信息技术六年级机器人.ppt

1、纳英特科技 机器人事业部,机器人走进课堂 -小学机器人教学如何开展,纳英特科技 机器人事业部,前言,人的眼睛发现了一个苹果，经过大脑的思考，指挥手把苹果摘下放入篮子，同时消耗摄入的食物中的能量。 机器人的红外传感器发现了一个红色的球，经过主板的程序运行，驱动电机，用机械手臂把红色的球搬运到盒子里。同时消耗了电池中的能量。 这两者是何等相似。 通过对机器人的学习，可大大提高我们的动手能力，逻辑思考能力，创新能力。 还犹豫什么？快来与我一起玩机器人。,纳英特科技 机器人事业部,机器人的几点要求,结构紧凑，简洁实用，最好有图形化的程序设计界面。(流程图方式) 耐用，不容易坏。(专业设计) 配有大容量

2、的充电电池，能联机充电，最好充电器具有充电保护功能 。 机器人最好既能参加比赛，又能进行教学。 服务方便，信誉好的产品 。 本教材的作者在新教材培训会上 时提出的要求。,纳英特科技 机器人事业部,第二章：教材的内容安排及目标(六年级下) 与机器人零距离,本章一共6节，每节安排2课时。 本章的教学的目标 知识方面：了解机器人概念、原理、发展与应用等方面的基本知识。 能力方面：能对简单问题进行算法分析，能用流程图表示算法，能编写机器人程序，能在调试机器人过程发现问题、分析问题、解决问题。 情感方面：真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用，积极参加机器人编程教学活动，参加机器人有关比赛、机器

3、人百科知识赛等各种课外活动,养成关注科技知识和科技的发展习惯。,纳英特科技 机器人事业部,第10课、认识机器人（建议课时：2课时 ）,本节首先让同学们了解什么是机器人、机器人的产生、发展、种类及其广泛的应用，使学生产生想了解和学习机器人的强烈欲望。然后结合具体教学用的机器人，让学生了解机器人的一般组成及工作原理。,纳英特科技 机器人事业部,“机器人”一词的由来,“robot”一词源出自捷克语“robota”，意谓“强迫劳动”。1920年捷克斯洛伐克作家萨佩克写了一个名为洛桑万能机器人公司的剧本,他把在洛桑万能机器人公司生产劳动的那些家伙取名“Robot”,汉语音译为“罗伯特”，捷克语意为“奴隶

4、”萨佩克把机器人的地位确定为只管埋头干活、任由人类压榨的奴隶，它们存在的价值只是服务于人类。它们沒有思维能力,不能思考,只是类似人的机器,很能干, 以便使人摆脱劳作。它们能生存20年,刚生产出来时由人教它们知识。他们不能思考，也有感情，一个人能干三个人的活，公司为此生意兴隆。后来一个极其偶然的原因,机器人开始有了知觉,它们不堪忍受人类的统治,做人类的奴隶,于是,机器人向人类发动攻击,最后彻底毁灭了人类。“机器人”的名字也正式由此而生。,纳英特科技 机器人事业部,机器人的发展历史,1920年，捷克作家卡雷尔卡佩克在科幻剧本罗萨姆的万能机器人中定义了“robota” 1954年，George De

5、val开发出第一台可编程机器人 1962年，Unimation公司成立，出现了最早了工业机器人，第一位用户是GM 1964年，MIT，Stanford University 等成立人工智能研究所 1965年，Carnegie Mellon University 建立机器人研究所,纳英特科技 机器人事业部,机器人分类-按应用分类,工业机器人 特种机器人 娱乐机器人 服务机器人 军用机器人 水下机器人 农业机器人 ,纳英特科技 机器人事业部,机器人具有那些特性?,它有特有的机械结构； （是一种物理状态，具有一定的形态） 它有自身的大脑； （控制机器人的程序） 能够完成一定的动作； （任何机器人都有

6、一定的动作表现）,纳英特科技 机器人事业部,机器人发展趋势,用于制造生产线,结构化环境下 规则工作,具有简单智能的 工业机器人,工程、社会服务、人类生活等各个领域,适应非结构环境下的 各种灵活需求,具有综合和集成能力的 智能机器人,任务：收集机器人资料； 设计一个未来的机器人；,纳英特科技 机器人事业部,第11课、走近机器人（建议课时：2课时 ）,本节首先让同学们了解我们的教学机器人（包括硬件和软件），和它的操作流程。,器材、场地准备 器材：具有驱动装置的机器人、传感器、软件 场地：无,纳英特科技 机器人事业部,设备的详细说明,机器人大脑主板（多接口、多种接口） 机器人思想程序（低起点，高发展

7、，流程图-教材要求） 机器人感知传感器（多种类，标准接口） 机器人手脚马达（多种类，易于DIY） 机器人骨架机械结构（有搭建行为，建议使用标准件和重复性操作） 机器人食物电池 （使用方便，容量大，易于管理） 机器人最好既能参加比赛，又能进行教学,纳英特科技 机器人事业部,机器人的身体（硬件部分）,控制器机器人的大脑,传感模块机器人的感觉器官,执行器机器人的四肢和嘴,红外传感器（数字）,声控传感器（模拟）,灰度传感器（模拟）,减速电机,伺服电机,纳英特科技 机器人事业部,机器人的“思想”-软件,纳英特科技 机器人事业部,认识新朋友,纳英特科技 机器人事业部,指挥新朋友,教学机器人的操作步骤一般如

8、下：,任务： 1观察课堂上所用的机器人，说说机器人的各部分名称和作用。 2学习编程软件，你能读懂一个范例程序吗？,纳英特科技 机器人事业部,第12课、机器人邮递员（执行模块）,本节主要了解机器人的编程环境，掌握机器人的简单操作，初步掌握机器人直行的工作原理。同时理解机器人的“电脑”执行命令与“执行机构”完成命令之间存在的差异。,器材、场地准备 器材：具有驱动装置的机器人 场地：利用教室中的平地,相关知识： 机器人的编程环境 执行模块的命令控制 程序下载的办法 机器人的操作 流程图,纳英特科技 机器人事业部,任务,A,B,C,D,浙江省小学教材适用场地,KT板 1*1M,这个机器人送信的问题，其

9、实可以转换成下面的虚拟任务:假设小女孩住在A城，小博士住在B城，A城和B城之间有一条笔直的马路，邮差机器人要从A城出发，直线前进，准确到达目的地B城，完成送信任务。,纳英特科技 机器人事业部,建立流程图,邮差机器人从起点出发，经过一段时间的行走，就可以到达目到的地了。走完这一段距离到底需要多少时间呢？根据学过的数学知识，我们可以大致测算出一个时间值。,时间=路程速度,纳英特科技 机器人事业部,机器人编程环境内容介绍及调试要点,编程软件的介绍 了解机器人驱动机构的原理 如何进行机器人走直线 如何进行速度的调整 如何进行时间的设定,机器人的调试 机器人走直线是机器人控制的基础,是通过控制左右两个电

10、机的转速来行动的,只有两个电机一致才能使机器人走直线; 过头或没到怎么办 共同调试参数（时间与功率） 最后随便从小组中指定一个同学的程序进行比赛，看哪组完成任务好。 任务：完成后是否能自动返回。 你还能指挥机器人做什么,纳英特科技 机器人事业部,第13课、机器人导游（执行模块的深入）,本节主要了解机器人的编程环境，掌握机器人的简单操作，初步掌握机器人直行的工作原理。同时理解机器人的“电脑”执行命令与“执行机构”完成命令之间存在的差异。,器材、场地准备 器材：具有驱动装置的机器人 场地：利用教室中的平地,相关知识： 执行模块的命令控制的深入了解,纳英特科技 机器人事业部,任务,A,B,C,D,浙

11、江省小学教材适用场地,KT板 1*1M,机器人小导游的任务可以这样来描述：从A区出发，先到达B区，原地休息一下；接着机器人转弯，目标C区，继续前进，到C区后停止。,纳英特科技 机器人事业部,任务分析,纳英特科技 机器人事业部,建立流程图,前进（？秒）,原地停留（30秒）,左转弯程序,继续前进（？秒）,原地停留（15秒）,开 始,结 束,纳英特科技 机器人事业部,机器人编程环境内容介绍及调试要点,机器人的调试 机器人走直线是机器人控制的基础,是通过控制左右两个电机的转速来行动的,只有两个电机不一致才能使机器人转弯 过头或没到怎么办 共同调试参数（时间与功率） 最后随便从小组中指定一个同学的程序进

12、行比赛，看哪组完成任务好。 任务： 指挥机器人转不同的角度：向左转90、向右转180，并分别记下所用的时间。,机器人编程环境内容介绍 转弯的实现方法、有哪些转弯情况 几种转弯的调试 在机器人编程环境如何来表示转弯,纳英特科技 机器人事业部,第14课、机器人卫士(控制模块-循环),本节首先了解机器人转弯的工作原理，通过走正方形的任务的编程， 学生理解循环语句的使用方法。,器材、场地准备 器材：具有驱动装置的机器人 场地：利用电脑室中的平地,相关知识： 机器人的转弯 循环结构的程序设计,纳英特科技 机器人事业部,提出任务,机器人卫士的最大优点是：尽忠职守、永不疲倦。今天我们来设计一个“校园卫士”机

13、器人，能沿着校园小路巡逻，保卫校园的安宁。,其实就是让机器人走正方形路线嘛！,纳英特科技 机器人事业部,建立数学模型,算法分析,前进 左转90度 前进 左转90度 前进 左转90度 前进 左转90度,算法表示,纳英特科技 机器人事业部,建立流程图,流程图,机器人编程环境内容介绍 转弯的实现方法、有哪些转弯情况 在机器人编程环境如何来表示转弯 在机器人编程环境中如何表示循环,机器人的调试 为了提高效率，需要教师的指导，要求学生分步调试。 共同调试参数 最后随便从小组中指定一个同学的程序进行比赛，看哪组完成任务好。 要求： 修改程序,使机器人换个方向巡逻; 设计一个围绕长方型建筑物巡逻的机器人小卫

14、士.,纳英特科技 机器人事业部,第15课、机器人认路（传感器认识及条件判断，建议2课时）,本节主要介绍传感器的概念与作用，使学生掌握声音、红外传感器的使用方法，进一步掌握条件语句的用法，通过任务的分析与实践理解机器人认路的工作原理。,声控传感器（模拟）,烟雾传感器（模拟）,器材、场地准备 器材：机器人、红外传感器1个（或声控传感器1个、烟雾传感器、碰撞传感器1个老师准备演示用） 场地：因地制宜（注意反射面颜色的选择）,碰撞传感器（数字）,纳英特科技 机器人事业部,提出任务,“勇敢号”机器人要去探索神秘的D区，要求“勇往直前”，直到前方出现障碍物，才停止前进，原地待命,如下图所示。,红外传感器（数字）,基地,D区,纳英特科技 机器人事业部,建立流程图,机器人编程环境内容介绍 什么条件下（红外传感器检测：前方是否有障碍 ）转弯 有哪些条件转弯，转弯幅度的调试 在机器人编程环境如何来表示条件循环 在机器人编程环境中如何表示条件判断,N,红外传感器检测：前方是否有障碍,启动马达,前进0.2秒,马达停止,否,是,开 始,结 束,纳英特科技 机器人事业部,编程实现,机器人的调试 传感器是否安装正确 （连线），位