资源简介

(共28张PPT)
第一单元 第3课
机器人预警
（甘少版）六年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
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
通过设计预警机器人程序，树立技术应用的安全意识，理解技术在风险防范中的责任与边界。
分析 “检测距离→触发警报” 的逻辑流程，理解 “感知 - 判断 - 执行” 的算法逻辑，培养分步解决问题的思维。
分析红绿灯亮灯逻辑（绿 - 黄 - 红循环），理解 “指令 - 执行” 的程序逻辑，培养按步骤解决问题的思维。
感知传感器在机器人环境监测中的核心价值，理解信息采集对风险预警的重要性。
02
新知导入
学习目标
了解机器人传感器。
掌握超声波传感器的使用方法。
02
新知导入
观看视频，看看机器人是怎样感知世界。
02
新知导入
人类是通过感觉器官来感知周围环境的
信息的，那机器人是如何感知信息的呢？
机器人一般是通过各种功能的传感器来看到、听到和摸到周围环境的信息，并由此支配自己的行为。
03
新知讲解
一、认识传感器
传感器（sensor）是机器人的感觉器官。机器人通过传感器测量并获取环境信息，并将其按一定规律转换为所需形式的信息，以满足信息的传输、处理、显示、记录和控制等要求。常用的传感器有超声波传感器(如图3-1所示）、光线传感器（如图3-2所示）、温度传感器等。
图3-2
图3-1
03
新知讲解
二、设计预警机器人
预警机器人通过超声波传感器检测前方是否存在物体，当一定范围内出现物体，机器人就会发出警报声并闪烁红灯。
任务分析：
03
新知讲解
在红绿灯机器人的基础上，利用mBot的超声波传感器及部分金属部件搭建如图3-3所示的预警机器人。注意超声波传感器的接线接口，本例中的超声波传感器的接口是1号接口。
搭建预警机器人：
图3-3
03
新知讲解
三、机器人程序设计
算法设计就是对问题求解过程的精准描述，是智能机器人编程过程中极为重要的内容。
要让智能机器人完成预定的任务，先要为它进行算法设计，然后根据算法编写具体程序。
《算法设计》
03
新知讲解
1.预警机器人开始工作；
2.超声波传感器检测前方一定距离内是否存在物体。如果存在，则发出警报声并闪烁红灯，如果不存在，则不做任何动作；
3.重复步骤2的动作。
03
新知讲解
四、编写并在线运行程序
1.在设备面板中点击“添加”按钮，添加“mBot”设备。
2.将积木区“事件”积木类型下的 当声被击积木拖动到代码区。
2.事专肉行那么区“控制”积木类型下的 将积木区和 积木分别拖动到代码区 当声被点击积木下并连接，后者嵌套至前者中。
03
新知讲解
四、编写并在线运行程序
4.将积木区“运算”积木类型下的 积木拖动到代码区积木中 作为判断的条件。
5.将积木区“感知”积木类型下的 超声波传感器接口3距离 cm积木拖动到代码区条件判断的左侧参数槽中，作为条件判断参数，并将“接口3”改为“接口1”。
03
新知讲解
四、编写并在线运行程序
6.分别将积木区“声光”积木类型下的 积700播放声音以频率秒木和 积木拖动到代码区作为条件成立的执行代码，并将二者时间都设为“0.2”秒。最终程序如图3-4所示。
03
新知讲解
四、编写并在线运行程序
7.打开 mBot 并连接至电脑，然后点击“绿旗”，在线运行程序，观察预警机器人
的执行过程。
图3-4 预警机器人程序
03
新知讲解
为什么给机器人编写的程序在与电脑失去连接后就无法运行了？
那是因为我们是通过在线模式控制机器人。要想脱机运行，就必须将程序上传至机器人主控板中。
mBlock中有两种编程模式：在线模式和上传模式，默认的是在线模式。
03
新知讲解
在线模式：指通过USB线、蓝牙等将机器人主控板连接至计算机进行
程，可实时对机器人发送程序指令。在此模式下，重新开机后，编写的程序不再生效。主要应用场景为：调试自己的程序，或者通过广播和变量实现硬件设备和舞台角色之间的互动。
注意：进行“在线模式”前，需在mBlock中安装“在线固件”。
上传模式：在mBlock中编写好代码或图形化程序后，通过“上传到设备”的操作，使机器人的程序指令可以脱离计算机运行。机器人重新开机后，编写的程序仍然生效。
03
新知讲解
1.观察mBlock软件，说一说软件各个窗口区的功能与特点。
2.尝试打开mBlock软件的其他方法。
试一试：
03
新知讲解
1.单击“文件”菜单中的“从计算机中导入”命令项。
2.在弹出的窗口中选择“红绿灯.mBlock”程序文件的存储路径，然后点击“打开”按钮打开程序。
3.点击“绿旗”按钮，运行程序并观看效果。
操作步骤：
03
新知讲解
1.点击“上传”按钮进人上传模式，将程序中的 积木用 积木替换。
2.点击“上传到设备”按钮，待上传进度完成后，机器人会自动执行程序。此时无论机器人与计算机是否连接，都会在开机状态下执行程序。
当点击“设备”面板中的“上传”按钮进入“上传模式”后，“事件”类积木中的积木会发生变化。只有积木可用，其他积木不可用。
03
新知讲解
判断下列选项是否正确。
传感器是机器人的 “感觉器官”，能帮助机器人获取环境信息。（ ）
超声波传感器可以检测前方物体的距离，是预警机器人的核心组件。（ ）
预警机器人的程序逻辑是 “检测到物体→不发出警报”。（ ）
搭建预警机器人时，超声波传感器的接线接口可以随意选择，不影响功能。（ ）
×
√
√
√
04
课堂练习
将下列与对应的分类连线。
1.超声波传感器　　　　 A. 作为机器人的 “大脑”，控制整体运行
2.主控板（mCore）　　 B. 检测环境光线强度
3.光线传感器　　　 　C. 检测物体距离，实现自动避障
4.电机　　　　　　　 D. 实现机器人与设备的无线连接
5.蓝牙模块　　　　　 E. 驱动机器人移动，控制前进、转弯
05
拓展延伸
思考：超声波传感器的测量距离有范围限制吗？
如果有，那么测量范围是多少呢
超声波传感器的测量距离有范围限制。一般常见的适用于教学机器人的超声波传感器（如 mBot 机器人所用），测量范围通常在 2 厘米到 4 米左右（具体数值可能因型号略有差异）。
06
课堂总结
认识了传感器（如超声波传感器、光线传感器等）是机器人的 “感觉器官”，能帮助机器人获取环境信息。
学习了预警机器人的搭建，重点掌握超声波传感器的接线。
掌握了用 mBlock 编程实现预警功能的逻辑：通过超声波传感器检测距离，当物体在设定范围内时，机器人发出警报声并闪烁红灯。
了解了 mBlock 的两种编程模式：在线模式。
07
板书设计
一、传感器认知
二、预警机器人搭建
三、程序设计逻辑
四、编程模式
感知→判断→执行（传感器采集信息→程序分析→机器人行动）
08
课后作业
打开 mBlock 软件，修改预警机器人程序：将超声波传感器的检测距离调整为 30 厘米（原程序为 50 厘米），使机器人在物体距离更近时才发出警报，运行程序并截图保存。
观察生活中用到传感器的设备（如自动门、感应水龙头等），记录 1 种设备的工作场景，说说它和预警机器人的传感器在功能上有什么相似之处。
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