资源描述
. 第一单元 结识新伙伴单元概述：本单元，我们将一起走进机器人的世界，结识机器人朋友，了解机器人的相关知识。学会用“能力风暴vJCl5仿真版”软件(以下简称“VJC仿真”软件)中的“直行”、“转向”、“显示”、“发音”、“启动电机”、“延时等待”、“停止电机”和“结束”等模块编写程序，教机器人学走路、学转弯、学唱歌、学画画做机器人耐心的小老师。在这个过程中，同学们还将了解什么是程序，以及程序的顺序结构和循环结构，知道它们是怎样影响程序的执行过程的，并会用“多次循环”、“永远循环”模块编写程序，体会怎样通过编写程序来达到控制机器人的目的。相信，机器人一定会成为同学们喜爱的好朋友，给同学们的学习和生活增添色彩!教学目标：1、认识机器人并了解机器人的发展与未来。2、了解机器人仿真软件的编程界面和运行环境。3、学会调整参数，让机器人做得更好。4、了解程序的顺序循环结构。5、掌握画正多边形的规律和方法。6、学会用“控制模块库”中的“永远循环”模块编写程序，让机器人反复唱歌。教学重点：1、机器人仿真软件的编程界面和运行环境。2、了解程序的顺序循环结构。（四）教学难点：1、会用“控制模块库”中的“永远循环”模块编写程序，让机器人反复唱歌。教学准备：在学生机上安装好VJC1.5版版仿真软件。单元课时安排：本单元有4课，每1课安排1课时，共4课时。第1课 认识新朋友 机器人仿真系统的应用与“直行”模块教学目标：1知识目标：认识机器人并了解机器人的发展与未来。2技能目标：了解机器人仿真软件的编程界面和运行环境。3、情感目标：培养学生对机器操作的兴趣。教学重、难点:了解机器人仿真软件的编程界面和运行环境。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入在机器人游园会上，我们见到了各式各样的机器人，有直立行走的人形机器人，有四肢运动的机器狗，还有多足运动的机器人昆虫，以及各种形状和结构的轮式运动机器人，你想知道机器人在游园会中的表现吗？本课，我们将了解什么是智能机器人，智能机器人有什么特点，了解“能力风暴VJC1.5仿真版”的操作界面，并与新伙伴一起参加比赛。二、新课教学 1问题研究智能机器人的特点（1）每个机器人的动力都来源于电池，如果没有电池，机器人就不能正常工作。（2）各种各样的机器人在各自的跑道上进行比赛，它们的所有动作都离不开“声、光、电”。（3）每个智能机器人都有一个可以编程控制的“大脑”。2.认识VJC1.5仿真版流程图编辑界面（1）双击不同模块库按钮了解每个模块库中分别有哪些模块。（2）单击工具栏中的“仿真”按钮，进入仿真环境界面。3认识VJC1.5仿真版的仿真环境界面（1）在仿真环境界面的顶部是机器人信息显示区。（2）在仿真环境界面的下部是环境信息显示区。（3）在仿真环境界面左侧的中间部分是环境编辑区，可以添加各种实体。（4）在环境编辑区中添加声源。（5）在环境编辑区中添加光源。4.参加比赛迈出第一步步骤1：双击桌面上的图表，进入VJC1.5仿真流程图编辑界面。步骤2：在左侧模块中选择“执行器模块库”，把“直行”模块拖到流程图编辑区，放在“主程序”模块的下方，使其以流程线与“主程序”模块连接。步骤3：右击“直行”模块，打开“直行模块”对话框在此对话框中有两个参数可以调整，一个是速度，一个是时间。我们把速度选到100，把时间选在1秒钟。步骤4：在“程序模块库”中将“结束模块”拖到流程图编辑区中，与“直行”模块连接。第一个简单程序编写完成。步骤5：单击工具栏中的“仿真”按钮进入仿真环境界面。步骤6：单击仿真环境左下角的“运行”按钮，出现一个仿真机器人。把仿真机器人拖到仿真环境中，单击鼠标，机器人开始运行程序。步骤7：如果需要修改程序或调整数据，在仿真环境下单击左上角的“退出”按钮，即可返回流程图编辑区。步骤8：执行“文件”下的“保存”命令，弹出“保存”对话框，单击“保存在”下拉列表框右侧的三角按钮，在弹出的文件夹列表中，选择要保存到的文件夹，在“文件名”框中输入“直行”，单击“保存”按钮完成程序的保存。课后反思：第2课 无脚走天下 “启动电机”模块和“延时等待”模块教学目标：1知识目标：学会用“执行器模块库”中的“启动电机”、“延时等待”、“停止电机”等模块编写程序。2技能目标：学会让机器人画弧线。3、情感目标：通过学习用弧线画苹果，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:学会使用“执行器模块库”中的“启动电机”。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入上节课我们通过了一个简单的赛跑项目，学会控制机器人的移动。本节课我们将通过执行器模块库中多个模块的组合使用，进一步掌握VJC1.5仿真版的基本使用方法。在机器人游园会上，大家围着一个场地正在观看比赛。我们也去试一下，看能不能参加比赛。二、新课教学 1机器人转圆圈让机器人围着一个标杆按顺时针的方向转一个圈。2.问题研究从简单问题出发当左右两个驱动轮的速度相同时，机器人是怎样运动的？我们先做一个实验。步骤1：双击桌面上的图标，进入VJC1.5流程图编辑区。步骤2：在“执行器模块库”中选择“启动电机”模块，拖入流程图编辑区。步骤3：用鼠标右击“启动电机”模块，打开“启动电机模块”对话框，将左右电机的功率调成一样大小。步骤4：加入“延时等待”模块，用鼠标右击“延时等待”模块，打开“延时等待模块”对话框，把时间调到3秒钟。步骤5：加入“停止电机”模块和“结束”模块，程序编辑完成。步骤6：单击工具栏中的“仿真”按钮，进入仿真环境场地，单击仿真环境下面的“显示轨迹”按钮，当按钮变成“不显示轨迹”时，运行程序后仿真环境场地中将会显示轨迹。步骤7：单击仿真环境中“保留原轨迹”按钮，当按钮变成“不保留原轨迹”，运行程序后将会保留机器人的运行轨迹。步骤8：单击“运行”按钮，把机器人拖到场地中释放。步骤9：多次运行仿真环境的机器人，会出现多条直线轨迹。3问题研究尝试改变步骤1：改变右电机功率，把右轮功率减到80。步骤2：进入仿真环境运行机器人程序，记得要保留轨迹。右电机功率为80的轨迹。4.问题研究对应的变化会让你发现规律对应的改变左驱动轮的功率，观察机器人的运动，你会发现右电机功率为100，左电机功率为80时的运动轨迹。观察结果：（1） 当左右电机功率相同时，机器人的运动轨迹是一条直线。（2） 当右电机功率为80,左电机功率为100的时候，机器人顺时针走了一段弧线。（3） 当左电机功率为80，右电机功率为100的时候，机器人逆时针走了一段弧线。研究结论：（1） 左右驱动轮功率相同时，机器人走的是直线。（2） 当两个驱动轮的功率不同时，机器人会往功率小的一侧转动。（3） 以上两段弧线，由于延时等待时间不够，所以没能走成一个完整的圆形。5.让机器人围绕着两个圆标绕“8”字（1）建立并保存场地步骤1：单击工具栏中的“仿真”按钮，进入仿真环境场地。步骤2：在左侧环境栏中选择“实体”，“添加障碍物”，“圆形”。步骤3：在场地中任意一点，按住鼠标左键“拖拽”出一个圆。步骤4：在实体窗口中修改直径数据为20，单击“确定”按钮。步骤5：用鼠标左键拖着圆形障碍物圆，观察下面鼠标位置，把圆形障碍物放到指定位置上松开鼠标。步骤6：重复步骤2步骤5的过程，完成第二个障碍物圆的建立并放到指定位置，建立绕标场地。步骤7：单击左侧文件栏中的“保存”，弹出“保存环境”对话框。步骤8：在保存环境对话框中给新建场地起名叫“8字场地”。步骤9：在保存环境对话框中单击“保存”。（2）编写走“8”字程序步骤1：走“圆”程序，把“启动电机”模块、“延时等待”模块和“停止电机”模块按顺序连线。步骤2：修改启动电机参数，左100，右85.步骤3：修改延时等待数据为8.2秒。步骤4：添加“结束”模块。（3）进入仿真环境步骤1：单击工具栏中“仿真”按钮，进入仿真环境场地。步骤2：在仿真环境左侧文件栏中单击“加载”。步骤3：在选择环境窗口中单击“8字场地”。步骤4：单击“进入环境”，即可出现“8字场地”。（4） 运行程序步骤1：在仿真环境界面，单击“显示轨迹”。步骤2：单击仿真环境界面的“运行”按钮。步骤3：把机器人放在两个圆形标的中间释放。三、创作天地试着在“停止电机”模块后加入“转向”模块。课后反思：第3课 我的本领大 循环模块与执行器模块组合应用教学目标：1知识目标：学会多次循环模块的使用。2技能目标：能熟练操作“循环”模块和执行器模块。3情感目标：增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:能熟练操作“循环”模块和执行器模块。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入在经历了前两个比赛后，我们来到了本领展示区，在这里我们将进一步了解机器人执行器模块库中的其他模块功能，认识控制模块库中的多次循环模块，见证循环程序结构和顺序程序结构的组合带来的奇迹，让机器人在出发执行器任务时或完成任务后有所表示。二、新课教学 1问题研究如何让机器人完成圆形组合图形让机器人画出一个由圆形组成的图案，观察分析如下：（1） 观察图3.1中有4个圆形。（2） 4个圆形的起点都是在中间位置。（3） 如果4个圆形初始角度相同，4个圆形应该重叠。研究结论：（1） 机器人“画”了4个一样的圆形。 （2） 每个圆形的初始角度不相同。（3） 第一个圆“画”完了，要转个角度再“画”第二个圆步骤1：把第2课保存的机器人走一个“圆”的程序打开。步骤2：先把“结束”模块拖到旁边。步骤3：在“停止电机”模块后面加一个“转向”模块。步骤4：在控制模块库中选择“多次循环”模块拖到流程图编辑区，放在程序旁边。步骤5：把鼠标放在“启动电机”模块上，将流程图程序拖到“多次循环”模块中。步骤6：将“多次循环”模块拖到“主程序”模块下连接。步骤7：把“结束”模块拖到“多次循环”模块下连接。步骤8：用鼠标右击“转向”模块，把转向速度设置为100，时间设置为0.21秒，程序编辑完成。2.问题研究机器人的本领（1）发音模块相当于我们人的语言。（2）显示模块相当于我们书写文字。（3）设置眼睛模块应该就相当于我们人的眼神了。3新的尝试人机对话步骤1：打开第1课保存的机器人比赛程序。步骤2：在流程图编辑区，选中“直行”模块连同“结束”模块一起放在“主程序”模块的右侧。步骤3：把执行器模块库中的“显示”模块拖到流程图编辑区，放在主程序模块下面。步骤4：右击“显示”模块，打开“显示模块”对话框，看到两行“显示信息”。在第一行输入begin。步骤5：把“延时等待”模块放在“显示”模块下面，右击“延时等待”模块，打开“延时等待模块”对话框，把时间调整到2秒钟。步骤6：把“直行”模块和“结束”模块放在“延时等待”下面。步骤7：单击“仿真”按钮，进入仿真环境，运行程序，观察仿真环境右上角出现了“begin”字样。课后反思：第4课 嘹亮的歌声 子程序设计与机器人发音教学目标：1知识目标：利用子程序让机器人发音。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:利用子程序让机器人发音。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入游园会的歌咏比赛就要开始了，我们的新伙伴已经报了名，现在抓紧时间练习一下。这节课我们将以“发音”模块为主，认识“子程序”模块，结合前三课学到的相关内容，编出一套最新组合，让机器人演唱歌曲小星星。小星星歌曲简谱如下：1 1 5 5 6 6 5 4 4 3 3 2 2 1 5 5 4 4 3 3 2 5 5 4 4 3 3 2 二、新课教学 1问题研究2. 新建子程序步骤1：在“程序模块库”中选择“新建子程序”模块并打开。步骤2：在“新建子程序”对话框中，给新建的子程序命名。步骤3：单击“确定”后进入子程序界面。步骤4：在子程序界面单击工具栏中的图标，即可返回主程序界面。步骤5：把“小星星”模块拖到主程序编辑区，右击该模块，打开“子程序调用模块”对话框。步骤6：单击“编辑”按钮即可再次进入子程序编辑界面。3在子程序中编辑歌曲步骤1：先编写小星星歌曲的第一句1 1 5 5 6 6 5 ，把7个“发音”模块拖到子程序流程图编辑区，顺序连接。步骤2：按照小星星歌曲的音阶顺序和音符的长短逐一修改7个“发音”模块中的参数。步骤3：试唱。方法一：先返回主程序，再进入仿真环境。方法二：从子程序直接进入仿真环境。课后反思：第二单元 超人的感觉单元概述：本单元， “VJC仿真”软件中的“红外传感器”、“亮度传感器”、“条件控制”第应用与运动。教机器人学会对障碍做出相应的反应。在这个过程中，同学们还将了解什么是传感器，以及传感器的种类，知道它们是怎样影响程序的执行过程的，并会用“红外传感器”、“亮度传感器”模块编写程序，体会怎样通过编写程序来达到控制并影响机器人的目的。相信，机器人一定会成为同学们喜爱的好朋友，给同学们的学习和生活增添色彩!教学目标：1、学会调整参数，让机器人做得更好。2、了解红外传感器的应用与避障运动。3、了解亮度传感器的应用与追光运动。教学重难点：教学重点：1、机器人仿真软件的编程界面和运行环境。2、红外传感器的应用。教学难点：1、会用“控制模块库”中的“永远循环”模块编写程序，让机器人反复唱歌。教学准备：在学生机上安装好VJC1.5版版仿真软件。单元课时安排：本单元有4课，每1课安排1课时，共4课时。第5课 忠诚的卫士 红外传感器的检测与条件控制教学目标：1知识目标：学会红外传感器的检测与条件控制的使用。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点: 红外传感器的检测与条件控制。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入在机器人游园会大门口，我们看到一个机器人站在那里不停地计数1,2,3，不知道累，不知道渴、不知道烦本节课，我们将了解红外传感器的检测和使用方法，以及选择结构程序的设计思路和方法。二、新课教学 1问题研究机器人如何识别环境障碍物（1）编写机器人“视力检测”程序步骤1：在计算机桌面双击图标进入流程图编辑区。步骤2：在“控制模块库”中选择“永远循环”模块，拖到“主程序”模块下面。步骤3：在“传感器模块库”中选择“红外测障”模块，放到“永远循环”模块当中。步骤4：在“执行器模块库”中选择“显示”模块，与“红外测障”模块连接。步骤5：右击“显示”模块，打开“显示模块”对话框。步骤6：在“显示信息”的第一行最后，选择“引用变量”，出现“变量百宝箱”对话框。步骤7：在“变量百宝箱”中选择“红外测障”模块。“变量百宝箱”中间的“整型变量引用”窗口变成了“红外变量引用”窗口。步骤8：在“红外变量引用”窗口，单击第一栏“红外变量一”，出现一把“钥匙”，表示该变量被选中。步骤9：单击“变量百宝箱”对话框的“确认”按钮，返回“显示模块”窗口，这时显示信息变为“红外变量一”。步骤10：单击“显示模块”对话框的“确定”按钮，完成了检测程序的编写。（2）设置仿真环境步骤1：单击进入仿真环境。步骤2: 把障碍物移到“显示屏”窗口中。2. 问题研究如何让机器人看的远一点步骤1：在仿真环境界面机器人初始参数设置区，单击“红外”按钮，在左侧栏中出现“红外”探测半径，将红外探测半径调整为80。步骤2：再把机器人放入仿真环境中检测“视力”。3问题研究如何让机器人看到障碍物时发出报警步骤1：打开红外测障程序，右击“红外测障”模块，弹出一个“红外测障模块”对话框。步骤2：单击“检测完成后，进行条件判断”，弹出新对话框。步骤3：打开条件判断表达式右侧“前”的下拉菜单，选择“无”。步骤4：单击“确定”。步骤5：在执行器模块库中选择“发音”模块。红外报警程序完成。 课后反思：第6课 看谁“躲”得快 红外传感器的应用与避障运动教学目标：1知识目标：学会红外传感器的应用与避障运动的使用。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点: 红外传感器的应用与避障运动的使用。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入 机器人的“眼睛”不仅能“看到”障碍物，还能调节“”视觉距离。 这节课，我们就让机器人在运动过程中，自己“躲避”障碍物，了解“条件判断”的功能与作用。二、新课教学 1问题研究让机器人在前进中遇到障碍物时停下来（1）编写遇见障碍物停止的程序步骤1：双击桌面图标，进入流程图编辑区。步骤2：打开上节课保存的红外报警程序。步骤3：右击“红外测障”模块，打开“红外测障模块”对话框。步骤4：把“启动电机”模块与“设置眼睛”模块连接。步骤5：把“停止电机”模块与“发音”模块连接，程序完成。（2）设置仿真环境步骤1：单击进入仿真环境。步骤2: 在环境编辑栏中选择实体 添加障碍物 矩形。步骤3：调整矩形障碍物的长为200，宽为15。步骤4：把障碍物移到“眼睛”和“显示屏”窗口下。（3）观察机器人的运动步骤1：单击“运行”按钮。步骤2：把机器人放在下面正对障碍物。步骤3：释放机器人，观察运动。（4） 研究讨论机器人没有“看到”障碍物时，一直往前走。当机器人遇到障碍物时，停下来发出“警报声”。2. 问题研究让机器人在运动中避开障碍物自主运动（1）先分析一下机器人红外传感器测障碍物的几种状态。（2）编写程序步骤1：打开6.2所示的程序。 步骤2：把“发音”和“停止电机”模块去掉，扔进“垃圾桶”。步骤3：再添加一个“红外测障”模块。步骤4：鼠标右击新添加的“红外测障”模块，打开“红外测障模块”对话框。步骤5：单击“检测完成后，进行条件判断”，打开“条件判断”窗口。步骤6：选择条件判断值“左”。步骤7：单击“确定”按钮，新添加“红外测障”模块后的主程序。步骤8：把“执行器模块库”中的“转向”模块拖到第二个“红外测障”步骤9：调整转向模块参数，右转速度为100，时间为0.1秒。步骤10：再添加一个“红外测障”模块。步骤11：重复上述步骤4、5，选择条件判断值“右”。步骤12：单击“确定”按钮后。步骤13：在第三个“红外测障”模块“是”的下面添加“转向”模块。步骤14：调整“转向”模块参数，左速度为-100，时间为0.1秒。步骤15：在第三个“红外测障”模块“否”的下面添加“直行”模块。 步骤16：调整“直行”模块参数，后退速度为-100，时间为0.2秒。步骤17：在第三个“红外测障”模块“否”的下面“直行”模块下，再连接一个“转向”模块，到此全部程序完成。（3）设置仿真环境步骤1：单击进入仿真环境。 步骤2：在环境编辑栏中选择实体 添加障碍物 矩形。步骤3：修改实体矩形参数，长为300，宽为5。步骤4：重复2、3，再添加一个实体参数。步骤5：再添加两个实体矩形，具体参数长为5，宽为200。步骤6：把鼠标放在实体矩形上，按住左键拖到位置松开。把前两个矩形上下放，后两个矩形左右放，调整实体位置。步骤7：保存场地。 （4）观察机器人运动步骤1：单击“运行”，把机器人拖入场地中。步骤2：释放机器人，观察运动。（5） 研究结论机器人在没有“看到”障碍物时，一直往前走。 当机器人左前方遇到障碍时，会向右转。 当机器人右前方遇到障碍时，会向左转。 当机器人正前方遇到障碍时，先后退再右转。课后反思：第7课 机器人“闹钟” 亮度传感器的检测与设置教学目标：1知识目标：学会对亮度传感器的检测与设置。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点: 亮度传感器的检测与设置。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入机器人的“眼睛”不仅能“看到”障碍物，还能看到亮光。这节课，我们就让新伙伴“睁开”眼睛“看太阳”。二、新课教学 1问题研究机器人的眼睛能看到“亮光”吗？（1）编写亮度检测程序步骤1：进入流程图编辑区。步骤2：仿照图5.1所示的红外检测程序，编写亮度检测程序，如图7.1所示。步骤3：打开“亮度检测模块”对话框，在“方式”栏中选择“平均”，如图7.1所示。（2）设置仿真环境步骤1：单击进入仿真环境。步骤2: 在环境编辑栏中选择光源，添加。把鼠标放在场地中间位置点一下，在场地中即刻出现如图7.3所示光源。步骤3：把机器人放在光源下面，如图7.4所示。（4） 观察机器人进行亮光检测步骤1：当机器人在光源以外的地方，检测到的数值为255，如图7.5所示。步骤2：把机器人往光源靠近，在进入光源范围内时检测到的光值为241，如图7.6所示。步骤3：再往前移动，检测到的光值为151，如图7.7所示。步骤4：把机器人放在光源跟前，检测到的光值为91，如图7.8所示。（5） 研究结论2. 问题研究机器人可以像闹钟一样吗？（1）编写机器人“闹钟”程序步骤1：打开如图7.1所示的亮度检测程序。步骤2：右击“亮度检测模块”，弹出“亮度检测模块”对话框，如图7.10所示。步骤3：单击“亮度检测模块”对话框中的“检测完成后，进行条件判断”，弹出新对话框，如图7.11所示。步骤4：修改条件判断值为“200”，如图7.11所示。步骤5：单击“确定”，程序流程图变为带判断功能模块，如图7.12所示。步骤6：把“发音”模块连接到如图7.13所示的位置。（2）观察现象步骤1：进入仿真环境。步骤2：添加光源，设置光源参数。光源的参数可以自己设定，如图7.14所示。步骤3:把机器人放在距离光源相应的位置上，即可发出“滴滴滴”的声音。（4） 研究结果当机器人“看到”亮光时，能发出“滴滴滴”的声音。如果环境光线不足，或者比较弱的时候，机器人不会发音。课后反思：第8课 机器人“扑火” 亮度传感器的应用与追光运动教学目标：1知识目标：学会亮度传感器的应用与追光运动的应用。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：通过学习，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点: 学会亮度传感器的应用与追光运动的应用。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入听说过飞蛾扑火，还没听说过机器人“扑火”。这节课，我们试着用机器人的两只眼睛寻找“火源”并靠近“火源”。二、新课教学 1问题研究机器人如何识别环境障碍物（1）编写左右亮度检测模块步骤1：进入流程图编辑区。步骤2：打开7.1所示的亮度检测程序。步骤3：再添加一个“亮度检测”参数，如图8.1所示。步骤4：设置第一个“亮度检测模块”参数，如图8.2所示。步骤5：设置第二个“亮度检测模块”参数，如图8.3所示。步骤6：打开“显示”模块。步骤7：单击第一行“引用变量”打开“变量百宝箱”对话框，如图8.4所示。步骤8：单击“亮度”，选择“亮度变量一”，如图8.5所示。步骤9：单击“确认”按钮，返回“显示模块”对话框，如图8.6所示。步骤10：在“显示模块”中，单击第二行“引用变量”，再次打开“变量百宝箱”对话框，如图8.7所示。（2）设置仿真环境步骤1：单击进入仿真环境。步骤2: 把障碍物移到“显示屏”窗口中。2问题研究能否让机器人像飞蛾一样靠近火源（1）编写机器人“扑火”程序步骤1：打开如图8.1所示的左右亮度检测程序。步骤2：在“控制模块库中”，选择“条件判断”模块，连接到“显示”模块下面，如图8.11所示。步骤3：右击“条件判断”模块，打开“条件判断模块”对话框，如图8.12所示。步骤4：单击条件判断式中的“整形变量一”，弹出“变量百宝箱”对话框，如图8.12所示。步骤5：在“变量”百宝箱对话框中选择“亮度”传感器。在“亮度变量引用”中选择“亮度变量一”，如图所示8.13所示。步骤6：单击“确认”按钮，返回“条件判断对话框”，将“条件判断式”中间的“关系运算符”设置为“”，条件判断式右侧设置为“10”，如图8.14所示。步骤7：“停止电机”模块放在条件判断式成立的右侧，如图8.15所示。 3.学生上机操作练习课后反思：第三单元 非凡的智慧单元概述：机器人的超人感觉，让我们看到了机器人既能看到障碍物又能看到自然环境光线的强与弱。现在我们和机器人一起去游园会参加游艺、游戏等娱乐活动，感受机器人的非凡智慧。机器人通过各种传感器感知外部环境信息，认识机器人的传感器，并且学习控制传感器是提高机器人智能性的关键。本单元，我们将学习了解机器人的碰撞传感器和地面灰度传感器，进一步熟悉和掌握程序的3种结构形式，熟悉和掌握传感器的检测及使用方法，提升编写程序的能力。教学目标：1、使学生学会碰撞传感器的检测与条件控制。2、掌握地面传感器的检测与应用。教学重难点：1、碰撞传感器的检测与条件控制。2、地面传感器的检测与应用。教学准备：在学生机上安装好VJC1.5版版仿真软件。单元课时安排：本单元有2课，每1课安排1课时，共2课时。第9课 磨拳又擦掌 碰撞传感器的检测与条件控制教学目标：1知识目标：学会碰撞传感器的检测与条件控制。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：通过学习，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:碰撞传感器的检测与条件控制。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入人可以通过肢体感觉周边环境物体的存在，机器人通过什么感知身边物体的存在呢？当机器人碰到障碍物时，能“自主”停止运动吗？本节课，我们将了解碰撞传感器的检测和使用方法，掌握利用碰撞传感器的“触碰”特点，让机器人实现“自主”运动控制。二、新课教学 1问题研究机器人怎样感知身边物体的存在（1）编写机器人“触觉检测”程序。步骤1：进入“流程图编辑区”，顺序选择“永远循环”、“启动电机”、“碰撞检测”、“显示”、“结束”模块等，如图9.1所示。步骤2：设置“启动电机模块”参数，左右电机功率设置为60，如图9.2所示。步骤3：打开“显示模块”对话框，单击“引用变量”，如图9.3所示。步骤4：在“变量百宝箱”对话框中选择“碰撞”传感器，选择“碰撞变量一”，如图9.3所示。步骤5：“确认”后返回“显示模块”对话框，如图9.4所示。（2）设置仿真环境进行检测步骤1：单击进入仿真环境。步骤2：添加障碍物，圆形、矩形都可以，大小自己设置，如图9.5所示。步骤3：把机器人拖入场地，观察机器人的运动情况和显示结果，如图9.6所示。2问题研究前方遇到碰撞时如何停下来（1）编写前方遇到碰撞停下来的程序步骤1：进入流程图编辑区。步骤2：在“程序模块库”中选择“新建子程序”模块，如图9.8所示。步骤3：在“新建子程序”窗口中，给新建的子程序起个名，如图9.9所示。步骤4：“确定”后直接进入子程序编辑界面。 步骤5：先把“碰撞检测”模块连接上。 步骤6：右击“碰撞检测”模块，打开“碰撞检测模块”对话框，如图9.11所示。步骤7：单击“检测完成后，进行条件判断”，打开“碰撞检测模块”，如图9.12所示。 步骤8：在“方向设置”复选框中选择“左前”和“右前”，如图9.13所示。步骤9：单击“确定”按钮，返回子程序编辑界面，如图9.14所示。步骤10：把“停止电机”模块连接在条件成立“是”的下面，如图9.15所示。3. 问题研究让机器人后退运动也能做到碰撞停（1）编写后面遇到碰撞停的程序（2）进入场地实验（3）研究结论4.学生上机操作练习课后反思：第10课 丢手绢游戏 地面传感器的检测与应用教学目标：1知识目标：使学生学会对地面传感器的检测与应用。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：通过学习，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:地面传感器的检测与应用。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入在机器人游园会的游艺区，很多人都在玩丢手绢的游戏，我们赶快参与一下。本节课，我们将了解机器人的地面传感器，并掌握使用方法。二、新课教学 1问题研究机器人如何按规定路线行走（1）编写地面灰度检测程序在流程图编辑区，编写地面灰度检测程序，设置显示参数，如图10.1所示。（2）进入仿真环境进行检测步骤1：单击进入仿真环境，在文件栏中选择“加载”，打开“选择环境”对话框，选择“灰度检测场地”文件，如图10.2所示。步骤2：单击“进入环境”，出现如图10.3所示的地面灰度检测场地。步骤3：把机器人放入“地面灰度检测场地”进行检测。加上黑、白、红一共9种颜色，检测数据如图10.3所示。（3）观察地面灰度检测不同颜色，显示的数据大小不一样。如红、黄、紫色。不同颜色，显示的数据值一样。如红、绿、蓝三色数据值都是170。（5） 研究结论机器人通过地面传感器可以简单识别不同“颜色”和灰度的地面。2问题研究利用机器人的地面传感器制作“丢手绢”游戏（1）编写让机器人走“圈”的程序（2）进入仿真环境场地步骤1：进入仿真环境，在机器人初始参数设置一栏，单击“显示轨迹”，“不显示轨迹”。单击“保留原轨迹”，“不保留原轨迹”。如图10.5所示。步骤2：把机器人放在X=100，Y=120的点上轨迹如图10.6所示。（3）制作场地步骤1：在仿真环境编辑区选择“实体”，“添加图带”，“圆形，如图10.7所示。步骤2：设置“实体圆直径”为60，如图10.7所示步骤3：设置颜色，红色，如图10.7所示。步骤4：参照10.8所示的颜色版，完成如图10.9所示场地。步骤5：保存彩色连环场地。（4） 观察实验 把机器人放在白色圆形位置上，观察机器人机器人一定要在每个圆环的上面经过。（5）完成“丢手绢”游戏程序步骤1：返回流程图编辑区，编写如图10.11所示的程序。步骤2：设置参数，如图10.12所示。（6）验证程序步骤1：进入仿真环境，加载“彩连环”场地。步骤2：把机器人放在“白色”起点，开始运行。4.学生上机操作练习课后反思：第11课 听话的朋友 真实机器人声音传感器的检测与应用教学目标：1知识目标：真实机器人声音传感器的检测与应用。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：通过学习，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点:真实机器人声音传感器的检测与应用教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入我们人和动物是用耳朵来“听声音”的，你知道机器人用什么“听声音”吗？机器人的“耳朵”又是什么样的？本节课，我们将认识机器人的“耳朵”，并学会检测和使用。让机器人“听到”发令时，能够根据任务做出相应的动作。二、新课教学 1使用真实机器人前的准备工作步骤1：检查计算机是否安装了“能力风暴vjc2.0”的应用软件。步骤2：认识真实机器人，如图11.1所示。步骤3：检查实验用机器人是否已充电。步骤4：检查下载程序的usb数据线是否已经插在计算机的usb接口上。2机器自检步骤1：双击桌面图标，打开如图11.3所示窗口。步骤2：选择“流程图程序”，单击“确定”按钮进入编程界面，如图11.4所示。步骤3：在“工具”栏中选择“机器人自检程序”。打开“编译和下载”窗口，如图11.5所示。步骤4：将下载线与机器人连接，如图11.6所示。步骤5：按下机器人“开关”键，如图11.7所示。步骤6：下载结束，下载窗口关闭后，关闭机器人电源，拔下机器人一端的下载线。3. 问题研究“听力”检测（1）编写声音检测程序步骤1：进入流程图编辑区，编写声音检测程序，如图11.1所示。步骤2：用usb下载线连接计算机与机器人。步骤3：单击“下载”按钮，打开机器人电源。步骤4：关闭机器人电源，拔出下载线。（2）运行“听力”检测程序步骤1：按下机器人电源开关。步骤2：按下“运行”键。（3）研究结论机器人在“听”到我们发出的声音或者是环境的噪声时，会在显示屏上显示出一些数据，这些数据表示“听”到的声音。环境声音大，显示数值大，反之数值小。4.问题研究机器人如何“听令”出发（1）编写“听令”回复程序（2）运行“听令”回复程序（3）实验结果（4）编写“听令”出发程序（5）研究结论课后反思：第12课 跟踪运动战 真实机器人红外传感器的检测与“跟踪”运动教学目标：1知识目标：真实机器人红外传感器的检测与“跟踪”运动。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：通过学习，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点: 真实机器人红外传感器的检测与“跟踪”运动教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入我们在进行“跟踪”的时候，一定是有目标的。当机器人“看到”前方有“目标”出现时，即进行跟踪，并能够跟踪随“目标”物体进行移动。本课，我们要学会检测真实机器人的红外传感器，并学会用红外传感器控制机器人的运动。二、新课教学 1问题研究红外检测（1）编写红外传感器检测程序步骤1：双击图标，进入vjc2.0流程图编辑区步骤2：红外传感器检测程序如图12.2所示。步骤3：添加显示信息为“红外变量一”，修改延时等待参数为0.1秒，如图12.2所示。（2）运行红外传感器检测程序用下载线连接计算机和机器人，给机器人下载程序，下载完成后，拔出下载线。（3）观察检测效果打开机器人电源，运行程序。（4）研究结论红外传感器检测结果与仿真环境检测结果一样。红外传感器识别障碍物的距离，可以通过调整可变电阻进行改变。2问题研究跟随移动物体进行运动（1）编写跟随移动物体运动程序步骤1：在图12.2检测程序中去掉“显示”模块和“延时等待”模块，如图12.6所示。步骤2：在控制模块库中选择“条件判断”模块，与“红外测障”模块连接，如图12.7所示。步骤3：右击“条件判断”模块，打开“条件判断模块”对话框，调整判断式：红外变量一=无，如图12.7所示。步骤4：在条件判断成立一侧添加“停止电机”模块，如图12.8所示。步骤5：条件不成立一侧添加“条件判断”模块，如图12.9所示。步骤6：设置第二个条件判断式红外变量一=左，如图12.9所示。步骤7：如果障碍物在左侧，机器人要往左侧运动。添加“启动电机”模块，参数设置左电机3，右电机80，如图12.1所示。步骤8：继续添加“条件判断”模块，如图12.11所示。步骤9：设置第三个条件判断式，红外变量一=右，如图12.11所示。步骤10：如果障碍物在右侧，机器人要往右行。添加“启动电机”模块，参数设置左电机80，右电机30，如图12.12所示。步骤11：当第三个条件判断式不成立时，就是机器人的前方“看”到了障碍物，添加“启动电机”模块，如图12.13所示。步骤12：直行前进的参数设置，左右电机速度都为80，如图12.14所示。（2）运行跟随移动物体进行运动的程序（3）实验步骤1：开机时把机器人放在“看”不到障碍物的地方，此时机器人应该停止不动。步骤2：当把手或书本放在机器人的左侧红外发射管前面时，机器人会有“左行”动作。步骤3：当把手或书本放在机器人的右侧红外发射管前面时，机器人会有“右行”动作。步骤4：把障碍物放在机器人正前方可以“看”到的位置时，机器人会往前走。（4）研究结论机器人通过红外传感器可以跟随移动物体进行运动。课后反思：第13课 向光明进军 真实机器人光敏传感器的检测与应用教学目标：1知识目标：真实机器人光敏传感器的检测与应用。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：通过学习，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点: 真实机器人光敏传感器的检测与应用。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入我们每天睁开双眼时，一丝亮光首先进入眼帘，我们知道天亮了。机器人通过什么来识别环境光线呢？本节课，我们要学会为真实机器人做亮度检测，并教会机器人“看到”有亮光的地方就会自动跑过去，并且追着亮光运动。二、新课教学 1.问题研究亮度检测（1）编写光敏传感器检测程序步骤1：在流程图编辑区，完成13.2所示程序。步骤2：设置“光敏检测”模块，选择方式为“平均”，如图13.2所示。步骤3：“显示模块”设置为“光敏变量一”，如图13.2所示。步骤4：设置延时等待为0.1秒，如图13.2所示。（2）观察检测效果步骤1：打开机器人电源，运行程序。步骤2：用两手先把左右两只“眼睛”捂上，观察检测值。步骤3：再轮流放开左手、右手，观察检测值。（3） 修改检测程序步骤1：在图13.2中添加一个“光敏检测”模块，如图13.3所示。步骤2：设置第一个“光敏检测模块”为“光敏变量一”，方式为“左”，如图13.3所示。步骤3：设置第二个“光敏检测模块”为“光敏变量二”，方式为“右”，如图13.3所示。步骤4：“显示模块”设置为“光敏变量一”和“光敏变量二”，如图13.4所示。步骤5：延时等待设置为0.2秒。2.问题研究机器人如何追光运动（1）编写追光运动程序步骤1：在图13.3程序中，把“显示”模块和“延时等待”模块去掉。步骤2：添加“条件判断”模块，如图13.5所示。步骤3：设置条件判断式，光敏变量一光敏变量二，如图13.6所示。步骤4：在条件判断模块“是”的下面添加“启动电机”模块，设置参数为：左电机30，右电机80，如图13.7所示。步骤5：在条件判断模块“否”的下面添加“启动电机”模块，设置参数为：左电机80.电机30，如图13.8所示。（2）运行程序，观察追光运动效果步骤1：准备光源（手电筒或蜡烛等）。步骤2：给机器人下载上述程序。步骤3：把机器人面向光源摆放，打开机器人电源，运行程序。（3）改进程序为了避免机器人撞到光源，设置一个停止点来控制机器人的运动。机器人在追光运动中，先检测是否到达停止点，没到达停止点继续做追光运动。停止点设置为200 。（4） 追光运动实验与观察步骤1：下载程序，设置光源，运行程序。步骤2：观察机器人在追光运动中能否停止下来。步骤3：当机器人停止运动时，移动光源，观察机器人是否能进行追光。（5） 研究结论机器人可以自己追着光源走，并且能够在距离光源一定距离的位置停止追光。课后反思：第14课 创意演奏家 真实机器人碰撞传感器的检测与应用教学目标：1知识目标：真实机器人碰撞传感器的检测与应用。2技能目标：培养学生上机操作的能力。3情感目标：通过学习，增加对机器人学习的兴趣。教学重、难点: 真实机器人碰撞传感器的检测与应用。教学课时：1课时教学过程：一、课堂引入机器人的碰撞传感器相当于人的触觉，它通过开关的闭合获取碰撞信息。我们利用碰撞传感器的开关功能，让机器人模拟一个八音盒，既可以现场“演奏”，还可以“播放乐曲”。本节课，我们要掌握机器人碰撞传感器的检测方法，学会使用碰撞传感器完成模拟八音盒的任务。二、新课教学 1.问题研究碰撞检测（1）编写碰撞传感器检测程序步骤1：进入流程图编辑区，完成碰撞检测程序。步骤2：设置显示“碰撞变量一”，延时等待为0.1秒，如图14.2所示。（2） 下载程序，运行碰撞检测程序。（3） 观察碰撞检测程序用手从不同的方向推动碰撞块，观察检测值。发现碰撞检测值与仿真环境的一样。（4） 研究结论通过检测，机器人的碰撞传感器可以正常使用。2.问题研究模拟八音盒问题研究：机器人可以感知8个方向的碰撞，八音盒也是8个音，正好可以一一对应。为了便于演奏，把音阶顺时针依次排列，如图14.4所示。（1） 编写模拟八音盒程序步骤1：进入VJC2.0软件，编写程序。步骤2：添加4个“条件判断”门口，如图14.5所示。步骤3：逐一设置条件判断值，如图14.6所示。步骤4：按照图14.4的音阶排列顺序，把3个“发音”门口连接在相应的条件成立一侧，如图14.7所示。（2） 发音实验步骤1：下载程序，运行程序。步骤2：按照发音顺序从“前到后，再到左前”转一圈。（3） 研究结论利用碰撞传感器的开关功能，可以让机器人模拟八音盒。3.学生上级操作练习课后反思：致力于打造全网一站式需求,为大家助力来源网络仅供参考欢迎您下载我们的文档35.
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