第8课 机器人机械手
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9课 扫地机器人
一、谈话教学导入
1.听说同学们对机器人已经学得不错了,能谈谈你们通过学习已经知道哪些知识了吗?(课前谈话与分组)
今天老师特意带来了我家里的一个机器人。大家认识吗? 2.对了,是扫地机器人。我们还是先来看看它的表演吧。 3.演示扫地机器人的基本动作。简单介绍它的功能。
4.扫地机器人有哪些部件,它是怎样工作的呢?今天这节课,我们就一起来走进我们身边的机器人(板书课题),深入分析一下它们,等下我还要请每个小组一起合作,发挥你们的想象和创意,设计一个自己的机器人呢。 二、分析扫地机器人
1.为了帮助同学们更好的了解扫地机器人,我这里给大家提供了一个分析设计的表格,要知道,机器人设计工程师在最初设计的时候想得也主要就是这些问题(出示课件中的表格一)
“扫地机器人”设计分析表 机器人名称 扫地机器人 人们为什么设计这种机 器人 它的主要功能是什么 它属于哪类机器人 它需要哪些主要部件 它需要哪些控制程序 2.介绍表格的主要内容。 3.要完成这些内容,还必须对机器人有一个充分的了解,老师还给大家提供了阅读的资料,请同学们结合书本和材料,自学并初步思考一下表格中的问题。
4.在自学和讨论的基础上,请学生回答表格中的问题。教师加以指导。并板书重要内容(组成和工作原理)。
5.在回答的基础上展示完成后的表格。(出示课件表格二)
“扫地机器人”设计分析表 机器人名称 扫地机器人 人们为什么设计这种机人们工作忙,想偷懒,不愿意自己扫地。 器人 它的主要功能是什么 能代替人自动清扫家中地面 它属于哪类机器人 特种机器人——服务机器人 它有哪些主要部件 微处理器 传感器 碰撞检测、电量检测、高度检测、红外测障 它需要哪些控制程序 执行机构 轮子、扫地刷子等 自动清扫程序、碰撞检测程序、跌落检测程序、自动充电程序等 三、设计自己的机器人
1.刚才我们一起认真分析了扫地机器人的设计,同时也了解了机器人的作用、种类、组成和工作原理。下面,大家有没有能力来自己设计一个机器人呢?
2.也许大家还有些担心吧,没关系,老师也给大家提供了一个设计分析的表格,只要大家按照这个表格来思考和设计,一定没问题。关键是要发挥大家的创意和合作的能力。等下我们就来比比哪个小组的创意设计和团队合作最棒。(出示课件表格三,简单介绍表格内容)
3.先请各小组展开讨论:我们为什么设计这个机器人和这个机器人能帮我们做什么? 4.在各小组讨论的基础上,初步明确并汇报各自设计的方向,教师加以指导。 5.各小组开展设计,由组长负责填写设计表格,并指派一名成员做好汇报的准备。 四、展示成果并评价 五、归纳小结
今天我们一起又重新走进和认识了我们身边的机器人,明确了机器人的作用、种类、组成和基本的工作原理。我非常高兴的是看到了同学们自己设计的各种很有创意的机器人想法。也许这些机器人在不久的明天真的能走进我们的身边。我更高兴的是在这个过程中,同学们发挥自己的想象,发扬团队合作的精神,表现的特别优秀。谢谢大家。