資源簡介

九年級下冊
第二單元探索未來城市中的機器人
一、教材體系
項目分析，方案確定
城市建設機器人
系統搭建，功能實現
功能豐富與改進
項目分析，方案確定
探索未來城市中
安全消防機器人
系統搭建，功能實現
的機器人
程序調試，實驗優化
項目分析，方案確定
跌倒救助機器人
系統搭建，功能實現
功能拓展與實踐
二、知識點
1.了解機械臂的控制原理，能夠構建一個簡單的機械臂模型。
將機械臂一側的物體夾持住以后，把它移動到機械臂的另一側，完成搬運功能。機械臂根據結構形式的不
同分為：多關節機械臂、直角坐標系機械臂、極坐標機械臂、柱坐標機械臂等。
2理解舵機的工作原理，能使用多個舵機協調地完成一組動作。
舵機作為機械臂的驅動機構，是一種位置（角度）伺服的驅動器，用于需要角度不斷變化并保持相應位置
(角度)的控制系統。三自由度機械臂主要由機械爪、前擺臂、后擺臂和底部轉盤構成，由四個舵機控制。
夾持舵機控制機械爪的開合：左側舵機控制前擺臂的擺動，主要影響機械爪的前后移動：右側舵機控制后
擺臂的擺動，主要影響機械爪的上下移動：底盤舵機控制底部轉盤的轉動，影響機械爪水平方向的轉動。
3,掌握信號輸入器件控制機械臂的方法。（電位器的輸入值可以作為舵機轉動角度的依據，機械臂其余部件
的控制方法與之類似。因為電位器輸入的數值范圍為0~1023，而舵機轉動的角度范圍為0°~180°，所以，
用電位器控制舵機轉動時，需要使用mp()映射函數，將讀取的電位器的值映射為舵機轉動的角度范圍。除
電位器之外，還可以使用雙軸按鍵搖桿、手柄、紅外遙控器等器件來控制機械臂。)
4.理解火焰傳感器的工作原理并掌握其使用方法。（火焰傳感器是利用火焰發出特定波長的紅外線（波長
760~1100m)來檢測光源的傳感器。它把火焰的亮度轉化為高低變化的電平信號輸入到控制器里，控制器
根據信號的變化做出相應的程序處理。)
5.學會一種避障算法，實現避障功能。（機器人小車直行過程中如果沒有檢測到障礙物，就保持直行：如果
檢測到障礙物，就后退，然后左轉。編寫程序控制機器人小車避開障礙物。)
6.能設計、搭建一個消防機器人模型，并編寫程序實現功能。（先搭建消防機器人的結構，將控制器與運動
裝置、檢測裝置、滅火裝置正確連接：分步驟檢測各裝置正常運行后編寫程序，實現滅火功能；并在實際
環境中不斷運行實驗和優化參數。)
7.掌握運動傳感器、蜂鳴器等器件的使用方法。（運動傳感器是一種常用的檢測器件，在多個行業中都有應
用。常用的運動傳感器主要包括三軸加速度傳感器、陀螺儀、地磁傳感器等。MPU6050模塊集成了三軸MEMS
陀螺儀和三軸MEMS加速度計，能夠方便地測量三軸加速度和三軸偏轉角。蜂鳴器是一種結構化的電子訊
響器，廣泛用于計算機、打印機、復印機、告警器、電子玩具、汽車電子設備、電話、定時器等電子產品
中作發聲器件。)
8.能設計、搭建一個跌倒救助機器人模型，并編寫程序實現功能。（跌倒救助機器人分為兩個部分：一個部
分是含有跌倒檢測和求救功能的穿戴端，使用MPU6056模塊檢測跌倒事件的發生，使用蜂鳴器發出求救聲，
通過藍牙傳輸遠程求救信號：另一部分為遠程救援端的救援機器人，在接到求救信號后啟動救護告警，并
啟動救護動作實施救援。)
練習題
一、單選題
1、舵機的轉角范圍為(
A、0°~45°
B、0°90
C、0°~180
D、0°360°
2、左側舵機控制(
)。
A、機械爪的開合
B、前擺臂的擺動
C、后擺臂的擺動
D、底部轉盤的轉動
二、多選題
1、機械臂的種類包括(
)o
A、多關節機械臂
B、直角坐標系機械臂

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