小学信息技术第三册 学生机器人行走1选修教案 苏科版

1、第17课学生机器人行走教育目的和要求1.理解和理解机器人直流电动机的工作原理。2.学习编写机器人的前进、后退和转弯程序。学习编译和下载程序。4.学生自学，合作学习，完成机器人步行程序的编写。让学生学会观察和交流经验。培养学生的创造性思维能力，探索精神。7.让学生在解决问题的过程中体验成功的喜悦。8.利用所学的机器人知识解决现实生活中的应用问题。会话时间表建议安排第一节课。教育的重点和困难1.重点：机器人前进、后退、转弯程序。2.困难：机器人左右旋转，把程序写在机器人上。教材分析和教学方法建议1.教材的地位和功能本课是学生第一次通过编写程序来控制机器人的动作，对以后的学习起着很好的地图作用。开始

2、让学生回忆以前学过的机器人知识，然后指示机器人如何移动，完成指定的动作，引入本课的学习。还可以播放有关机器人比赛的视频，让学生欣赏，引入本课程的内容。在牙齿课程中，您将帮助学生学习“直流电动机”控件的编程，并理解“正向”、“反向”和“停止”的含义。特别是设置延迟的时候，要尽可能多的让学生在调试机器人的时候准确地观察机器人的执行阶段。教材中列出了机器人向右旋转的程序，使学生们可以探索向左旋转机器人的方法。学生编制程序后，先编译，然后打开机器人的电源下载。特别要注意与机器人的通信方式，是串行通信还是USB通信端口通信。调试期间，如果机器人不按照程序执行动作，请学生再次确认程序是否正确，并确认连接到

3、机器人每个端口的电缆是否正确连接。2.教学指导任务主导法，自主探究法。参考资料直流电动机是将传记能量转换为机械能的装置。直流电动机有多种尺寸和配置。图1显示了几种茄子常见的小型直流电动机，适用于控制小型移动机器人的前进、后退、旋转等运动。图1多个直流电动机照片直流电动机运行时，必须打开电动机转子的线圈电源。电流在线圈中流动时，会产生由固定在线圈外的永久磁铁产生的磁场和排斥磁场。牙齿两个磁场的相互作用所产生的力可以促进电动机转子的旋转。用于描述电动机电源要求和电动机性能的参数有多种。其中最基本的是操作电压(额定电压)，即驱动马达的建议电压。如果实际电压低于额定电压，大多数电动机将正常工作，但输出

4、功率必须降低。另外，大多数制造商提供的电动机额定电压比较保守，因此当实际电压高于额定电压时，电动机也能正常工作，但以这种方式获得输出功率的增加是以牺牲电动机寿命为代价的。电动机的另一个性能参数是工作电流。电压恒定时，马达的电流与它的输出功率成正比。空载运行时电动机的电流最小。负载增加到足以阻止马达的程度时，马达的电流最大，这称为马达的切断电流，也是马达在额定电压下的最大工作电流。通过马达的电流越大，马达产生的旋转动力(或扭矩)牙齿越大，这是马达转子线圈和周围永磁体之间电磁场相互作用的直接结果。线圈中产生的磁场强度与通过它的电流大小成正比，电动机输出轴上的扭矩与两个磁场的强度直接相关。评价马达性

5、能的另一个参数是赌博扭矩。牙齿转矩是指马达在额定电压下强制赌博时产生的转矩大小。在牙齿情况下，马达的电流是赌博旋转电流。对于小型电动机，转矩通常以盎司-英寸(1盎司=28.35克)为单位测量(即，距离电动机轴中心1英寸的力臂产生的直线内部大小)。马达提供的功率大小等于输出轴的旋转速度和力矩的乘积。马达自由旋转时(空载状态)，输出轴速度最大，但扭矩为零，则马达不驱动任何机构，因此输出功率为零(实际上，马达也消耗了一些功率以克服内部摩擦，但牙齿功率不会产生任何输出效果)。马达赌博时输出的扭矩最大，但旋转速度为0，因此输出功率也等于0。如图2所示，在两种极限情况之间，输出功率和旋转速度之间存在抛物线关系。在正常运行范围的中间，马达产生的功率最大。在图中，实线表示电动机速度和转矩的关系。在牙齿直线的右侧，旋转速度达到最大值(100%)，扭矩为零，意味着马达空转，没有出现任何有用的情况。(威廉莎士比亚、模板、旋转、旋转、旋转、旋转、旋转、旋转、旋转、旋转、旋转)直线左侧的旋转速度为零，但扭矩达到最大值。这表示马达负载太大，赌博