资源简介

(共52张PPT)
与机器人对话
任课教师：杨XX
内容预览
02
03
06
CONTENTS
认识智能机器人及其应用
了解常见的传感器
作业布置
目录
01
新知导入
04
了解机器人的基本结构
05
课堂小结
搭建简单的行进机器人
07
Part 01 新知导入
现实生活中，机器人已经在很多方便给予人们方便，同学们，你们来说说有哪些地方呢？
餐饮点单、送餐
手术机器人
工业机器人
水下机器人
Part 01 新知导入
同学们看看下面两个视频，讨论一下机器人与影视里面的机器人有什么区别？
工业机器人
Part 01 新知导入
影视机器人
Part 02
02
认识智能机器人及其应用
一、认识智能机器人及其应用 （阅读教材22-26页）
新知讲解
1.从机器人到智能机器人
看了刚才的两个视频，
我们能看出工业机器人是能灵活地完成特定的操作或运动任务，并可重复编程的多功能操作器。
影视机器人是一种具有感觉和识别能力，能够控制自身行为的机器。
新知讲解
机器人并不等同于人工智能。
一、认识智能机器人及其应用 （阅读教材22-26页）
1.从机器人到智能机器人
我们活动1学过的拍照翻译App、语音助手等属于人工智能; 许多机器人并不具备智能，如视频中的工业机器人只按照设定的程序自动完成规定的动作，并不具备智能。
说说做做
说说你对机器人的认识:怎样的机器可以称为机器人 电视、冰箱、微波炉等传统家电属于机器人吗
机器人需要具备一定的自主性和智能性，而不是仅仅按照预设程序机械地运作。电视等传统电器属于家用电器，尚不属于机器人，它们不具备感知能力和识别能力，无法控制自身行为。
提示板
无论是何种机器人，它们都不应违反机器人的“三大定律”。
一、认识智能机器人及其应用
新知讲解
1.从机器人到智能机器人
智能机器人融合了人工智能与机器人技术，是一种具有一定“智能”的可以“思考”“对话”或“运动”的机器人。
上网开展研究，试着列举更多与机器人无关的人工智能应用以及并不具备智能的机器人。
数字化学习
语音助手、机器人客服、推荐系统。
不具备智能的机器人：生产线上的机械臂。
一、认识智能机器人及其应用
新知讲解
2.了解智能机器人的应用领域
Part 03
03
了解机器人的基本结构
二、了解机器人的基本结构（阅读教材27-28页）
新知讲解
一个机器人通常由控制系统、传感系统、驱动系统和机械系统组成。
传感系统采集各类数据,控制系统对数据进行运算或分析并控制驱动系统、驱动系统执行相应的动作,机械系统则相当于机器人的身体。
提示板
教育机器人是以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标而专门开发的机器人成品、套装或散件,主要应用于学校、培训机构的机器人教学。
控制器或主板相当于人类的“大脑”;各类传感器相当于人类的“感官”;电机或舵机是机器人的动力部分、配合其他一些基础结构配件来执行动作。
Part 04
04
了解常见的传感器
新知讲解
三、了解常见的传感器 （阅读教材29-32页）
机器人利用各种传感器来采集数据,如相当于视觉器官的红外传感器、灰度传感器、光敏传感器，相当于听觉器官的声音传感器,相当于触觉器官的触碰传感器和温度传感器等。
◆红外传感器
红外发射管发出红外线,红外线在遇到物体后被反射回来,红外接收管接收到被反射回来的红外线后,发送电信号给机器人的控制系统,使其知道前方存在物体。
新知讲解
三、了解常见的传感器
◆灰度传感器
不同颜色的检测面对光的反射程度不同，不同程度的反射光会使光敏电阻呈现不同的电阻值，灰度传感器利用这个原理进行颜色深浅检测。
新知讲解
三、了解常见的传感器
◆光敏传感器
光敏传感器用于监测光线的强弱。光线强度不同,光敏传感器的感应数值也不同.
新知讲解
三、了解常见的传感器
◆声音传感器
声音传感器用于接收声波,感知声音的强弱。
新知讲解
三、了解常见的传感器
◆触碰传感器
当触碰传感器检测到有物体触碰时,会产生一个电信号通知机器人的控制系统,告知触碰到了物体。
新知讲解
三、了解常见的传感器
◆温度传感器
温度传感器感受到温度后将其转换成电信号传输给机器人的控制系统。
知识链接
传感器的应用领域非常广泛，除了应用于机器人领域、军事领域、交通领域、环保领域之外,它在我们的日常生活中也很常见。。
◆自动门
◆火警警报系统
◆燃气警报器
◆智能手机
新知讲解
传感器生活中的应用
Part 05
05
搭建简单的行进机器人
四、搭建简单的行进机器人（ 阅读教材32-37页）
新知讲解
1.设计构思
以下将搭建一个简单的机器人——“走走停停”的行进机器人，其任务要求如下:机器人前进15秒,然后停止5秒,再前进5秒后停止。
为完成任务，机器人需要具备行进功能,因此可以设计一个通过轮子滚动来实现前进和后退的机器人小车。
以某教育机器人为例,可以选用的基本模块有:控制器、大型电机、车轮、连接线、电池、基础零件等。
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
1.设计构思
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
2.搭建结构
根据自己的设计完成行进机器人的结构搭建。
例如,可以按以下方法搭建:
(1)完成左右轮电机的搭建,如图1-2-24所示。
(2)将左右轮电机通过连接装置连接在一起,如图1-2-25所示。
图1-2-24 搭建左右轮电机
图1-2-25 连接左右轮电机
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
2.搭建结构
(3）加固机器人底盘,如图1-2-26所示。
(4）完成万向轮的制作，如图1-2-27所示。
图1-2-26 加固机器人底盘
图1-2-27 制作万向轮
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
2.搭建结构
(5）安装万向轮,如图1-2-28所示。
(6）安装并固定控制器，如图1-2-29所示。
图1-2-28 安 装万向轮
图1-2-29 安装控制器
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
2.搭建结构
(7)在左右轮电机上安装车轮，并用连接线将电机与控制器相连。
如图1-2-30 所示。成品见图1-2-31。
图1-2-30 连接电机与控制器
图1-2-31 成品
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
3.编写程序
分析任务可知,完成行进任务需要机器人的控制系统先控制驱动系统前进15秒,然后控制驱动系统停止5秒,再控制驱动系统前进5秒,最后停止。其流程图见图1-2-32。电机的参数设置见表1-2-4。
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
3.编写程序
行进机器人的程序编写方法如下:
(1）将动作模块中的“移动转向”模块拖至编程画布区与主程序相连。
(2）开启指定秒数,将B和C端口的电机参数分别设置为:转向0、功率50、秒数15、如图1-2-33所示。
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
3.编写程序
(3）拖一个“移动转向”模块与程序相连，并关闭电机，如图1-2-34所示。
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
3.编写程序
(4）将流程控制模块中的“等待”模块拖至编程画布区与程序相连,并设置等待时间为5s。
(5）拖一个“移动转向”模块与程序相连,将电机参数的设置分别设置为:转向0、功率50、秒数5。
(6）拖一个“移动转向”模块与程序相连,并关闭电机。最终程序如图1-2-35所示。
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
4.编译并下载程序
用连接线连接控制器的USB端口与计算机的USB端口。打开控制器的开关,计算机会显示已连接至控制器的对话框，如图1-2-36所示。点击对话框中的“下载”按钮,将程序编译并下载到控制器中。
四、搭建简单的行进机器人
新知讲解
5.运行与调试程序
拔掉连接线,选择下载的程序,就可以运行与调试程序了。
机器人行进时注意观察其是否按昭编程的要求正确完成任务，如果不是，可以参考以下问题进行分析与解决:
(1)程序的设计思路是否正确
(2)编程模块的选择是否恰当
(3)编程模块的参数是否设置准确
(4)编程模块之间是否正常连接
(5)电机或传感器与控制器相连的端口序号是否正确
(6)机器人的电源、机器人测试场地环境（光线、地面摩擦力和噪声等）对机器人是否有影响
知识链接
为方便学生学习,教育机器人大多采用积木式的搭建结构以及模块化的系统结构。教育机器人的主要硬件一般分为控制系统、传感系统和驱动系统,如图1-2-37所示。
知识链接
传感系统中的各类传感器的名称、功能和图标见表1-2-5。
知识链接
传感系统中的各类传感器的名称、功能和图标见表1-2-5。
知识链接
驱动系统中的各类硬件的名称、功能和图标见表1-2-6。
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本例中的控制器（见图1-2-38）有4个输入端口和4个输出端口、1个USB端口、1个迷你SD卡槽、1个编程接口。它内置扬声器，与计算机的通信支持USB2.0、蓝牙和Wi-Fi。
控制器的四个输出端口（A、B、C、D)通常用于连接电机模块。
默认设置下，端口A连接中型电机，端口B、端口C、端口D用于连接大型电机。其中端口B和端口C通常默认是机器人的左电机和右电机。
控制器的四个输入端口（1、2、3、4）通常用于连接传感器。
默认设置情况下，端口1连接触动传感器或温度传感器，端口2连接陀螺仪传感器或声音传感器，端口3连接光电传感器，端口4连接超声波传感器或红外传感器。
知识链接
教育机器人的编程软件机器人编程软件的窗口中除了菜单栏外，还有编程画布、编程面板、硬件页面、编程工具栏、内容编辑器，如图1-2-39所示。其中，编程画布、编程面板和硬件页面是最基本的面板。
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所有的编程模块都在编程面板内，编写程序时只要用鼠标将要使用的功能模块从编程面板中拖到编程画布区域，然后进行一定的参数设置即可。在硬件页面处可以创建并管理与控制器的通信，查看所连接的电机和传感器及它们连接的端口位置，也可以将程序下载到控制器中。编程模块根据类型和性质分为不同的类别，图1-2-40为几种常用的编程模块。
动作模块
知识链接
流程控制
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传感器模块
智能机器人
Part 06—课堂练习
1、智能机器人有哪些应用，请列举出来。
2、机器人的基本结构由 ：
、 、 、机械系统组成。
娱乐、垃圾分类、排爆、足球、自动分拣等
控制系统
传感系统
驱动系统
课堂小结
通过学习的内容，同学们学到了什么呢？
1、智能机器人的应用。
2、机器人的基本结构。
3、常见传感器。
4、搭建简单行进机器人。
Part 07—作业布置
、
（必做题）
1.下列哪些属于智能机器人？( ）。
A.垃圾分类机器人 B.工厂喷漆机器人
C.足球机器人 D.机器人客服
2.下列相当于机器人的“大脑”的是( ) 。
A．控制器系统 B．驱动系统 C．传感系统 D．机械系统
3.下列哪一种传感器能让机器人知道前方存在物体（ ）
A．灰度传感器 B．红外传感器 C．触碰传感器 D．光敏传感器
简答题（选做，2选1）
1.举例传感器在生活中的应用。
2.机器人与智能机器人的区别。
A
ACD
B
谢谢观看!!!

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