{管理信息化智能制造}智能机器人第2课让机器人拥有智能.pdf

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{}智管理信息化智能制造
器人在走轨迹场地顺黑线跑，在学生惊讶和新奇的眼
光下，机器人大摇大摆的顺线走到场地边沿（众学生：走到头了啊，
停啊），然后翻了下去（众学生：......）
学生都说这个机器人太笨了。的确，它不太聪明，但我没控制它
也按照我们期待的方式顺着黑线跑起来了。也就是说机器人至少有走
线的智能，虽然最后跳崖了。那么，机器人的智能是从哪里来的？
（生：电脑，编程......）人通过电脑编程使机器人能在无人控制状
态下运作，实现虚拟的智能，这种智能称之为人工智能。想让机器人
变得更聪明，就要通过编程为机器人提供人工智能。今天我们就要来学习机器人的编程，让机器人拥有智能。
2、授课内容：（共 67 分钟）
（1）软件介绍（10 分钟）
教法：演示法、练习法
学法：学练结合法
教学意图：
通过演示结合练习，让学生初步掌握软件的使用方法。
教学重点：
1、软件的基本操作（图 1、图 2、图 3）。
2、程序的基本元素：运动与判断（图 4）。
教学过程：
通过大屏幕投影为学生介绍乐高 编程软件的界面
及如何进入导航者级别 3，对软件中的各种图标及判断符号进行介绍。
重
重点讲解程序运行的基本元素：运
动与判断，机器人的动作依据程序中的
运动环节实现，机器人的智能靠程序中图 2 判断及延时单元
的判断设定实现。图 5 程序的效果为马达 A 与 C 以 3 档速度正转（既
向前直行），当 1 号接口的 NXT 触碰被按下后，变成马达 A 与 C 以 3
档速度反转（既向后直行），4 秒钟后机器人停。教师活动：
利用大屏幕投影分段进行讲解演示，中间穿插学生练习，最后进
行一次完整过程演示。
学生活动：
听讲，观看演示，每阶段按要求进行操作练习。
（2）任务一：回到原点（15 分钟）
教法：任务驱动法
学法：合作探究法
教学意图：
通过练习，让学生熟练乐高 编程软件导航者级别 3
的使用方法。
教学重点：
纠正软件操作中出现的问题，强调判断符号的正确选择。
任务要求：
机器人从起点出发，最终回到起点附近停止，运行方式和传感器
的使用随意，至少用两种方法实现（直线、弧线的延时应用或用传感
器进行判断）。教师活动：
巡回指导和启发。
学生活动：
以组为单位研究探讨，实践操作。
学生易出现的问题：
① 现象：双马达中只有一个马达转动或都不转动。
原因：马达线接错。
②现象：双马达同速却不走直线。
原因：轮胎的外胎与内圈咬合不到位，导致一侧轮发漂。
③现象：机器人拐弯超快。
原因：程序中马达方向有错误。
④现象：机器人返回时跑过料或跑不到位。
原因：马达延迟时间设置有错误。
⑤现象：有的机器人回归过程中是靠触碰停止，但碰后无反应。
原因：没有在编程环境中为传感器添加接口数字，导致传感器
无效化。
（3）任务二：悬崖勒马（10 分钟）
教法：任务驱动法
学法：合作探究法
教学意图：
通过一题多解的方法熟练程序设计。
教学重点：程序设计的思路。
设计要求：
不需要机器人顺线走，只要能运行到桌子边沿时自动后退就可，
传感器的选择和安装以及机器人后退方式各组讨论决定。拔高要求：
机器人在电脑桌上实现前后双向悬崖勒马效果。
教师活动：
巡回指导，总结操作中的问题，表扬优秀的设计并当场演示。
学生活动：
学生以组为单位研究探讨，实践操作。
注意：机器人运行方向的桌子前端必须有学生准备接住机器人以
防掉落损坏。
学生易出