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(共33张PPT)
第一单元 第7课
第七课 我的“碰碰车“
（滇人版 ）六年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
相关知识拓展
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
遵守安全规范，减少冗余线材；分享改进经验，使小车在碰到前方物体时能先后退再转弯。
3.结合贴纸、3D打印或额外传感器，给小车增加灯光、声音或避障功能，形成可展示的创意作品。
能够搭建一个由四个舵机驱动的轮式机器人小车，为机器人小车安装一个触碰传感器，使它撞到物体后做出反应。
能观察并说出舵机方向、传感器类型对小车信息采集的影响，了解触碰传感器的工作原理，能够搭建机器人小车。
02
新知导入
02
新知导入
游乐场里的碰碰车你一定玩过吧！它可以在你们的控制下自如地行驶，当“撞上”其他小车时也能自如地转向。试想，如果这些碰碰车能够不用人来操控，在发生碰撞时自己转向，那不是更有意思吗 在学习了前面的知识后，我们已经具备了设计这样一辆小车的能力，现在就开始搭建吧!
02
新知导入
如果碰碰车无人操控，它如何通过碰撞感应自动改变行驶方向？
03
新知讲解
“碰碰车”的结构和之前电风扇、道闸的结构有着较大的区别，结构上主要有三大部分:车身、驱动轮和碰撞检测装置。
一、设计“碰碰车”
03
新知讲解
搭建“碰碰车”时最主要的考虑是:
如何将舵机以正确的方向安装到主控器上，又如何将轮子稳固地安装到舵机上。
二、搭建“碰碰车”
03
新知讲解
1.安装舵机到主控器上
四个舵机的搭建方式基本一致，但安装舵机时应注意以下几点。
(1)舵机的朝向应使四个轮子位于车体外侧;
(2)左右两侧应按舵机编号顺序排列，以便之后编写程序时找到相应舵机;
(3)每一个舵机应将舵盘上的“A”对准刻度线。
图1-57 安装舵机到主控器上
03
新知讲解
2.安装轮子到舵机上
四个轮子的搭建和连接方法及安装方法相似，搭建时注意将零配件扣紧。
图1-58安装轮子到舵机上
03
新知讲解
3.安装碰撞检测装置
为了让小车前进时受到碰撞能做出反应，我们在小车的前方安装上一个
碰撞传感器后，它就成为了一辆“碰碰车”。
图1-59安装碰撞检测装置
03
新知讲解
说一说
碰撞传感器本身就能检测是否受到了撞击，为什么还要在它的接
触面上安装两根长的梁呢
两根长梁像“加长手臂”，能提前碰到障碍物，把撞击点移到小车前方更远的位置，给碰撞传感器更早触发、更长的反应时间，让小车来得及刹车或转向，避免直接撞到车体。
03
新知讲解
4.连接数据线和电源开关
连接舵机或传感器时，可以分别将每个舵机直接连接到主控器上，但是这样连接会带来两个问题:
一是机器人身上的数据线太多，会影响它的行动;
二是所有数据线分别连接到主控器的话，有可能主控器上的输入口数量不够
图 1-60连接数据线和电源开关
03
新知讲解
1.碰撞传感器的工作原理
碰撞传感器上安装有一个压力感应装置，当它感受到压力时，就会向主控器反馈回信号。
三、碰撞传感器
03
新知讲解
2.选择碰撞传感器的安装位置
碰撞传感器只有当检测到压力时才会有所反应，所以如果想要让机器人在所有方向都能检测到碰撞，就必须在四个方向都安装上触碰传感器。
三、碰撞传感器
03
新知讲解
说一说
能不能让“碰碰车”在不碰到物体的情况下就做出反应呢 如果可以，你应该选用什么传感器呢
答： 可以。
可以选用超声波传感器或红外测距传感器，它们能在小车还没碰到物体时就检测到前方障碍，并提前做出减速或转向的反应。
03
新知讲解
综合实践
小车的形状是多种多样的，为你的“碰碰车”增加一些装饰，或尝试按照你自己的设计，对小车进行外形上的改造，让它成为最炫酷的一辆!
03
新知讲解
知识链接
传感器的应用
传感器是一种检测装置，根据功能的不同，它们能检测外界的信息也各不相同。传感器会将检测到的信息，按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出。它们是实现自动检测和自动控制的重要装置，在被用于机器人之前已广泛地应用在很多领域，也有很多种类型。
03
新知讲解
温度传感器
温度传感器是一种能够感受温度并转换成可用输出信号的传感器。它是最早开发、应用最广的一类传感器。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位，约占50%。
图1-61 温度传感器
知识链接
03
新知讲解
压力传感器
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，它能够检测到压力值并传输给控制器，被广泛应用于各种工业自动控制环境。同时，这种传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航天领域中更有它的特殊地位。
图1-62 压力传感器
知识链接
03
新知讲解
光敏传感器
光敏传感器是对外界光信号或光辐射有响应或转换功能的敏感装置。在光敏传感器中最简单的电子器件是光敏电阻，它能感应光线的明暗变化，输出微弱的电信号，通过简单电子线路放大处理，可以控制LED灯具的自动开关，因此在自动控制、家用电器中得到广泛的应用。
图1-63光敏传感器
知识链接
03
新知讲解
姿态传感器
姿态传感器通过基于四元数的传感器数据算法进行运动姿态测量，被广泛应用于航模无人机、机器人、天线云台和虚拟现实等。大家常见的体感平衡车上就安装有姿态传感器
图1-64 姿态传感器
知识链接
04
课堂练习
1、安装舵机时必须让轮子放在车体的（ ）
A. 里面 B. 外面 C. 上面 D. 下面
2、在碰撞传感器前加两根长梁的作用是（ ）
A. 好看 B. 更早碰到障碍 C. 让车更重 D. 没作用
3、想让小车“没碰到”东西就停下，可以用（ ）
A. 温度传感器 B. 声音传感器 C. 超声波测距传感器 D. 压力传感器
4、温度传感器测的是（ ）
A. 颜色 B. 温度 C. 声音 D. 距离
B
选择题
B
C
B
04
课堂练习
5、四周都装上碰撞传感器，小车就能（ ）
A. 跑得更快 B. 任何方向碰到东西都能知道 C. 更耗电 D. 变重
判断题
1、光敏传感器可以感应到光线的明暗变化。（ ）
操作题
1、搭建一个由四个舵机驱动的轮式机器人小车。
√
B
05
相关知识拓展
1、舵机安装小技巧
把舵机想象成“膝盖”，轮子就是“脚”。膝盖（舵机）朝外，脚（轮子）才能站在身体（车体）两侧，这样小车转弯时才不会“脚尖打架”。给舵机编号就像给脚贴左右脚标签，写程序时就不会“左脚穿右鞋”。
05
相关知识拓展
2、长梁=“早起的哨兵”
碰撞传感器本身只能守卫“最后一道门”。两根长梁相当于把哨兵派到“城墙外”50毫米处，障碍还没摸到城门（车体）就被发现，留给小车更多时间刹车或转向。
05
相关知识拓展
3、传感器家族小档案
温度传感器：像电子体温计，常被做成一个小黑疙瘩，贴在电机上可防止过热。
压力传感器：装在鞋底就是“电子秤”，装在轮胎里能实时告诉你“胎压够不够”。
光敏传感器：白天关灯、夜里亮灯的“小管家”，还能让小车沿黑线行驶（寻迹）。
姿态传感器：像手机的“水平仪”，能让小车知道自己是站着、躺着还是翻车了，做自平衡小车全靠它。
05
相关知识拓展
4、“隔空”停车的魔法
不用“碰”就能停车，可以请“超声波雷达”或“红外眼”帮忙。它们像蝙蝠一样先发射信号再听回声，测出与障碍物的距离，在 2～30 cm 内就命令小车“急刹车”。这样既保护车体，也保护被撞的物体。
06
课堂总结
1
引入新知内容
我的“碰碰车“
2
设计“碰碰车”
3
搭建“碰碰车”、碰撞传感器
4
完成课堂练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
07
板书设计
我的“碰碰车“
1.进行新知引入
2.设计“碰碰车”
3.搭建“碰碰车”、碰撞传感器
4.完成课堂练习
5.进行知识拓展
08
课后作业
01
为什么在碰撞传感器的接触面上还要安装两根长梁？
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