资源简介

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第5课
自动避障机器人
教学设计
课题
自动避障机器人
单元
五
学科
信息技术
年级
第三册
学习目标
（1）了解红外避障传感器的组成和工作原理。（2）学会使用红外避障传感器，并能在程序中设置。（3）能够理解条件表达式并设计编写带有“永久循环”和“条件判断”模块的程序。（4）能够根据不同的避障环境修改程序。（5）培养学生的逻辑思维能力、小组合作能力和自学能力。
重点
会用“永久循环”和“条件判断”模块的编写程序
难点
理解“条件表达式”
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
播放扫地机器人视频是什么能让扫地机器人“看”到这些障碍物，巧妙地避开了它们呢？
观看、倾听
创设情境，提出问题，激发学生兴趣。
讲授新课
认识红外避障传感器的组成及工作原理。课件展示学生观察思考设计问题：为了避开障碍物，红外避障传感器应该安装在机器人的什么位置？2.根据需求拼搭安装好带有红外避障传感器的机器人。设计问题根据红外避障传感器安装的位置，你设计的机器人是怎样避开障碍物的？编写带有“条件判断”模块的程序。红外避障传感器的设置方法“条件判断”模块的设置方法小组内根据流程图，合作设计出程序仿真检验程序在仿真环境中，机器人自动避障程序已经能够让虚拟的机器人完美地完成任务了。在现实环境中，这个程序能让我们搭建的机器人自动避开障碍物吗？
观看图片或视频，回答问题
聆听、思考、对比讨论
引导学生学会任务分析，理清思路。将所学到的知识进行巩固
拓展提高
带有红外避障传感器的机器人除了“自动避障”之外，你还能够设计出怎样的功能？
学生巩固知识学以致用
对所学知识进行能力揭开。
课堂小结
回顾本节课内容。
盘点一下自己在本节课的学习收获。
对所学知识进行归纳与小结，有利于学生巩固知识，提升能力。
板书
第5课
自动避障机器人一、认识红外避障传感器二、编写避障机器人程序三、模拟仿真机器人避障四、搭建与调试避障机器人
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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第5课
自动避障机器人
小学信息技术（粤教版）
第三册下AB版教材
新知导入
玲玲你看，扫地机器人在工作的时候，可以灵活避开柜子、沙发等障碍物。
哇！它是怎样做到的呢？
我们给机器人装上“眼睛”—红外避障传感器，机器人检测到障碍物的时候，就可以想办法躲避开了。
人们在走路的时候是怎样发现并避开障碍物的呢？要怎样才能把这个本领教给机器人呢？
要让机器人避开障碍物，首先要给机器人装上“眼睛”，使它具有能感知障碍物的“器官”；然后设计避障程序，让机器人根据检测到的情况选择前进或者转弯。
新知讲解
一、认识红外避障传感器
红外避障传感器相当于机器人的“眼睛”，它由一个红外线发射管和一个红外线接收管组成的，如下图所示，它的主要功能是检测红外线发射管的前方是否有物体存在。
红外线接收管
红外线发射管
探测指示灯
可调电阻
红外壁障传感器的工作原理
1.工作原理:
发射管:
发出红外光
物体:
反射红外光
接收管:
接受反射光
微电脑:
收到信息
2.思考:红外避障传感器应该安装在机器人的什么位置？
我给机器人装上了红外避障伟感器，为什么它还是不会避开障碍物呢？
因为你只给机器人装上了红外避障伟感器，却没有把它激活。
我们要通过程序，让机器人使用红外避障传感器检测障碍物，并告诉它遇到障碍物时怎样避开。
二、编写避障机器人程序
编写程序(红外壁障传感器)
1.RC软件，打开红外壁障传感器。(图5-5)
2.思考:选择变量，选择端口是如何编辑的？
编写程序(条件选择)
1.打开条件选择对话框.(图5-7)
2.思考:是和否的含义?
条件表达式
1.观察:条件表达式对话框.
2.思考:红外避障变量==1表示的含义?
编写程序(输出部分)
1.添加转向,高速电机.(图5-8)
2.对转向,高速电机设置。(图5-8)
三、模拟仿真机器人避障
在RC编程软件的仿真环境中提供有模拟障碍物，可用于测试机器人避障程序能否实现避障的功能。模拟障碍物相当于实际场地中的墙壁或其他物体。
小组讨论探究,参考图5-9的操作，在仿真环境中添加设置障碍物。
1.程序仿真测试.
程序仿真
2.思考:为什么机器人撞到障碍物?
仿真模拟
1.观察:机器人放在两个迷宫中，它能够从哪个迷宫中走出来？
2.思考:需要怎样调整修改程序，才能让它从另一个迷宫中走出来？
四、搭建与调试避障机器人
小组合作搭建“自动避障”机器人。
接口连接
1.连接微电脑与红外避障传感器、左右电机之间的连接线。
2.思考:接口能随便接吗?
调试机器人
1.下载程序。
2.各小组调试机器人.小组间互相帮助。
拓展提高
1.带有红外避障传感器的机器人除了“自动避障”之外，你还能够设计出怎样的功能？
2.如果在机器人的前面,左侧,右侧,后面都装上红外避障传感器,机器人可能实现什么功能?要怎样选择端口呢?
3.如何设置迷宫图?
1.了解红外避障传感器的组成
2.会应用红外避障传感器
3.会用”永久循环“模块编写程序
4.会用”条件判断“模块编写程序
5.会在仿真环境中设置障碍物
课堂小结
板书设计
第5课
自动避障机器人
一、认识红外避障传感器
二、编写避障机器人程序
三、模拟仿真机器人避障
四、搭建与调试避障机器人
谢谢
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