智能机器人技术 教案全套 连国云 -01认识智能机器人-17智能机器人自主导航

《智能机器人技术》教案认识智能机器人教学目标：1、知识目标（1）、了解机器人的基本概念；（2）、了解智能机器人的执行和驱动系统；（3）、了解智能机器人的感知系统；（4）、了解智能机器人的控制系统；（5）、了解智能机器人的组成说明；（6）、了解智能机器人的移动操作；2、能力目标（1）掌握智能机器人的组成，亲身感受智能机器人的操作。3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：智能机器人的组成难点：智能机器人的移动操作参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：二学时（90分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入什么是机器人1、通过课程介绍，引发学生的学习兴趣。2、提出课程学习任务，引导学生思考如何完成。3、培养学生的思考能力。10分钟智能机器人的执行系统1、介绍智能机器人的执行系统，主要包括移动机构和操作机构。2、介绍移动机构的组成，包括：车轮式移动机构、履带式移动机构和多足式移动机构。3、培养学生的理解能力。15分钟智能机器人的驱动系统1、介绍智能机器人的驱动系统，包括：电器驱动、液压驱动和气压驱动。2、培养学生的思考能力。10分钟智能机器人的感知系统1、介绍智能机器人的感知系统，主要包括视觉感知和距离感知。2、介绍常用的距离感知传感器，包括：超声波测距传感器、红外线测距传感器和激光测距传感器。3、培养学生的理解能力。10分钟智能机器人的控制系统1、介绍智能机器人的控制系统，常见的控制方式主要有五种，包括：点位控制方式、轨迹控制方式、程序控制方式、自适应控制方式和人工智能控制方式。2、培养学生的理解能力。15分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。25分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人复杂的大脑教学目标：1、知识目标（1）、了解Linux和Ubuntu的基本概念；（2）、掌握Ubuntu和ROS系统的安装；（3）、掌握Ubuntu和ROS系统的操作；（4）、掌握小海龟仿真运行；2、能力目标（1）掌握虚拟机安装Ubuntu系统和ROS系统的方法；（2）掌握ROS系统中海龟仿真程序的启动（3）掌握键盘控制海龟移动的方法3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：虚拟机安装Ubuntu和ROS系统难点：键盘控制海龟移动参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：二学时（90分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入Linux与Ubuntu1、通过课程介绍，引发学生的学习兴趣。2、提出课程学习任务，引导学生思考如何完成。3、培养学生的思考能力。5分钟Ubuntu系统的安装过程1、介绍操作系统的组成，引发学生的学习兴趣。2、提出“安装Ubuntu系统前要做哪些准备工作”，引导学生思考如何完成。3、培养学生的思考能力。4、按正确合理的步骤。带领学生逐步进行Ubuntu系统安装的实践，过程中讲解各个选项的意义。下载iso镜像文件打开虚拟机创建系统按照提示步骤进行安装安装完成重启登录系统10分钟Ubuntu的基本操作1、介绍Ubuntu系统中的文件操作。2、介绍Ubuntu的系统管理命令。3、介绍Ubuntu系统中的apt命令。4、培养学生的理解能力。10分钟ROS系统简介1、介绍ROS系统的概念。2、引出下一部分——ROS的安装10分钟ROS的安装过程1、引导学生完成ROS系统的安装。2、培养学生的动手实践能力。10分钟ROS的基本操作1、介绍ROS中的基本操作——命令行。2、通过几个典型的命令行让学生了解命令行的操作。3、引导学生完成小海龟仿真。5分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。35分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人蹒跚学步教学目标：1、知识目标（1）、了解ROS的基本概念；（2）、掌握turtlesim相关节点启动操作；（3）、掌握turtlesim使用键盘控制的操作；（4）、掌握查看topic和service的操作；（5）、掌握使用topic对turtle进行控制的操作；（6）、掌握使用service对turtle进行控制的操作；2、能力目标（1）掌握使用键盘控制turtle移动的方法；（2）学会查看turtle仿真过程中启动的相关topic、service和计算图；（3）掌握利用topic使turtle平移、原地旋转和转圈的方法；（4）学会利用service清除移动轨迹；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：ROS的基本概念难点：调用turtlesim的话题与服务参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：二学时（90分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入ROS中的节点(node)1、介绍节点的基本概念.2、介绍节点管理器ROSMaster。3、培养学生的理解能力。5分钟ROS的通信机制1、介绍ROS的通信机制，引发学生的学习兴趣。2、培养学生的思考能力。10分钟ROS中的话题(topic)1、介绍topic的基本结构。2、介绍ROS中的消息（message）。3、培养学生的理解能力。10分钟ROS中的服务(service)1、介绍service的基本结构。2、介绍ROS中的服务数据结构。3、培养学生的思考能力。10分钟ROS中的参数服务器(parameterserver)1、引导学生思考参数服务器的用处。2、培养学生的思考能力。10分钟ROS中的action1、提出问题“action与话题和服务有什么区别”。2、培养学生的逻辑思考能力。5分钟Qt工具箱1、介绍Qt工具箱中的几个典型工具的使用。2、让学生动手尝试使用Qt工具。3、培养学生的动手操作能力。实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。35分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人发电报教学目标：1、知识目标（1）、了解工作空间与功能包的基本概念；（2）、掌握功能包的创建操作；（3）、理解topic与msg的定义；（4）、掌握publisher代码的编写和编译操作；（5）、掌握topic中msgs的查看操作；2、能力目标（1）掌握publisher代码的编写；（2）发布指定话题并通过该话题传递消息；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：功能包的创建及编译难点：publisher代码的编写参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：四学时（180分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入工作空间与功能包1、介绍ROS中工作空间的概念。2、介绍功能包的概念。3、培养学生的理解能力。20分钟CMakeLists.txt文件1、介绍CMakeLists.txt文件的主要含义和用途。2、培养学生的思考能力。10分钟package.xml文件1、介绍package.xml文件的用途。2、培养学生的理解能力。10分钟rospy及其主要接口1、介绍在ROS系统中，使用Python代码时需要注意的要点。2、介绍rospy库中常用的“方法”与“类”。3、培养学生的理解能力。5分钟代码创建publisher1、提出如何创建“话题发布器”的问题，引导学生思考。2、讲解velocity_publisher.py脚本中的重点内容。3、培养学生的逻辑思维能力。45分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人收电报教学目标：1、知识目标（1）、了解msg的基本概念；（2）、理解topic与msgs的定义；（3）、理解callback函数定义；（4）、掌握subscriber代码的编写；（5）、掌握publisher和subscriber节点运行操作；（6）、掌握计算图查看操作；2、能力目标（1）掌握subscriber代码的编写；（2）订阅指定话题并通过回调函数将接收到的msgs输出在终端窗口；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：回调函数的定义难点：subscriber代码的编写参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：二学时（90分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入自定义msg1、介绍msg的概念。2、介绍自定义msg的方法。3、培养学生的动手实践能力。15分钟代码创建subscriber1、提出如何创建“话题订阅器”的问题，引导学生思考。2、讲解pose_subscriber.py脚本中的重点内容。3、培养学生的逻辑思维能力。30分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。40分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人计算好帮手教学目标：1、知识目标（1）、了解srv的基本概念；（2）、理解server与srv的定义；（3）、理解callback函数定义；（4）、掌握server代码的编写；（5）、掌握server节点启动与信息查看；（6）、掌握调用server的方法；2、能力目标（1）掌握server代码的编写；（2）调用指定服务求得三个数的平均值；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：调用server的方法难点：server代码的编写参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：二学时（90分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入自定义srv1、介绍srv的概念。2、介绍自定义srv的方法。3、培养学生的动手实践能力。15分钟代码创建server1、提出如何自定义“服务”的问题，引导学生思考。2、讲解turtle_command_server.py脚本中的重点内容。3、培养学生的逻辑思维能力。30分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。40分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人有求必应教学目标：1、知识目标（1）、了解client的基本概念；（2）、理解client.py的程序结构设计；（3）、理解service初始化定义；（4）、掌握程序异常处理的方法（5）、掌握server和client节点启动与信息查看；（6）、掌握service运行结果显示的方法；2、能力目标（1）掌握client代码的编写；（2）通过service向服务器提交3个数字，接收反馈的平均值；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：程序异常处理的方法难点：client代码的编写参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：二学时（90分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入代码创建client1、提出如何自定义“客户端”的问题，引导学生思考。2、讲解turtle_spawn.py脚本中的重点内容。3、培养学生的逻辑思维能力。45分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。40分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人的指南针教学目标：1、知识目标（1）、了解TF的基本概念；（2）、掌握智能机器人模型启动操作；（3）、掌握使用键盘控制智能机器人模型操作；（4）、掌握查看智能机器人模型的坐标变换关系的方法；（5）、掌握查看特定坐标系的变换关系操作（6）、掌握设置特定的坐标系操作；2、能力目标（1）掌握构建机器人模型的方法；；（2）掌握键盘控制智能机器人模型移动；（3）掌握TF相关命令查看坐标系变换关系的方法；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：TF的基本概念难点：设置特定的坐标系操作参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：六学时（270分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入机器人运动学概念1、讲解自由度的概念。2、介绍运动副的概念。3、培养学生的理解能力。45分钟机器人的位姿表示1、介绍刚体在空间中方位的表示。2、介绍机器人的位姿统一表示——齐次坐标。3、运动姿态的表示——Euler角与RPY角。4、运动姿态的表示——四元数。5、培养学生的思考能力。45分钟TF的基本概念1、介绍TF的基本概念。2、培养学生的理解能力。45分钟TF的规范1、介绍TF的使用规范。2、培养学生的思考能力。25分钟TF工具命令1、演示TF工具的使用，引导学生操作。2、培养学生的动手操作能力。20分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人的GPS教学目标：1、知识目标（1）、理解ROS中命名空间的概念；（2）、掌握创建package操作；（3）、掌握广播器编写与编译操作；（4）、掌握监听器编写与编译操作；（5）、掌握launch文件编写；2、能力目标（1）通过TF的广播器和监听器实现智能机器人的跟随运动；（2）掌握launch文件实现所有节点的启动工作；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：launch文件编写难点：实现智能机器人的跟随运动参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：六学时（270分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入ROS中的命名空间1、讲解ROS中的命名空间的概念。2、介绍命名规范。3、介绍计算图源名称的分类。4、培养学生的理解能力。45分钟ROS中的launch文件1、讲解ROS中的launch文件。2、介绍标签的概念。3、培养学生的思考能力。45分钟创建TF的广播器1、提出如何创建“TF广播器”的问题，引导学生思考。2、讲解tf_broadcaster.py脚本中的重点内容。3、培养学生的逻辑思维能力。45分钟创建TF的监听器1、提出如何创建“TF监听器”的问题，引导学生思考。2、讲解tf_listener.py脚本中的重点内容。3、培养学生的逻辑思维能力。45分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人的化实为虚教学目标：1、知识目标（1）、了解URDF的基本概念；（2）、理解URDF的基本语法；（3）、掌握机器人模型属性设置；（4）、掌握机器人URDF模型编写；（5）、掌握使用launch文件启动RVIZ；2、能力目标（1）掌握URDF创建智能机器人模型的方法；（2）掌握在RVIZ中显示创建好的机器人模型方法；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：机器人模型属性设置难点：URDF创建智能机器人模型参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：六学时（270分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入URDF基本构造1、介绍<link>标签。2、介绍<joint>标签。3、介绍<robot>标签。4、介绍<gazebo>标签。5、培养学生的理解能力。45分钟创建机器人URDF模型1、介绍URDF构造机械臂模型方法。2、培养学生的思考能力。45分钟RVIZ的基本组成1、介绍RVIZ的组成。2、介绍RVIZ的主界面。3、培养学生的理解能力。45分钟RVIZ的操作1、提出如何创建“TF监听器”的问题，引导学生思考。2、讲解tf_listener.py脚本中的重点内容。3、培养学生的逻辑思维能力。45分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人的仿真教学目标：1、知识目标（1）、了解Gazebo的基本概念；（2）、掌握特定场景调用操作；（3）、掌握智能机器人移动控制操作；（4）、掌握RVIZ上检测仿真数据操作；2、能力目标（1）掌握Gazebo仿真智能机器人的方法；（2）利用特定场景对智能机器人进行仿真；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：特定场景的调用难点：智能机器人的仿真与移动控制参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：四学时（180分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入Gazebo简介1、介绍Gazebo仿真软件，激发学生兴趣。2、培养学生的理解能力。20分钟Gazebo的安装与UI1、介绍Gazebo的安装和界面UI。2、指导学生进行Gazebo的安装。3、培养学生的动手操作能力。25分钟Gazebo的建模1、介绍Gazebo的建模操作。2、培养学生的理解能力。45分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人行走教学目标：1、知识目标（1）、理解rosserial服务器与客户端的基本概念；（2）、了解智能机器人的网络配置及远程登陆；（3）、掌握网络登录操作；（4）、掌握智能机器人运动控制代码编写；（5）、掌握RVIZ上检测仿真操作；2、能力目标（1）在PC端控制智能机器人做特定的运动3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：智能机器人的网络配置及远程登陆难点：控制智能机器人做特定的运动参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：四学时（180分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入rosserial服务器1、讲解rosserial服务器的概念。2、培养学生的理解能力。25分钟rosserial客户端1、讲解rosserial客户端的概念。2、培养学生的理解能力。20分钟智能机器人的网络配置1、介绍智能机器人网络配置的基本概念。2、培养学生的思考能力。25分钟智能机器人的远程登陆1、介绍智能机器人远程登陆的基本操作。2、培养学生的动手操作能力。20分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人装上慧眼教学目标：1、知识目标（1）、理解ROS的视觉驱动基本概念；（2）、掌握PC和智能机器人登录操作；（3）、掌握智能机器人端节点启动；（4）、掌握PC端节点启动；（5）、掌握指定话题订阅方法；（6）、掌握图像截图操作；2、能力目标（1）在PC端远程调用智能机器人的摄像头、显示实时图像并截取画面；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：视觉驱动的基本概念难点：PC端远程调用摄像头参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：四学时（180分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入ROS的视觉驱动安装1、讲解ROS的视觉驱动安装。2、指导学生进行安装。3、培养学生的动手操作能力。25分钟usb_cam功能包简介1、介绍usb_cam功能包。2、培养学生的理解能力。20分钟PC端直接调用摄像头31、介绍PC端直接调用摄像头的方法。2、指导学生在PC端直接调用摄像头。3、培养学生的动手操作能力。25分钟PC端远程调用摄像头1、介绍PC端远程调用摄像头的方法。2、指导学生在PC端远程调用摄像头。3、培养学生的动手操作能力。20分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人认脸识主人教学目标：1、知识目标（1）、理解ROS中的图像数据封装的概念；（2）、掌握PC和智能机器人登录操作；（3）、掌握OpenCV图像转换代码实现方法；（4）、掌握人脸识别代码编写；（5）、掌握OpenCV图像绘制代码实现方法；（6）、掌握人脸识别节点运行操作；2、能力目标（1）在ROS系统中使用OpenCV库实现人脸识别并标记；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：OpenCV图像转换代码实现难点：人脸识别代码编写参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：六学时（270分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入ROS中的图像数据封装3.1、讲解图像数据封装的意义和方法。2、培养学生的理解能力。45分钟ROS进行视觉标定1、介绍视觉标定的方法以及为什么要进行视觉标定。2、指导学生进行视觉标定。3、培养学生的理解能力和动手操作能力。45分钟ROS系统下的OpenCV库1、介绍OpenCV库。2、讲解OpenCV库的使用方法。3、培养学生的思考能力。45分钟ROS进行人脸识别1、提出问题“如何实现人脸识别“，引导学生思考。2、讲解人脸识别的代码实现。3、培养学生的思考能力45分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。85分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人的探路先锋教学目标：1、知识目标（1）、了解激光雷达的基本概念；（2）、掌握PC和智能机器人登录操作；（3）、掌握查看激光雷达话题消息操作；（4）、掌握RVIZ查看激光雷达话题消息操作；2、能力目标（1）实现智能机器人在仿真环境使用激光雷达探测障碍物；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：激光雷达的基本概念难点：ydlidar_ros_driver功能包的使用参考资料：参考书，网络资源教学方法设计：项目驱动、讲授法、课堂练习、课后作业等教学资源：教材、智能机器人、多媒体、课件、投影仪、黑板课后要求：完成课后项目单。授课时长：二学时（90分钟）教学内容及教学组织：教学内容对应的主要课件教学组织与能力培养教学时间知识导入激光雷达的安装1、介绍激光雷达的安装。2、指导学生安装激光雷达。3、培养学生的动手操作能力。20分钟ydlidar_ros_driver功能包1、介绍ydlidar_ros_driver功能包的主要内容和接口使用。2、培养学生的理解能力和思考能力。25分钟实训项目布置学生完成本次课的课堂练习和实训项目。老师在学生完成实训的过程中，进行现场指导和答疑解惑。培养学生的逻辑思考能力，与分析具体问题的能力。40分钟作业结合课程任务，进行布置1、结合课后项目单，布置课后作业。针对课程任务做一些讲解说明。5分钟《智能机器人技术》教案智能机器人自建地图教学目标：1、知识目标（1）、了解SLAM技术的基本概念；（2）、掌握gmapping功能包参数设置；（3）、掌握gmapping算法参数调整；（4）、掌握智能机器人启动操作；（5）、掌握智能机器人SLAM建图过程操作；2、能力目标（1）基于ROS系统，使用gmapping算法实现智能机器人对真实环境的建图；3、素质目标（1）、通过设定任务激发学生的学习兴趣；（2）、培养学生灵活运用知识的能力；（3）、培养学生自主学习的习惯；（4）、培养学生团队合作的精神。重点与难点重点：智能机器人SLAM建图操作难点：gmapping算法参数调整参考资料：参考书，网络资源教学方法设