教学环节 |
教师活动 |
学生活动 |
复习旧知识 |
前两次课我们学习过“让机器人动起来”、“能行走的机器人”,现在我们来回忆一下机器人怎样前进的。 板书: Motor 0,50 Motor 1,50 Sleep 2 问题一:请一位同学来说说上面这段代码是什么意思。 问题二:如果是乐高机器人又是怎么样实现上面的功能。 |
学生回顾旧知识,回答:三行代码分别是让0号马达按转速50正转;1号马达按转速50正转;两个马达转动的时间为2秒。 |
导入新任务 |
情景演示:一个机器人按正方形的路径进行;一个机器人进行“送餐”表演。 今天我们不光要让机器人前进,我们还要让它按照我们的设定的程序前进。 |
学生观察、思考,激发学生兴趣 |
新 课 |
一、教纳英特机器人走正方形 要让纳英特机器人完成走正方形,实际上就是让机器人重复完成四次“前进→转弯”的动作。 我们先来看看,机器人是怎样实现“前进→转弯”的:首先启动电机,让机器人以一定的速度向前一段路程,再以左轮(或右轮)为中心转动90°,最后停止。这样就走完了正方形的一个边。BASIC程序设计可参考教材图4-1。 二、让乐高机器人去送餐 任务分析:机器人运动的同时,还需要有一只机械手托起餐盘。另外,机器人必须准确地到达目的,并能准确地将餐盘放在餐桌上,后退回出发点时不可以将餐盘打翻。由于餐桌上的空位不在出发区的正前方,机器人必须做转弯运动。 解决策略:用两个马达驱动机器人的运动,一个马达控制机械手,完成送餐任务。机器人行进路线和动作行为:前进——右转——前进——放餐盘——后退——左转——后退。用时间控制机器人前进、转弯、后退的距离。 |
学生观察、分析机器人是如何通过程序实现“转变”。
学生分析总任务、解决策略,思考如何在程序设计里实现左右转、后退、放餐盘等具体动作
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指导实验 动手体验 |
第一个任务:让机器人走正方形 这个任务由纳英特机器人机器人来完成,刚才我们讲了正方形一个边的程序,想一想:要让机器人走正方形,该如何修改程序?如果要让机器人与运动员一样绕正方形场地跑三圈,又该如何修改程序?参与程序如图4-2所示。 用通讯下载线将机器人与计算机连接,打开下载运行开关;单击编译下载按钮,编译下载程序,试运行,观察机器人运动情况,修改程序。
第二个任务:让机器人送餐 要完成这个任务,首先要搭建可以实现送餐的机器人,图4-5A是马达驱动机器人运动的参考搭建,这里采用的是齿轮传动,主动轮24齿,从动轮40齿。完成这个任务有两种方法。 方法1、时间控制法。 乐高机器人送餐重点要解决几个关键动作:前进——右转——前进——放餐盘——后退——左转——后退,这几个动作的控制距离还要通过同学们实践反复调试。 调试时机器人如果没能按你的要求动作,请仔细检查机器人的连线是否正确,如果马达的转动方向不是你希望的,可以改变导线的连接方向。 方法2、角度传感器控制法。 角度传感器的RCX和乐高轴的连接方式可以参考图4-7。当马达工作时,带动乐高轴转动,套在轴上的角度传感器开始记数。同时,由于角度传感器与RCX的输入端口相连,计数器的值随时反馈给RCX,以便机器人做出判断和决策。 在程序设计时,要清楚角度传感器的计数器与它的初始位置有关。当初始化角度传感器时,它的计数值被设置为0,为确保数据的准确,角度传感器在重新计数前,最好对其清零。 这个程序也要完成前进——右转——前进——放餐盘——后退——左转——后退几个动作,程序基本和方法一相同,只是在控制机器人转动时使用的程序不一样。 |
同学们参考图4-2进行程序设计与修改实现机器人跑正方形三圈
根据图4-6程序的提示进行设计程序,重点是反复调试,直到完成相应任务为止。
根据图4-7程序的提示进行设计程序,重点是反复调试,直到完成相应任务为止。
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评价激励,成果分享 |
让每个小组发表见解,大家参与评价、分享。 对实验成功的学生给予表扬,并鼓励改进实验的方法;对实验失败的学生要帮助分析原因,重树他们的自信心; 不论成功还是失败,每个小组都会发现一些问题,以及对这些问题的分析和议论,或是对实验有创意的想法和设计。 |
学生发表见解畅谈实验过程中的感想。 |
布置课后探索思考 |
1、图4-6所示的程序中,机器人是怎样实现右转的?请补充机器人送餐后,返回出发区的程序。 2、同样是指挥机器人前进和转弯,纳英特机器人和乐高机器人在编程思想和方式上,有哪些地方相同,哪些地方不同? 3、对机器人来说,角度传感器是输入信息还是输出信息?它是怎样工作的?使用角度传感器控制机器人运动的距离与电池的电量有关吗?为什么? |
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课后反思 |
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