资源简介

(共16张PPT)
义务教育《信息科技》
8 年级下册
第 3 单元 物联网与机器人
第 9 课 智能送餐机器人
学习目标
情境引入
新知学习
项目探究
目录
学习目标
1.能列举送餐机器人中的物联网技术。
2. 能说出机器人避障的原理。
3. 能解释三角定位法的原理。
情境引入
1.送餐机器人主要涉及哪些物联网技术？
2.送餐机器人是如何避障和定位的？
现在就让我们去探索送餐机器人的秘密吧！
送餐机器人是一种在餐厅或其他室内环境中自动完成食物和饮料传递的自动化设备。
送餐机器人可以在没有人工干预的情况下运送食物和饮料，从而减少劳动力成本。此外，它们还可以随时工作，不需要休息或睡眠。送餐机器人可以提高餐厅的送餐效率和服务水平，改善顾客的体验感。
新知
学习
一、送餐机器人
新知
学习
顾客用餐流程
新知
学习
二、送餐机器人的基本硬件结构
送餐机器人通常包括底盘、搬运装置、传感器等主要部件。
底盘：送餐机器人运动的基础结构。
搬运装置：送餐机器人搬运和装载食物的结构。
传感器：送餐机器人感知周围环境，以实现自动避障和自主导航等功能。
项目
探究
项目一：探究送餐机器人避障工作原理
机器人避障是指机器人在行走过程中，通过传感器感知到障碍物时，实时更新路径，绕过障碍物。
1.以小组为单位收集信息，讨论目前实现机器人避障常用的传感器类型有哪些。
2.超声波传感器是一种成本低、实现方法简单、技术成熟的测距传感器。请简述超声波传感器的测距原理及优缺点。
项目
探究
项目一：探究送餐机器人避障工作原理
3.机器人避障技术的核心包括传感器的选择和算法的选择。Bug算法是一种简单的避障算法，其思想是：当机器人发现障碍物时，它会一直绕着障碍物走一圈，并找出障碍物离目标最近的点，在走第二圈时，它会选取距离目标点最近的点离开障碍物。这种方法虽然效率不高，但是能够保证到达目标点。
请根据Bug算法画出下列场景中机器人的行走路线。
项目
探究
项目二：探究送餐机器人室内定位原理
送餐机器人在室内行走过程中需要时刻知道自己当前的位置，并规划最优路径，也即室内定位。虽然全球定位系统和北斗导航系统在室外都可以实现精准定位和导航，但由于建筑物遮挡等原因，它们在室内很少被使用，取而代之的是各种短距离无线传输定位技术。
1.搜索全球定位系统和北斗导航系统在室内定位受限的原因。
2.Wi-Fi定位技术是一种短距离无线传输定位技术，基本原理是通过收集周围的 Wi-Fi信号强度和位置信息，来确定设备的位置（三角定位法）。讨论三角定位法定位的基本原理。
操作
练习
1.（ 多选）送餐机器人是一种基于物联网技术的智能设备，其主要特点包括（　）。
A.快速 B.高效 C.智能 D.降低人工成本
2.下列不是超声波传感器优点的是（　　）。
A.成本较低 B.穿透力强
C.可识别透明物体 D.测距速度快
操作
练习
3.以下（　　）技术是送餐机器人的核心技术。
A. 导航技术 B.语音识别技术
C.图像识别技术 D.人工智能技术
4.北斗导航系统不适合室内定位的主要原因是（　　）。
A.定位信息不准确
B.卫星信号功率比较小，穿透能力弱
C.部署成本高
D.缺乏室内地图
拓展阅读
机器人中的SLAM技术——实时定位与地图构建
SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技术是机器人领域中同时定位与地图构建的一项重要技术，它能够使机器人在未知环境中实现自主导航、定位和地图构建。SLAM技术对于许多领域，如自动驾驶、无人机、室内导航等，都具有重要的应用价值。SLAM技术通常包括如下几个部分：特征提取、数据关联、状态估计、状态更新以及特征更新等。可简单理解如下。
当你来到一个陌生的环境时，为了迅速熟悉环境并完成自己的任务，你应当做以下事情：
a.用眼睛观察周围地标如建筑、大树、花坛等，并记住他们的特征。
b.在自己的脑海中，根据眼睛获得的信息，把特征地标在三维地图中重建出来。
c.当自己在行走时，不断获取新的特征地标，并且校正自己头脑中的地图。
d.根据自己前一段时间行走获得的特征地标，确定自己的位置。
——摘自《电子发烧友》
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