。每分钟行走914厘米。
图1-3金字塔漫游者
(2)世界上最先进的智能机器人
北京王府井东方广场的索尼探梦馆,一个全身银色、有着漂亮大眼睛的智能机器
人出现在观众面前。它操着不太流利的汉语扭着身子向观众问好,引起了一阵照相机闪
光灯的骚动。这个名叫SDR-4X的机器人是索尼公司开发的目前世界上最先进的智能
机器人之一。它属于高智能的娱乐机器人,装置着各种感应系统,感情丰富,能跟人类
进行各种交流,同时可以通过记忆和学习不断成长。
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它能够完成各种高难度动作,真可谓是能歌善舞。它的主
1-4"SDR4X”索尼机器人
3•我国的机器人
⑴我国的仿人形机器人研究
仿人型机器人是多门基础学科、多项高技术的集成,代表了机器人的尖
端技术。因此,仿人形机器人是当代科技的研究热点之一。仿人型机器
人不仅是一个国家高科技综合水平的重要标志,也在人类生产、生活中
有着广泛的用途。
我国第一台仿人型机器人一一“先行者”,实现了机器人技术的重大突
破。“先行者”有人一样的身躯、头颅、眼睛、双臂和双足,有一定的
语言功能,可以动态步行。
图1-5“先行者”
⑵国产机器人的应用我
国工业机器人起步于70年代初期,经过20多年的发展,
我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了多种用途的
工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业
化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基积h
要功能是用来与人类做伴,而目前则主要被用于科研。
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消防机水下机器人
蛇型机器人焊接机器人
图1-7我国的机器人
思考与练习:
1说说你对机器人的理解。
2机器人你还知道什么?给同学们讲一讲
第四课时
一、谈话
二、认识“通用机器人多语言教学系统”
1、启动“通用机器人多语言教学系统”
2、认识''通用机器人LOGO语言”窗口
3、退出“通用机器人LOGO语言”程序窗口
4、说说看•:“通用机器人LOGO语言”窗口与以往学过的其它应用软件窗口有
哪些不同?
三、阅读材料:通用机器人介绍
四、巩固练习
1、说说你所了解的机器人。
你看到的机器人有:
你听到的机器人有:
你想象中的机器人的形象是:对机器人你还有哪些疑问?
2、请把你想象或设计的机器人画下来,并说明它的用途。
3、练习启动和退出“通用机器人LOGO语言"程序。
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六年级信息技术下册教学设计
教学内
第2节听话的机器人
容
1学会使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入编辑LOGO命令。
教学目
2、学会在“机器人仿真运行”窗口中让仿真机器人执行命令。
标
3、复习常用的LOGO命令。
教学重
使用“LOGO语言下传过程名”对话框输入编辑LOGO命令。
点
教学难
学会在“机器人仿真运行”窗口中让仿真机器人执行命令。
点
教具准
备
教学课
七课时
时
教学过程修注
第一课时
一、组织教学
二、谈话导入
教我们在六年级上学期学习过LOG(语言,大家已经会用LOGO
语言的命令指挥小海龟画出各种图形,现在我们学习用LOGO语
言命令指挥机器人运行。
学三、在仿真窗口中运行仿真机器人
使用“通用机器人多语言教学系统”,可以在该系统提供的仿真窗
口中指挥仿真机器人运行,这样可以在不使用机器人硬件的情况下,)
过学习怎样控制机器人,提高学习效率。
1做一做:使用“LOGO◎言下传过程名”对话框输入LOGO命令,
指挥仿真机器人在“机器人仿真运行”窗口中前进。
操作步骤:
程
第一步:打开“通用机器人LOGOg言”窗口。
第二步:单击工具栏中的“仿真”按钮,打开“LOGO语言下传
过程名”对话框。
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第二步;在“LOG(语言下传过程名”对话框中输入命令(如图
2.1所示)。
第四步:单击对话框中的“确定”按钮,出现“机器人仿真运
行”窗口(简称为仿真窗口),如图2.2所示,其中的小乌龟就是
仿真机器人(简称为机器人)。
第五步:单击“试运行”按钮,机器人在仿真窗口中前进200
步。
第六步:单击“停止”按钮,机器人停止运行。这时可以重新
设置机器人的位置和方向;再单击“试运行”按钮,重新让机器人
运行。
第七步:单击“关闭”按钮,关闭仿真窗口,返回“通用机器人Logo
语言”窗口。
第二课时
一、组织教学。
二、通用机器人的运行环境
1.通用机器人多语言操作系统,提供通用LOGO语言、
通用BASIC语言、通用汇编语言,多种语言的编程。
2.通用机器人使用的PIC16F873型单片机是PIC中级单片机
中很有特色的一款。,PIC16F873型单片机具有16位双向可独
立编程(I/O)口,支持多种I/O操作。
3.工作速度:在20MHz的系统时钟下,每秒可执行8000条以上
的BASIC语句。
4.BASIC源程序存放在外接的24C16B串行EEPROM,
EEPROM的容量为4K字节。当与PC机连接时,可以在线下载、
修改和调源程序。
三、启动通用机器人多语言操作系统
通用机器人的多语言操作系统,是基于视窗的机器人的专用开
发系统。它是由编译环境和操作系统两部分组成的。
通用机器人的多语言操作系统,目前已开发的计算机编程语言
有通用LOGO语言、通用BASIC语言、通用汇编语言。我们使
用各种语言都可以和机器人进行交流,通
过操作系统可以编制程序,并下载到机器人后,机器人可以自主的、
智能化的完成人们交给的工作。
通用机器人的多语言操作系统,可以在wi
ndowd95/98/2000/xp各种操作系统上稳定运行,启动通用机器
人多语言操作系统的操作如下:
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1.将通用机器人配套安装盘放入光驱,Windows会自动
安装操作系统软件在C盘的“tyrobot”的目录下,同时在桌面上设
置快捷方式的图标,也可直接运行setup.exe选择好安装路径,等
待安装完毕,在桌面上设置快捷方式的图标。
2.要启动通用机器人多语言操作系统,请单击桌面的
“tyrobot”的快捷方式图标,屏幕出现通用机器人的多语言操作
系统,如图3-1所示:
工具栏
I菜单栏I
程序编辑区
图3-1进入通用机器人的多语言操作系统
3.单击菜单栏的“设置语言选择”,出现语言选择框,可选择你
要使用的语言,例如选择BASIC语言,图
3-2所示。
图3-2语言选择框
4.单击语言选择框”八的按钮,就进入了通用机器人BASIC语
言编译器。
二、BASIC语言编译器窗口
1.打开文件
⑴单击菜单栏的“文件打开”,出现打开对话框,选择你要使用的
程序文件,例如:m-tysg.bas(音乐程序),如图3-3所示。
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(J.
Tfttmclj!Ht(■bud
壬M
QAIHIAiH
-EIGft•
图3-3打开对话框
⑵单击打开对话框L打开小I的按钮,屏幕上出
3.0QQ:H
1・T・
11100000
*18^0-0
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>>0:::1*90.BM.ISM.170.1701
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W0.wf.B・,*IP•»・170,EM・3—Ml>
iS・,W・・R・A0・IKh30.E)
现了同一首歌的音乐程序。
图3-4同一首歌的音乐程序
2.连接机器人
⑴将机器人通讯电缆接好(一端接计算机的串口,另一端接机器人
的5线数据插座),打开机器人电源开关。单击菜单栏的“编译”-“连
接机器人”,屏幕出现机器人通讯对话框,如图3-5所示。
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图3-5机器人通讯对话框
(2),单.击按钮,进行程序下传(如图
3-5所示),屏幕对话框中出现流动的下载线,同时可以看到下传的
过程中,通讯电缆中部小盒中的绿色I指示灯点亮。
⑶下传成功后,屏幕上出现“程序下传正确”的提示(如图3-6所示),
单击按钮,完成程序下传。
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按钮,下传
图3-6打开程序的对话框
⑶完成下传后,按V厂下按钮,可以听
到机器人演奏“同一首歌”,断开机器人电源开关,拔下机器人通
3•容易出现的问题:
下传的不成功,屏幕会出现错误提示匚I(如图3-7所示),
可检存通讯电缆后,再次单击
就会成功。tyrobot
图3-7下传错误提示
四、保存和退出
1保存程序文件
⑴单击菜单栏的“文件另存为”命令,出现另存为对话框,
选择要存入程序文件的文件夹,键入你要保存的程序文件名,例如:
music,图3-8所示,音乐程序就以music文件名存入磁盘,如图
3-8所示。
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图3-8保存程序文件
2.退出BASIC语言编译器窗口
单击菜单栏的“文件退出”命令,就可以退出BASIC语言编译
R
三X,7。・QX・IP.IM,Z3,,83,S・440.IR)
RH0・48.mI
»,。・・X・1R・5X.lk・33Q・b3.3T,・S.170,X0・Fh
三S
•s.no.“♦・”・s乂.as.ss4.es.<M.・S.F.SII>
X17"BHa33・X0・一户8.Ml)
Sts.78.•$・31.BX.,8・M.«S*.•S.5M4t2)
=r
B3••孙AR.XO.XR・,》・]F0,Se,.8,$X..3,3.”1
i*,R."•3A.no.,X.170,440.)
器窗口,如图3-9所示。
第三课时
一、机器人走图形
1.什么是编程序
所谓编程序,就是你对计算机发号施令。多个用一个或者
命令使计算机做你想要做的事。
2.机器人走图形
通用机器人的控制面板一共有16个I/O(输入输出)口,打
开不同的I/O口,通用机器人会有不同的反应,本模块直接嵌入主
板上,即主板的初始功能。
我们可以瞥编曙岳,直接量愎镇蛰奋发出“运动命令”,
如前进,后退,里虢吟穗人脚球瞬।默现让机器人走各种
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图形的表演。
二、编程基础
1常量
常量:在程序运行中,其值不变的数据。
⑴数值常量:与数学中的“常数”概念相同。
⑵字符串常量:用双引号"”括起来的字符(字母、数字、符号)。
通用BASIC的常数可以是数值或字符(串)。数值可以用三
种进位制表示:十进制、十六进制和二进制。
表示十进制数值的数字不加任何符号,按常规书写即可;十六进
制要在最高位数字前加美元符号$;二进制则加
百分号%。字符(串)用双引号括起来。
例如:
100十进制100
$64十六进制64,相当于十进制100
1.01100100二进制01100100,相当于十进制100
“A”字符A,相当于A的ASCII码65
$AA十六进制数AA,相当于十进制170
2.变量
变量:用字符(变量名)表示的,可以取不同值的量。⑴变量名为
字母开头的任意长度的字母与数字的组合,但不能使用作为命令的
关键字(关键字见附表)°
⑵一个程序中,最多可用的变量数为128个字节,如使用双字节变
量,则占两个空间。
⑶WO、W1为预定义的字变量(字变量允许值为0~65535),如
使用其他名做字变量,须用Symbol语名定义。
3.专用变量
⑴专用变量1
DIRBO、DIRB1专用变量
【格式】DIRB0=v变量值>或口「81=〈变量值〉
【功能】对CPU的I/O口的方向控制的缓冲
【说明】
对其中的某位写入1,对应的引脚就被设定为输入,反之为输出。
在执行后续的每一语句之前,这个字节的数据被送入P0-P15
的方向控制寄存器。
【应用】
DIRB0=%11100000;从右向左,将I/O口的0、1、
2、3、4五个引脚设为输出,5、6、7三个引脚为设为输入。
DIRB1=%00001111;从右向左,将I/O口的8、9、10、
11四个引脚设为输出,12、13、14、15四个引
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脚设为输入。
DIRBO控制I/O口的0~7引脚,DIRB1控制I/O口的8~15引脚。
⑵专用变量2
PINBO.PINB1专用变量
【格式】PINBO=V变量〉或PINB1=V变量〉
【功能】不同的变量打开不同的输出口
【说明】
变量值可以是二进制、十进制、十六进制的具体数值,其具体数值是按照打开不同
的管脚而确定的。
在执行后续的每个语句之前,将该字节的数据写入
P0-P15c
【应用】
PINBO=%00010101;从右向左,将I/O口的0、2、4三个引脚设为打开,1,
3,5、6、7五个引脚为设为关闭。
PINB1=%00001111;从右向左,将I/O口的8、9、10.11四个引脚设为打
开,12、13、14、15四个引脚设为关闭。
PINB0控制I/O口的0~7引脚,PINB1控制I/O口的8-15引脚。如图4-1所示。
⑦⑥⑤④③②①。
P1NBO=%()0010)01
生
左
右t
电
电
电
电
机
机
机
机
反
正
反
正
转
W转H
图4-1PINB。专用变量0-7引脚的设置
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第四课时
一、组织教学
二、编程序1基本语句
⑴暂停语句
【格式】PAUSE时间
【功能】暂时停止程序的执行,或是延迟一段时间。
【说明】
1.在让机器人运动时,是通过时间的长短来控制机器人前进、后
退的距离,以及左、右转动的角度。
2.时间的具体值就是指时间的长短,它可以精确到亳秒。
【应用】PAUSE1000此语句的意思是延时时间设
为1秒。
(2)结束语句
【格式】END
【功能】终止运行
2编程序在编程环境中输入卜面程序(注意:只输入前面的命令和
参数,括号中是说明)。
⑴前进:FDdirb0=%11100000(I/O口的0、1、2、3、4五
个引
脚设为输出,其余三个引脚为输入)
pinbO=0(变量清零V0为十进制〉)
pinb0=%00010101(前进)
pause1000(前进1秒)
pinb0=%00000000(停止<%00000000为二进制〉)
end(结束)
运行程序
①单击菜单栏的“编译连接机器人”,屏1下传1
幕出现机器人通讯对话框,单击按钮,进行程序下
传。
②完成下传后,将机器人拿在手中,试运行.按下
按钮,可以看到机器人按你的要求前进了1秒钟。
③断开机器人电源开关,拔下机器人通讯电缆,重新打
开机器人开关,也可以看到机器人按你的要求前进了1秒钟。
④调整机器人前进的时间,就可以调整机器人前进的距离。
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PINBO%000
打开融R调制・出左电机正“
图4-2机器人前进
⑵后退:BK设为输出,
3、4五个引脚其dirbO=%11100000入)
余三个引脚为输pinbO=0(变量清零)
pinb0=%00011010(后退)
pause1000pin(后退1秒)
b0=%00000000end(停止)
运行程序(结束)
(I/O口的0、1、2、
①单击菜单栏的“编译连接机器人”幕出现,屏
机器人通讯对话框,单击传。按钮,进行程序下
②完成下传后,将机器人拿在手中,按钮,工汪।按下
可以看到机器人按你的要求后退1秒钟。
③断开机器人电源开关,拔下机器人通讯电
缆,重新打
开机器人开关,也可以看到机器人按你的要求后退了1秒钟。
④调整机器人后退的时间,就可以调整机器人后退的距离。
图4-3机器人后退
(I/O口的0、1、2、3、4五个引脚设为输出,其余三个引脚为输
入)
(变量清零)
(左转)
⑶左转:LT(左转1秒)
dirbO=%11100000
pinbO=0
pin
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pinb0=%00000000(停止)end(结束)运行程序
①单击菜单栏的“编译”一'琏接机器人”,屏.
幕出现机器人通讯对话框,单击按钮,进行程序下
传。
②完成下传后,将机器人拿在手中,试运行.按下
按钮,可以看到机器人按你的要求左转1秒钟。
③断开机器人电源开关,拔下机器人通讯电缆,重新打
开机器人开关,也可以看到机器人按你的要求左转了1秒钟。
④调整机器人左转的时间,就可以调整机器人左转的角度。
।谓利,出|—
图4-4机器人左转
⑷右转:RT
dirbO=%11100000(I/O口的0、1、2、3、4五个引
pinbO=0脚设为输出,其余三个引脚为输入)
pin(变量清零)
b0=%00010001(右转)
pause1000
(右转1秒)
pin
(停止)
(结束)运行程序
①单击菜单栏的“编译连接机器人”,屏「卜仔I幕出现机器人通讯
对话框,单击按钮,进行程序下传。
②完成下传后,将机器人拿在手中,试运行.按下按钮,可以看到机
器人按你的要求右转1秒钟。
③断开机器人电源开关,拔下机器人通讯电缆,重新打
开机器人开关,也可以看到机器人按你的要求右转了1秒钟。
④调整机器人右转的时间,就可以调整机器人右转的角度。
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PINBO%OOOi:-0)0(1
打开球冲通常旋出
图4-5机器人右转
思考与练习:1要清晰知道在机器人走图形的程序中,是通过时间的
长短来控制机器人前进、后退的距离、以及左、右转动角度的。
2•编写通用机器人走矩形、三角形、圆形以及各种图形
的程序。
第五课时
一、机器人走正方形
1编程序:走正方形的一条边
dirb0=%11100000
pinbO=0
pause1000(停止1秒)、
pin(前进)
b0=%00010101(前进400毫秒)
pause400
(停止)
pin
(停止1秒)第一条边
b0=%00000000
(左转)
pause1000
pin(左转500亳秒)
b0=%00010100(停止)
naiICQqnn
2•学会复制和粘贴的操作
⑴接上面的操作。按下Shift键的同时拖动鼠标光标,选中要复制
的内容(正方形的第一条边),如图5-1所示
图5“复制和粘贴
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⑵单击菜单栏的“编辑”-“复制”命令,将复制的内容拷入剪接
板,如图5-1所示。
⑶移动光标到要插入的位置,单击菜单栏的“编辑”一“复制”命
令,将剪接板的内容粘贴(插入)到当前光标位置,这样可以复制
正方形的第二条边。
⑷按以上方法复制正方形的第三、四条边,结果如下:
pinb0=%00010101
pause400
pinb0=%00000000
pause1000
pinb0=%00010100>第二条边
pause500
pinb0=%00000000
pause1000J
pinb0=%00010101.
pause400
pinb0=%00000000
pause1000\第三条边
pinb0=%00010100
pause500
pinb0=%00000000
pause1000]
pinb0=%00010101>
pause400
pinb0=%00000000
pause10001
pinb0=%00010100f第四条边
pause600
pinb0=%00000000
pause1000J
pinb0=%00000000(停止)
end(结束)
⑸运行程序
①单击菜单栏的“编译连接机器人”,屏Lisd
幕出现机器人通讯对话框,单击按钮,进行程序下
传。
②完成下传后,将机器人拿在手中,试运疔按下
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按钮,可以看到机器人按你的要求走了一个正方形。
③断开机器人电源开关,拔下机器人通讯电缆,重新打开机器人
开关,也可以看到机器人按你的要求走了一个正方形。
④运行后你会发现,机器人实际运行的结果和程序设计的不一致
(主要受地面磨擦力、电池的电压等等因素的影响),要调整前进
和左转的时间以及两个动作之间的暂停时间来达到走正方形图形的
目的。
⑤你可以反复实验一下,看能不能走一个十分标准的正方形。
第六课时
一、组织教学
二、认识循环语句
1循环语句
【格式】
FOR循环变量=初值TO终值STEP步长
……卜循环体
NEXT变量
FOR循环说明语句(循环入口)
NEXT循环终值语句(循环出口)
【功能】循环语句用来执行固定次数的事复动作。
【说明】
1.循环变量的初值、终值和步长均可以是常数或变量
2.当步长为1时,STEP可以省略。
3.FOR/NEXT需同时使用缺一不可,循环变量名要一致
4.循环的嵌套层数不超过8层。
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