資源簡介

(共25張PPT)
浙教版信息技術
九年級
第14課
機器人探險
新知導入
避障機器人
新知導入
視頻中的機器人遇到障礙物就改變方向行走，它的原理是什么呢。我們今天一塊來學習，利用虛擬機器人軟件，設置一個迷宮環境，使機器人遇到障礙物就改變方向行走，最終走出迷宮。
新知講解
走迷宮是一項很有趣的游戲，可以考驗人的記憶力與判斷力(如圖所示)。
如果讓機器人走迷宮，它怎樣才能走出迷宮?
新知講解
以如圖所示的迷宮場地為例，讓機器人從迷宮的起點出發，尋找終點，走出迷宮。
新知講解
一、問題分析
機器人走迷宮與人在漆黑的迷宮場地中尋找出口的情形類似，必須沿著迷宮的墻壁行走，機器人可以利用紅外測障傳感器來檢測墻壁的位置。
新知講解
日積月累
紅外測障傳感器測障的基本原理：
傳感器的發射管主動向探測方向發射一定頻率的紅外信號，若接收管收到同一頻率的紅外信號，則表示探測方向有障礙物。
新知講解
紅外避障傳感器的優點：
（1）環境適應性好，在夜間和惡劣氣象條件下的工作能力優于可見光；
（2）被動式工作，隱蔽性好，不易被干擾；
（3）紅外系統的體積小、質量輕、功耗低；
（4）不受電磁波的干擾、非噪聲源、可實現非接觸性測量。
新知講解
沿前進方向的左側墻面行走的方法為左
手法則，沿前進方向的右側墻面行走的方法為右手法則。
新知講解
如果按左手法則行走，那么根據前方和左側墻面的情況確定運動狀態：
(1)當前方有墻面時，向右轉。
(2)當前方沒有墻面時，判斷左側是否有墻面。
如果左側有墻面，且距離適當，前進。如果靠左側墻面太近，機器人容易與墻面摩擦，影響速度，此時轉向右前方。
新知講解
當離左側墻面太遠時，轉向左前方，接近墻面(如圖所示)。
新知講解
嘗試蒙上雙眼沿著墻壁行走，體會沿墻走的策略。
親身體驗
新知講解
二、設計流程圖
利用左手法則，按照如圖所示傳感器安裝的位置
新知講解
設計流程圖如圖所示。
新知講解
根據上述分析和流程圖，結合下表準備機器人硬件、準備活動場地、編寫程序、調試機器人，完成走迷宮的任務。
三、項目實施
新知講解
實施項目
機器人搭建
配件：主機1個，馬達2個，隨動輪1個，紅外傳感器3個(A，B，C)，1個灰度傳感器。
實施內容
A傳感器所接的端口號：（
）B傳感器所接的端口號：（
）C傳感器所接的端口號：（
）灰度傳感器所接的端口號：（
）
新知講解
實施項目
場地的搭建
搭建一個迷宮場地。
實施內容
在出口放置一個表示終點的色帶。
新知講解
實施項目
程序
實施內容
傳感器檢測到障礙時的值是（
）
檢測不到障礙時的值是（
）
新知講解
實施項目
調試
實施內容
1.調試機器人能否避開前方障礙。
采取關鍵點逐項調試法，提高調試效率：
2.調試機器人沿著墻壁能否不碰墻前進。
3.調試機器人能否轉過墻壁的轉角。
隨堂練習
采用右手法則，完成機器人的迷宮探險任務。
課堂小結
總結本節課所學內容
板書設計
一、問題分析
二、設計流程圖
三、項目實施
1.設計一個能遇到障礙物改變方向行走的機器人
作業布置
謝謝
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浙教版信息技術九年級第14課機器人探險教學設計
課題
機器人探險
單元
第三單元
學科
信息技術
年級
九年級
學習目標
知識目標：在實施機器人走迷宮項目的過程中，理解左手法則原理，提高算法設計能力。技能目標：通過完成機器人迷宮探險項目，了解紅外傳感器的作用，提高機器人對綜合問題的解決能力。情感目標：培養學生的創造性思維能力、探索精神，讓學生在實踐中體驗成功的喜悅；。
重點
探險機器人的搭建；左手法則；探險任務的程序編寫。
難點
左、右手法則的理解。
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
觀看視頻：《避障機器人》視頻中的機器人遇到障礙物就改變方向行走，它的原理是什么呢。我們今天一塊來學習，利用虛擬機器人軟件，設置一個迷宮環境，使機器人遇到障礙物就改變方向行走，最終走出迷宮。
觀看視頻思考并回答問題
激發學生學習興趣并快速進入學習狀態
講授新課
走迷宮是一項很有趣的游戲，可以考驗人的記憶力與判斷力(如圖所示)。如果讓機器人走迷宮，它怎樣才能走出迷宮?以如圖所示的迷宮場地為例，讓機器人從迷宮的起點出發，尋找終點，走出迷宮。一、問題分析機器人走迷宮與人在漆黑的迷宮場地中尋找出口的情形類似，必須沿著迷宮的墻壁行走，機器人可以利用紅外測障傳感器來檢測墻壁的位置日積月累紅外測障傳感器測障的基本原理：傳感器的發射管主動向探測方向發射一定頻率的紅外信號，若接收管收到同一頻率的紅外信號，則表示探測方向有障礙物。紅外避障傳感器的優點：（1）環境適應性好，在夜間和惡劣氣象條件下的工作能力優于可見光；（2）被動式工作，隱蔽性好，不易被干擾；（3）紅外系統的體積小、質量輕、功耗低；（4）不受電磁波的干擾、非噪聲源、可實現非接觸性測量。沿前進方向的左側墻面行走的方法為左手法則，沿前進方向的右側墻面行走的方法為右手法則。如果按左手法則行走，那么根據前方和左側墻面的情況確定運動狀態：(1)當前方有墻面時，向右轉。(2)當前方沒有墻面時，判斷左側是否有墻面。如果左側有墻面，且距離適當，前進。如果靠左側墻面太近，機器人容易與墻面摩擦，影響速度，此時轉向右前方。當離左側墻面太遠時，轉向左前方，接近墻面(如圖所示)。親身體驗嘗試蒙上雙眼沿著墻壁行走，體會沿墻走的策略。二、設計流程圖利用左手法則，按照如圖所示傳感器安裝的位置設計流程圖如圖所示。三、項目實施根據上述分析和流程圖，結合下表準備機器人硬件、準備活動場地、編寫程序、調試機器人，完成走迷宮的任務。實施項目機器人搭建實施內容配件：主機1個，馬達2個，隨動輪1個，紅外傳感器3個(A，B，C)，1個灰度傳感器。A傳感器所接的端口號：（
）B傳感器所接的端口號：（
）C傳感器所接的端口號：（
）灰度傳感器所接的端口號：（
）實施項目場地的搭建實施內容搭建一個迷宮場地。在出口放置一個表示終點的色帶。實施項目程序實施內容傳感器檢測到障礙時的值是（
）檢測不到障礙時的值是（
）實施項目調試實施內容采取關鍵點逐項調試法，提高調試效率：1.調試機器人能否避開前方障礙。2.調試機器人沿著墻壁能否不碰墻前進。3.調試機器人能否轉過墻壁的轉角。隨堂練習采用右手法則，完成機器人的迷宮探險任務。
通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務。學生小組間討論，共同完成任務。學生小組間討論，共同完成任務。學生小組間討論，共同完成任務。通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務。學生小組間討論，共同完成任務。學生小組間討論，共同完成任務，并分組匯報。
通過小組合作，加強學生組內團結、共同完成任務培鍛煉學生的語言組織能力和表達的能力。培鍛煉學生的語言組織能力和表達的能力。培鍛煉學生的語言組織能力和表達的能力。加強學生組內團結、共同完成任務培鍛煉學生的語言組織能力和表達的能力。培養學生獨立完成練習的能力。
課堂小結
分小組總結歸納，教師補充。
各組匯報總結，其他小組成員做補充。
鍛煉學生的總結能力，邏輯思維、語言表達能力。
布置作業
1.設計一個能遇到障礙物改變方向行走的機器人
板書
一、問題分析二、設計流程圖三、項目實施
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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