資源簡介

(共12張PPT)
了解機器人的
設(shè)計過程
本資源，《小學(xué)信息技術(shù)》第八版（重慶大學(xué)出版社）六年級下冊《第7課 設(shè)計我們的機器人》適用
信息窗
機器人的組成
各部分功能介紹
機器人控制流程圖
機器人設(shè)計過程
機器人的組成
執(zhí)行機構(gòu)：如同人體的手和腳，直接面向工作任務(wù)對象的機械裝置。
驅(qū)動系統(tǒng)：如同人體的肌肉和筋絡(luò)，負(fù)責(zé)將控制系統(tǒng)下達的命令轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機構(gòu)需要的信號，進而驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。
傳感系統(tǒng)：如同人體的感官和神經(jīng)，主要完成信號的采集和轉(zhuǎn)換并輸出信息，是實現(xiàn)自動監(jiān)測和自動控制的基本要求，包括內(nèi)部傳感系統(tǒng)和外部傳感系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)：如同人體的大腦，實現(xiàn)任務(wù)及信息的處理，輸出控制命令信號。
各部分功能介紹
任務(wù)對象
內(nèi)部傳感系統(tǒng)（位置姿態(tài)檢測）
外部傳感系統(tǒng)（工作環(huán)境檢測）
控制
驅(qū)動
執(zhí)行
機器人控制流程圖
機器人設(shè)計是具有挑戰(zhàn)性的，通常是以團隊合作的方式進行設(shè)計開發(fā)，一般分為以下幾步：
①明確設(shè)計要求；
②確定設(shè)計思路；
③進行任務(wù)分工；
④場地模擬；
⑤程序模擬實現(xiàn)；
⑥電路設(shè)計；
⑦算法與程序設(shè)計；
⑧機械設(shè)計與結(jié)構(gòu)。
機器人設(shè)計過程
注：此動畫視頻來自石頭科技官方網(wǎng)站。
機器人名字 掃地機器人 機器人作用 幫助我們清掃地面 序號 需要解決問題 解決方法
1 如何掃地
2 遇到障礙怎么辦
3 有樓梯怎么辦
4 垃圾裝滿了怎么辦
5 掃地的路線如何設(shè)計
… ……
機器人外形 圓形
設(shè)計思路分析表
如何掃地：一般采用邊刷邊吸的方式，具體來說就是靠機器一側(cè)或兩側(cè)的邊刷將垃圾聚攏，再由底部一個滾刷將垃圾送到收集口，最后靠鼓風(fēng)機產(chǎn)生的真空將收集口處的垃圾，吸到機器內(nèi)部的垃圾收集盒中。
遇到障礙怎么辦：可以采用主動避障或被動避障。主動避障可以安裝超聲波傳感器，通過發(fā)射和接收反射的回波來測距，再依據(jù)距離的大小實現(xiàn)主動避障。被動避障可以安裝碰撞傳感器，通過機器人與周邊物體發(fā)生輕微碰撞，機器人就做出后退并轉(zhuǎn)向。
有樓梯怎么辦：可以安裝一個實時測量離地距離的傳感器，機器人通過監(jiān)測距離的數(shù)值范圍，來決定是否停止和后退。
解決辦法
垃圾裝滿了怎么辦：收集垃圾的塵盒安裝塵滿傳感器，當(dāng)塵盒裝滿時提示取出塵盒并傾倒垃圾。
掃地的路線如何設(shè)計：可以設(shè)計隨機路線和規(guī)劃路線。隨機路線就是在一定的時間內(nèi)，機器人不斷地重復(fù)執(zhí)行“前行并掃地，如果碰到物品，就后退并轉(zhuǎn)向”這一套動作。規(guī)劃路線：機器人內(nèi)置事先編寫好的路線程序，比如：N字形、內(nèi)螺旋形和Z字形等，然后機器人就按照設(shè)計好的某種路線進行掃地。
解決辦法
機器人的設(shè)計開發(fā)，通常是以團隊合作的方式進行的，一般分為若干步驟，明確機器人設(shè)計要求和思路（填寫機器人設(shè)計思路分析表）是首要任務(wù)。
小結(jié)
根據(jù)前面所講的內(nèi)容，嘗試制訂你自己心目中機器人的設(shè)計思路分析表（可小組合作討論完成）。
探一探

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