资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
教学单元 学习领域五 教学主题 项目5-2描绘机器人发展图景
教学目标
知道服务机器人的应用领域； 能够认识服务机器所运用的技术和原理； 了解清洁机器人、教育机器人和医疗及机器人的具体应用场景。 能够通过服务机器人的案例分析，认识到服务机器人在生活中的应用，能够合理使用机器人，并对机器人智能制造产生探究兴趣。 能够认识机器人在生活中的利与弊。
核心素养培养
能够对目前机器人产生兴趣，开展探索，提升数字化学习与创新能力。
教学内容
机器人的概念；服务机器人的应用；机器人的发展历史。
教学媒体
电子白板、PPT
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 播放【客服机器人】和【送货机器人】的视频 提问：通过视频你认为机器人是什么？ 机器人并不是在简单意义上代替人工劳动的机器，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置。它既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说，它是机器进化过程的产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。 提问：那么机器人到底是什么时候开始出现的 它又是如何一步一步实现跨越式发展的 学生观看视频，并思考回答教师问题。 认真回答问题。 播放视频，情境创设，吸引学生的兴趣，结合实例让学生能够产生探究机器人的想法。
案例探究 【知识一、服务机器人、扫地机器人】
服务机器人 服务机器人是指在日常生活、工作、休闲等领域，为人们提供各种便利服务的机器人。各个国家对于服务机器人的定义是有所不同的，没有一个严格的界定，不同国家对于服务机器人也有不同的分类。 认真学习，记录笔记。 以服务机器人为例，让学生能够快速进入机器人的案例中。 以小米扫地机器人为例，让学生了解扫地机器人工作原理、构成元器件、工作流程。
【清洁机器人】 播放【扫地机器人】的视频，让学生了解最新机器人产品。 扫地机器人由微电脑控制，可实现自动导航并对地面进行清扫和吸尘，通过碰撞头实现对前方障碍物的躲避和绕过可以使所到角落得到清洁，将扫起来的尘土顺畅的进入垃圾收集盒内，并且通过在前轮和清扫轮动力箱内上安装光电传感器，可以使该机器人拥有自动防机体卡死和扫轮卡死的功能，当被卡住使其自动后退或关机，并在碰撞头上装有红外反射探测器，可自动判断前方是否悬崖，并自动绕开。 【小米扫地机器人】 1、眼睛： LDS 激光测距传感器就是我的眼睛，它会以 5 × 360°/秒 的速度扫描房间，获取距离信息。 当激光投射到障碍物上时，会在我的眼睛里形成光斑。 同时，图像传感器会根据光斑的像素序号来计算到激光测距传感器的中心距离。 2、大脑 聪明过人，三颗大脑让我独立思考 三颗独立的处理器就是我聪明的 “大脑”，它会模拟人类大脑的思考方式，并互相协作，同步采集并处理传 感器信息，通过定位和计算，实时构建地图并规划清扫路径，让扫地的效率更高。 3、感官 全面感官，我能时刻察觉复杂环境 不同的家有着不同的空间环境，如何才能满足各种家庭环境？我身上涵盖了 12 类主流机器人所具备的传感器 9.6cm 机身高度能轻松进入家的各个角落，看得见与看不见的地方都能优雅的完成清扫。 展示小米扫地机器人的传感器。 LDS激光测距传感器 尘盒检测传感器 沿墙传感器 碰撞检测传感器 超声雷达传感器 风机转速传感器 跌落传感器 里程计 加速度计 悬崖传感器 电子罗盘传感器 任务布置，根据流程图，自己理解清洁机器人的工作流程，并表达。 学习扫地机器人案例，以小米扫地机器人为例，学习其构成部件。
【知识一、教育机器人】
教育机器人（Robot-Based Education）教育机器人是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等。 自己上网搜索一下，教育机器人有哪些产品。 播放【教育机器人】的视频。 学生上网搜索教育机器人的产品。 整理资料并且说明教育机器人的功能。 引导学生开展自主探究和查阅资料的活动，让学生能够对教育机器人产品有一定认识。加之教师对教育机器人功能的讲解，让学生能够完全了解教育机器人的原理和功能。
【知识一、医疗机器人、安保机器人】
播放【达芬奇机器人】的视频。 达芬奇手术机器人包含三大部件：医生控制台，患者手术平台，影像处理平台。影像处理平台提供高清的3D影像至医生控制台，医生坐在操控台前进行操作，并将医生的动作实时地传递到患者手术平台执行各种动作，患者手术平台拥有4个机械臂，装载的镜头和器械伸入人体中，由医生通过控制台，执行各种外科操作。 Cobalt 机器人内置 60 多个传感器，包括激光雷达、超声波、深度传感器和相机、以及广角日夜相机等，前端还有一个用于身份验证的识别器，它的触摸屏还可以用来与远程操作员视频会话，如果在巡逻过程发现任何可疑的活动，或是潜在的安全问题，Cobalt 会及时向操作员报告。Cobalt 也在计划推出更多的拓展功能，比如 IT、人力资源、空间规划、室内空气质量监测、访客接待等等。 【安保机器人】视频播放。 认真学习并记录笔记。 自主网络搜集相关资料。 学生对医疗机器人产生兴趣，对机器人+医疗行业有一定的认识和憧憬。 对于安保机器人，学生需要思考其存在的价值、功能。
知识讲解 【知识二、机器人的发展】
第一代机器人： 遥控操作机器人 第二代机器人： 按人事先编好的程序对机器人进行控制，使其自动重复完成某种操作的方式 第三代机器人 是智能机器人，它是利用通过各种传感器、测量器等来获取环境的信息，然后利用智能技术进行识别、理解、推理并最后作出规划决策，能自主行动实现预定目标的高级机器人 学生搜集资料，并举例说明各机器人案例。 学生通过简单了解机器人的发展来侧面了解时代发展和市场需求，让学生能够对机器人未来有一定的认识。
拓展学习 机器人技术将会越来越普及 例如，在家庭中，机器人可以代替人类完成一些重复性和危险性的工作，例如清洁、服务等；在医疗领域，机器人可以帮助医生进行手术、护理等工作； 机器人技术将会越来越智能化 例如，在自动驾驶汽车领域，机器人将会通过深度学习和人工智能技术，自动识别和判断路况、行驶速度等信息，以实现更加安全和高效的行驶； 机器人技术将会越来越多样化 例如，在农业领域，机器人将会用于自动化的种植、收割等工作；在消费品领域，机器人将会用于制造、配送等工作；在航空航天领域，机器人将会用于卫星维护、太空探索等工作。 记录笔记并自己上网调研目前机器人的发展方向。思考最富有前景的机器人应用市场，并且说明原因。 为下节操作机器人做好知识铺垫，同时让学生对机器人的未来有更多的自信，启示学生向机器人研发方向学习。
课后探究 人工智能已经从一个科幻小说式的探索领域，发展成一个蓬勃发展的科技领域，同时也带来了新一轮的恐慌：人类是否会被人工智能取代 “人工智能科普营”正在举行一场辩论赛：人类以后会被人工智能所取代吗 根据你的理解和掌握的资料给出你的观点。 学生自主网络搜索资料并选择主题开展辩论，提升对人工智能技术的伦理认识。 巩固、加强学习，并解决开放性问题。(共26张PPT)
项目5-2
描绘机器人发展图景
2021凤凰教育出版社
中职信息技术
能够认识服务机器所运用的技术和原理；
了解清洁机器人、教育机器人和医疗及机器人的具体应用场景。
能够通过服务机器人的案例分析，认识到服务机器人在生活中的应用，能够合理使用机器人，并对机器人智能制造产生探究兴趣。
能够认识机器人在生活中的利与弊。
学习目标
学科核心素养：能够对目前机器人产生兴趣，开展探索，提升数字化学习与创新能力。
一、情境导入
【机器人是什么？】
客服机器人
送货机器人
一、情境导入
【机器人是什么？】
机器人并不是在简单意义上代替人工劳动的机器，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置。它既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力。从某种意义上说，它是机器进化过程的产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。那么机器人到底是什么时候开始出现的 它又是如何一步一步实现跨越式发展的
二、案例探析
服务机器人
服务机器人是指在日常生活、工作、休闲等领域，为人们提供各种便利服务的机器人。各个国家对于服务机器人的定义是有所不同的，没有一个严格的界定，不同国家对于服务机器人也有不同的分类。
参考资源 5-2-1，了解并补充表 5-2-1。
【服务机器人】
二、案例探析
【服务机器人】
应用领域 主要类型 应用功能
个人（家庭）服务机器人 清洁机器人 清洁卫生，如，扫地、拖地等。
教育机器人 ？？？
陪伴型机器人 ？？？
商务服务机器人 医疗机器人 方舱医院、手术......
办公机器人 办公及后勤，如迎宾、文秘、递送、安保、巡检等。
酒店机器人 ？？？
二、案例探析
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
扫地机器人由微电脑控制，可实现自动导航并对地面进行清扫和吸尘，通过碰撞头实现对前方障碍物的躲避和绕过可以使所到角落得到清洁，将扫起来的尘土顺畅的进入垃圾收集盒内，并且通过在前轮和清扫轮动力箱内上安装光电传感器，可以使该机器人拥有自动防机体卡死和扫轮卡死的功能，当被卡住使其自动后退或关机，并在碰撞头上装有红外反射探测器，可自动判断前方是否悬崖，并自动绕开。
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
小米扫地机器人
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
小米扫地机器人
LDS 激光测距传感器就是我的眼睛，它会以 5 × 360°/秒 的速度扫描房间，获取距离信息。
当激光投射到障碍物上时，会在我的眼睛里形成光斑。
同时，图像传感器会根据光斑的像素序号来计算到激光测距传感器的中心距离。
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
小米扫地机器人
聪明过人，三颗大脑让我独立思考
三颗独立的处理器就是我聪明的 “大脑”，它会模拟人类大脑的思考方式，并互相协作，同步采集并处理传
感器信息，通过定位和计算，实时构建地图并规划清扫路径，让扫地的效率更高。
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
小米扫地机器人
全面感官，我能时刻察觉复杂环境
不同的家有着不同的空间环境，如何才能满足各种家庭环境？我身上涵盖了 12 类主流机器人所具备的传感器
9.6cm 机身高度能轻松进入家的各个角落，看得见与看不见的地方都能优雅的完成清扫。
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
LDS激光测距传感器
尘盒检测传感器
沿墙传感器
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
碰撞检测传感器
超声雷达传感器
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
风机转速传感器
跌落传感器
里程计
加速度计
悬崖传感器
电子罗盘传感器
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
工作流程
【服务机器人——清洁机器人】
二、案例探析
教育机器人（Robot-Based Education）教育机器人是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等。
【服务机器人——教育机器人】
二、案例探析
【服务机器人——教育机器人】
二、案例探析
【服务机器人——医疗机器人】
二、案例探析
达芬奇手术机器人包含三大部件：医生控制台，患者手术平台，影像处理平台。影像处理平台提供高清的3D影像至医生控制台，医生坐在操控台前进行操作，并将医生的动作实时地传递到患者手术平台执行各种动作，患者手术平台拥有4个机械臂，装载的镜头和器械伸入人体中，由医生通过控制台，执行各种外科操作。
【服务机器人——医疗机器人】
二、案例探析
【服务机器人——安保机器人】
二、案例探析
Cobalt 机器人内置 60 多个传感器，包括激光雷达、超声波、深度传感器和相机、以及广角日夜相机等，前端还有一个用于身份验证的识别器，它的触摸屏还可以用来与远程操作员视频会话，如果在巡逻过程发现任何可疑的活动，或是潜在的安全问题，Cobalt 会及时向操作员报告。Cobalt 也在计划推出更多的拓展功能，比如 IT、人力资源、空间规划、室内空气质量监测、访客接待等等。
【服务机器人——安保机器人】
三、知识讲解
第一代机器人：
遥控操作机器人
【服务机器人的历史】
三、知识讲解
第二代机器人：
按人事先编好的程序对机器人进行控制，使其自动重复完成某种操作的方式
【服务机器人的历史】
三、知识讲解
第三代机器人
是智能机器人，它是利用通过各种传感器、测量器等来获取环境的信息，然后利用智能技术进行识别、理解、推理并最后作出规划决策，能自主行动实现预定目标的高级机器人
【服务机器人的历史】
四、拓展学习
【服务机器人的未来】

展开更多......

收起↑