第18课 机器人传感器
教学目的：
1．学习学生机器人的“主要器官”。 2．能够了解传感器的主要功能。
3．平等交流，掌握各“器官”的作用。 4．能够建立正确的机器人整体概念。 5．学会正确对待传感器的工作方式。
6．激发对学生机器人这一信息媒体的学习热情。
7．尝试用人的“器官”概念理解机器人的“器官”概念。 8．为传感器的学习建立合适的实践渠道。
教具准备：
1、多媒体机房。 2、极域教学系统。 3、相关图片、课件。
教学重点与难点
1．重点：学习学生机器人的“主要器官”。 2．难点：理解传感器的功能。
课时安排：2 课时。
教学过程： 一、引入新课
机器人也能像人类一样灵活地动作吗？
二、教学新课 A、认识传感器
师：机器猫非常灵活，它是小主人公的好朋友，请你观察下它，看看它是怎么样让小主人
知道它的喜怒哀乐的呢？ (播放机器猫的视频片断) (学生讨论)
师：请回答下面一组问题：
（1） 机器人的“表情”部件有哪些？ （2） 机器人的“感觉”部件有哪些？
（3） 在机器猫的身上找一找，它们都藏在哪里了呢？
传感器使得机器人认识外部环境，它们与人的眼睛、鼻子、耳朵和皮肤等器官起着相当的作用。传感器将从外界获取的信息转换成电子信号，传递到机器人的微控制器中。
目前，用于学生机器人的传感器主要有光感传感器、触碰传感器、温度传感器和声音传感器。
B、了解传感器的主要功能
师：机器猫可以完成很多复杂的工作，神奇极了，在现实的学生机器人身上，也能有这样的神奇。不过，它们运动的时候，可不是像我们人类一样，用手脚来运动，而是通过一个特别重要的器官来实现的，它就是――传感器！让我们一起来看看这个神奇的器官！
知识小问答：
（1） 传感器相当于人类的什么器官呢？ （2） 传感器分为哪几种类型呢？ （3） 每种类型的工作动力是什么呢？ （4） 为什么机器人一定要有传感器呢？ 学生分小组讨论
C、实物进行详细的讲解。 （1）灰度传感器
灰度传感器主要根据不同颜色的攀沿面对光的反射程度不同，光电三极管阴值也随之变化的特点进行检测。
应用实例：机器人沿线行走。 （2）测光值
a.单击“系统设置”菜单中的“传感器设置…”命令，设置通道1为“灰度传感器”。
b.单击添加一个“条件循环”控件。
c.添加一个“灰度传感器”控件在“条件循环”控件中。设置属性为“灰度传感器（1通道）”。
d.添加“液晶显示”控件，右击选择“属性”，“第一行设置”的“显示变量”设置为“灰度传感器械（1通道）”。
e.单击“保存”按钮，保存程序。 （3）下载程序
a.单击“编译”按钮，进行程序编译。
b.用下载线将计算机与学生机器人主板接口连接，打开学生机器人的电源开关，将学生机器人置于复位状态。
c.单击“程序下载到主控芯片”按钮，将程序下载到学生机器人的主板芯片中。完成后关闭电源，拔下下载线。
（4）启动机器人。 a.打开电源开关。
b.当等待执行指示灯闪烁时，按下运行键，学生机器人运行。 D、学习知识屋
学生机器人的“大脑”同许多电阻、电容和半导体等电子元件给成。机器人的嘴和感觉传感器就是机器人与外界通信的“器官”。
4．总结与评价
三、全课小结
四、作业
1、完成课后的“实践园”。 2、填写课本上的“成果篮。
第19课 机器人唱歌
教学目的：
1.认识伺服电机，了解伺服电机的组成结构。 2.了解伺服电机的工作原理。 3.学会编写控制伺服电机的程序。
4.以学生自主探究、合作学习为主，逐步培养学生的创造性思维能力、探索精神。
5.让学生在解决问题的过程中体会成功的快乐。
6.利用所学的机器人知识解决现实生活中的应用问题。
教具准备：
1、多媒体机房。 2、极域教学系统。 3、相关图片、课件。
教学重点与难点：
1.重点：学会编写控制伺服电机的程序。
2.难点：计数循环控件的设置，学会编写控制伺服电机的程序。
课时安排：1课时。
教学过程：
一、导入新课
1、前面我们学习了如何使学生机器人前进、后退、转弯，今天我们看看能不能使机器人跳舞给大家看。
2、要实现机器人跳舞，要作用伺服电机。
3、伺服电机是一种能根据指令到达特定位置的专用电机。伺服电机由一个直流电机、一个齿轮减速单元、一个轴位置传感器和一套控制电机运转的电路组成。
二、教学新课 1、编写程序。 （1）打开“学生机器人平台”窗口，单击“文件（F）”菜单中的“新建（N）”命令，新建一个程序。
（2）添加“流程控制”模块中的“计数循环”控件，并连接“Main”控件。右击“计数循环”控件，选择“属性”命令，在“固定次数的循环设定”对话框中将“循环次数”设定为“5”次。
（3）添加“伺服电机”控件，打开“伺服电机驱动控制”对话框。选定“伺服电机1”，将“转动角度”设为“180°”；选定“伺服电机2”，将“转动角度”设定为“100°”。
（4）添加“延时”控件，打开“延时属性设置”对话框，将“延时时间”设为“1000（毫秒）”。
（5）添加“电机”控件，打开“伺服电机驱动控制”对话框。选定“伺服电机1”，将“转动角度”设为“140°”；选定“伺服电机2”，将“转动角度”设定为“130°”。
（6）添加“延时”控件，打开“延时属性设置”对话框，将“延时时间”设为“1000（毫秒）”。
（7）单击“保存”按钮，保存文件。 2、下载程序
（1）单击“编译”按钮，进行程序编译。
（2）用下载线将计算机与机器人主板接口对接，打开学生机器人的电源开关，将学生机器人置于复位状态。
（3）单击“程序下载到主控芯片”按钮，将程序下载到学生机器人主板芯片中。完成后关闭电源，拔下下载线。
3、启动机器人。 （1）打开电源开关
（2）当等待执行指示灯闪烁时，按下运行键，学生机器人开始动作。 三、全课小结
1、现在让我们来欣赏我们的机器人跳舞给我们看吧！ 2、思考：如何使得学生机器人跳舞的动作幅度更大呢？
四、作业
1、完成课本上的“实践园”。
编写一段程序，使得学生机器人边行走边跳舞。 2、完成课本上的“成果篮”。
第23课 机器人比赛
教学目的：
1.了解沿线追踪比赛的规则。 2.了解灰度传感器的工作原理。
3.学会在系统设置中添加灰度传感器，学会设置灰度传感器。 4.学会设置单分支控制控件。 5.以自主探究学习、合作学习的方式，掌握编写机器人沿轨迹线行走的程序。 6．逐步培养学生的创造性思维能力、探索精神。 7.让学生在解决问题的过程中体会成功的快乐。
8.利用所学的机器人知识解决现实生活中的应用问题。
教具准备：
1、多媒体机房。 2、极域教学系统。 3、相关图片、课件。
教学重点与难点：
学会在系统设置中添加灰度传感器，学会设置灰度传感器，学会编程机器人沿轨迹线行走的程序，学会设置单分支控制控件。
课时安排：1课时。
教学过程：
一、导入新课
前面我们已经学习了如何控制机器人，今天我们一起来进行一次机器人沿线追踪比赛。
规则：沿线追踪是指学生机器人从比赛场地中的起始区出发，在规定的时间内沿着指定轨道到达停止区。
二、教学新课 1、任务要求
（1）学生机器估规定的时间内，从起点出发，沿着一条封闭的轨迹环线行走，最后再回到起点。
（2）学生机器人出发前，其身体不得超过起始线。
（3）机器人必须沿着轨迹线行走，一旦机器人身体完全脱离轨迹线即为任务失败。
（4）当裁判宣布机器人脱离轨迹线或机器人不能通过终点线时，操作员必须立刻停止机器人。
2、编写程序
（1）打开“学生机器人平台“窗口”，新建一个程序。 （2）测量场地和轨迹线的感光值。
（3）自定义两个变量Black,Max.变量Black表示场地和轨迹线感光值的中间值，并设定其初始值；变量MAX表示机器人在线的左侧（MAX＝0）、右侧（MAX＝1）或线上（MAX＝2），并设定初始值为“2”。
（4）添加一个“条件循环”控件，使得学生机器人不停地重复“检测——前进”。
（5）单击“系统设置”菜单中的“传感器设置…”命令，设置通道1、通道2都是灰度传感器。在工作区添加两个“灰度传感器”控件，代表控制学生机器人行走的两灰度传感器，设置属性为“灰度传感器（1通道）”、“灰度传感器（2通道）”。
（6）机器人在轨迹线上。添加一个“单分支控制”控件，打开属性对话框，设置属性为“条件1：灰度传感器（1通道）的值<＝BLACK”与“条件2：灰度传感器（2通道）的值<＝BLACK“。再添加一个”直流电机控件在该“单分支控制”控件中，设定“直流电机1”和“直流电机2”的运行方式为“0-正转”，“设定速度”为“15”。
（7）机器人向左偏。 （8）机器人向右偏。 （9）机器人完全左偏。 （10）机器人完全右偏 （11）保存并编译程序 3、下载程序、高度机器人
将编写好的程序下载到机器人上，并高度机器人。
三、评比
每个小组将机器人放在指定的比赛场地上，看看谁在最短的时间内完成任务。
四、全班进行讨论、交流
将自己的学生机器人与其他同学的机器人进行比较，你能发现哪些优点和缺点？
五、全课小结
六、作业
填写课本上的“成果篮”。