資源簡介

九年級下冊
第一單元認識未來城市中的機器人
一、教材體系
機器人的控制部分
再識機器人
機器人的傳感部分
機器人的機械部分
分析項目
認識未來城市中的
確定方案
安防機器人
機器人
的方室設計
技術選型
編程環境的搭建
搭建機器人小車
功能調試
安防機器人
的制作實踐
程序設計
編譯上傳、調校參數
二、知識點
1.了解機器人的基本組成和工作原理。
機器人由控制部分、傳感部分和機械部分組成。
控制部分由控制系統和人機交互系統組成。控制系統由控制芯片及外圍電路組成。控制器接收到信息，經
過運算轉化為指令，驅使機器人完成指定任務和動作；人機交互系統主要通過控制程序來實現。
傳感部分由感知系統與“機器人一一環境”交互系統組成，主要為了感知自身狀態或獲取外部特定信息，為
控制部分提供運算、判斷的數據。
機械部分由機械系統與驅動系統組成。機械系統由運動部件的裝置構成，如輪子、履帶、螺旋槳等：驅動
系統由驅動機械系統里各運動部件工作的裝置構成，如電動機、氣缸等。
2.了解常見中小學教育機器人的控制開發平臺和編程環境。
常見中小學教育機器人控制系統的開發平臺：Arduino系列開發板、51單片機開發板、STM32單片機開發板、
Raspberry Pi(樹莓派)。
常見編程環境：Arduino IDE、Keil uVersion、Keil MDK、BlueJ。
3.了解安防機器人的工作特點。
(1)定線（即沿著黑線巡邏）
(2)不定向（可以直行、左轉、右轉）
4.學會設計中小學教育機器人的一般方法。
(1)分析項目
(2)確定方案
(3)技術選型
(4)綿程環境的搭建
5掌握超聲波傳感器、紅外循跡傳感器的工作原理。
超聲波傳感器一般有兩個探頭，一個是超聲波發射端，一個是超聲波接收端。其工作原理是利用超聲波碰
到障礙物會產生顯著的反射，形成反射回波，通過公式s=(340xt)/2計算出小車與障礙物反射面之間的距離，
從而控制小車停車或避開障礙物。
紅外循跡傳感器有一個發射管和一個接收管組成，發射管發射出的紅外光遇到黑色物體時，會被吸收，這
時，接收管就接收不到反射回來的紅外光，紅外循跡傳感器就輸出高電平：發射管發射出的紅外光遇到白
色物體時，不會被吸收，這時，接收管就能接收到反射回來的紅外光，紅外循跡傳感器就輸出低電平，小
車以此對路面黑色軌跡進行檢測，從而控制小車運動路線。
6.能設計、搭建機器人小車，掌握機器人系統的接線方法。
(1)確立搭建要求
(2)搭建機器人小車
(3)系統接線
7能根據機器人小車的功能需求，設計流程圖。
(1)機器人小車工作流程圖
(2)循跡流程圖
(3)不同類型路口檢測編程流程圖
8能根據流程圖編寫程序，實現機器人小車的各項功能。
(1)設計并聲明相關變量
(2)直流電機運行模塊函數
(3)遇障礙提示程序
(4)邏輯判斷
(5)組合各功能程序模塊

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