资源简介

(共25张PPT)
浙教版信息技术
九年级
第14课
机器人探险
新知导入
避障机器人
新知导入
视频中的机器人遇到障碍物就改变方向行走，它的原理是什么呢。我们今天一块来学习，利用虚拟机器人软件，设置一个迷宫环境，使机器人遇到障碍物就改变方向行走，最终走出迷宫。
新知讲解
走迷宫是一项很有趣的游戏，可以考验人的记忆力与判断力(如图所示)。
如果让机器人走迷宫，它怎样才能走出迷宫?
新知讲解
以如图所示的迷宫场地为例，让机器人从迷宫的起点出发，寻找终点，走出迷宫。
新知讲解
一、问题分析
机器人走迷宫与人在漆黑的迷宫场地中寻找出口的情形类似，必须沿着迷宫的墙壁行走，机器人可以利用红外测障传感器来检测墙壁的位置。
新知讲解
日积月累
红外测障传感器测障的基本原理：
传感器的发射管主动向探测方向发射一定频率的红外信号，若接收管收到同一频率的红外信号，则表示探测方向有障碍物。
新知讲解
红外避障传感器的优点：
（1）环境适应性好，在夜间和恶劣气象条件下的工作能力优于可见光；
（2）被动式工作，隐蔽性好，不易被干扰；
（3）红外系统的体积小、质量轻、功耗低；
（4）不受电磁波的干扰、非噪声源、可实现非接触性测量。
新知讲解
沿前进方向的左侧墙面行走的方法为左
手法则，沿前进方向的右侧墙面行走的方法为右手法则。
新知讲解
如果按左手法则行走，那么根据前方和左侧墙面的情况确定运动状态：
(1)当前方有墙面时，向右转。
(2)当前方没有墙面时，判断左侧是否有墙面。
如果左侧有墙面，且距离适当，前进。如果靠左侧墙面太近，机器人容易与墙面摩擦，影响速度，此时转向右前方。
新知讲解
当离左侧墙面太远时，转向左前方，接近墙面(如图所示)。
新知讲解
尝试蒙上双眼沿着墙壁行走，体会沿墙走的策略。
亲身体验
新知讲解
二、设计流程图
利用左手法则，按照如图所示传感器安装的位置
新知讲解
设计流程图如图所示。
新知讲解
根据上述分析和流程图，结合下表准备机器人硬件、准备活动场地、编写程序、调试机器人，完成走迷宫的任务。
三、项目实施
新知讲解
实施项目
机器人搭建
配件：主机1个，马达2个，随动轮1个，红外传感器3个(A，B，C)，1个灰度传感器。
实施内容
A传感器所接的端口号：（
）B传感器所接的端口号：（
）C传感器所接的端口号：（
）灰度传感器所接的端口号：（
）
新知讲解
实施项目
场地的搭建
搭建一个迷宫场地。
实施内容
在出口放置一个表示终点的色带。
新知讲解
实施项目
程序
实施内容
传感器检测到障碍时的值是（
）
检测不到障碍时的值是（
）
新知讲解
实施项目
调试
实施内容
1.调试机器人能否避开前方障碍。
采取关键点逐项调试法，提高调试效率：
2.调试机器人沿着墙壁能否不碰墙前进。
3.调试机器人能否转过墙壁的转角。
随堂练习
采用右手法则，完成机器人的迷宫探险任务。
课堂小结
总结本节课所学内容
板书设计
一、问题分析
二、设计流程图
三、项目实施
1.设计一个能遇到障碍物改变方向行走的机器人
作业布置
谢谢
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浙教版信息技术九年级第14课机器人探险教学设计
课题
机器人探险
单元
第三单元
学科
信息技术
年级
九年级
学习目标
知识目标：在实施机器人走迷宫项目的过程中，理解左手法则原理，提高算法设计能力。技能目标：通过完成机器人迷宫探险项目，了解红外传感器的作用，提高机器人对综合问题的解决能力。情感目标：培养学生的创造性思维能力、探索精神，让学生在实践中体验成功的喜悦；。
重点
探险机器人的搭建；左手法则；探险任务的程序编写。
难点
左、右手法则的理解。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
观看视频：《避障机器人》视频中的机器人遇到障碍物就改变方向行走，它的原理是什么呢。我们今天一块来学习，利用虚拟机器人软件，设置一个迷宫环境，使机器人遇到障碍物就改变方向行走，最终走出迷宫。
观看视频思考并回答问题
激发学生学习兴趣并快速进入学习状态
讲授新课
走迷宫是一项很有趣的游戏，可以考验人的记忆力与判断力(如图所示)。如果让机器人走迷宫，它怎样才能走出迷宫?以如图所示的迷宫场地为例，让机器人从迷宫的起点出发，寻找终点，走出迷宫。一、问题分析机器人走迷宫与人在漆黑的迷宫场地中寻找出口的情形类似，必须沿着迷宫的墙壁行走，机器人可以利用红外测障传感器来检测墙壁的位置日积月累红外测障传感器测障的基本原理：传感器的发射管主动向探测方向发射一定频率的红外信号，若接收管收到同一频率的红外信号，则表示探测方向有障碍物。红外避障传感器的优点：（1）环境适应性好，在夜间和恶劣气象条件下的工作能力优于可见光；（2）被动式工作，隐蔽性好，不易被干扰；（3）红外系统的体积小、质量轻、功耗低；（4）不受电磁波的干扰、非噪声源、可实现非接触性测量。沿前进方向的左侧墙面行走的方法为左手法则，沿前进方向的右侧墙面行走的方法为右手法则。如果按左手法则行走，那么根据前方和左侧墙面的情况确定运动状态：(1)当前方有墙面时，向右转。(2)当前方没有墙面时，判断左侧是否有墙面。如果左侧有墙面，且距离适当，前进。如果靠左侧墙面太近，机器人容易与墙面摩擦，影响速度，此时转向右前方。当离左侧墙面太远时，转向左前方，接近墙面(如图所示)。亲身体验尝试蒙上双眼沿着墙壁行走，体会沿墙走的策略。二、设计流程图利用左手法则，按照如图所示传感器安装的位置设计流程图如图所示。三、项目实施根据上述分析和流程图，结合下表准备机器人硬件、准备活动场地、编写程序、调试机器人，完成走迷宫的任务。实施项目机器人搭建实施内容配件：主机1个，马达2个，随动轮1个，红外传感器3个(A，B，C)，1个灰度传感器。A传感器所接的端口号：（
）B传感器所接的端口号：（
）C传感器所接的端口号：（
）灰度传感器所接的端口号：（
）实施项目场地的搭建实施内容搭建一个迷宫场地。在出口放置一个表示终点的色带。实施项目程序实施内容传感器检测到障碍时的值是（
）检测不到障碍时的值是（
）实施项目调试实施内容采取关键点逐项调试法，提高调试效率：1.调试机器人能否避开前方障碍。2.调试机器人沿着墙壁能否不碰墙前进。3.调试机器人能否转过墙壁的转角。随堂练习采用右手法则，完成机器人的迷宫探险任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。培养学生独立完成练习的能力。
课堂小结
分小组总结归纳，教师补充。
各组汇报总结，其他小组成员做补充。
锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
布置作业
1.设计一个能遇到障碍物改变方向行走的机器人
板书
一、问题分析二、设计流程图三、项目实施
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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