NXT16课教案设计.docx
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NXT16课教案设计.docx
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NXT16课教案设计
第一课搭建第一个NXT机器人
活动目的:
(一) 分组
1、3—4人一个组,选出组长、项目研究员、程序员、机械设计师;
2、为小组取一个组名。
(二)认识NXT核心元件
1、 对9797套装进行分类;
2、 认识NXT核心元件;
3、 搭建蓝牙机器人9797套装8___24页;
活动过程:
一、LEGONXT的几张酷图欣赏
二、认识乐高组件
1、轴、梁、轴套、半轴套、齿轮
2、传感器
3、控制器
三、了解乐高组件的基本搭建技巧。
1、搭建基本机器人
2、参照搭建手册搭建风车,了解齿轮的运用
第二课让机器人动起来
活动目的:
(一) 分组
1、2人一组,选出组长
2、为小组取一个组名。
(二)内容
1、了解NXT编程软件界面
2、学习移动模块、电机模块,并在此基础上掌握计器人的前进、后退、转弯。
3、掌握机器人转弯的几种方法。
教学过程
一:
认识编程软件MINDSTORMSEduNXT界面
1、启动MINDSTORMSEduNXT
在桌面上点击:
2、界面的组成:
编程区,面板区,学习区,菜单区、工具栏区、控制面板
二、任务:
让机器人“倒车入库”
1、任务分析:
第一步:
机器人前进;
第二步:
机器人右转弯
第三步;机器人后退;
2、模块介绍
3、编程
4、学习练习
三、机器人转弯的三种情况
1、差速转弯:
2、一个电机正转,另一电机反转来实现转弯
3、一个电机不动,另一电机转动(推荐方式)
(1)使用移动模块,只选择一个电机
(2)使用电机模块
第三课让机器人随着声音动起来
活动目的:
1、学习循环模块的使用
2、学习声音传感器的使用
3、学习分支模块的使用
活动过程
一:
机器人走方框
2、使用循环模块
二、、如何测定电机的运行时间
三、让机器人随着声音动起来
让机器人听到声音时开始运动,当机器人前方出面障碍物时,并后退转弯再前进。
1、介绍等待模块
第四课巡线机器人
活动目的:
1、了解光电传感器的原理
2、初步掌握光电传感器对光的测量方法
3、了解单光电传感器巡线的原理
活动过程
一、光电传感器的原理
1、光电传感器由光电接收管和光电发射管组成。
他能够接收外界
光的强度,并把光的强度换算成0-100的值。
2、影响光电传感器的因素
颜色、距离、质地等三个因素,是影响光电传感器的主要因素。
实验1、用光电传感器测量不同颜色的物质的值;
实验2、用光电传感器测量同一物质在不同距离的值
将一白色的物质,从近到远,测出传感器的值的变化
实验3、测量白色陶瓷片和白色的纸的反射值
3、光电传感器的用途
光电传感器的用途很多,比如识别颜色、判断距离等等。
今天我们主要学习利用光电传感器让机器人巡线,即让机器人在场地顺着黑色运动。
二、机器人巡线的基本原理
光电传感器
单光电传感器的巡线原理:
光电传感器没有检测到黑线,就向黑色一方转,当光电传感器检测到黑线地,就向远离黑线的另一方转动。
这样就可以让机器人顺着黑线前进。
第五课时齿轮的使用
教学内容:
1、了解齿轮的相关术语
2、了解齿轮的加速和减速的关系及优缺点
3、了解不同齿轮的搭建方法
一:
齿轮的相关术语
1、乐高的齿轮分类
普通齿轮、斜齿轮、双面斜齿轮、差速齿轮、涡轮
2、齿轮的单位和齿数
三、加速和减速的原理
它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。
当转动24齿,每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时,8齿也刚好转过一个齿,因此,大齿轮转过8个齿(24齿的齿轮)就可以让小齿轮转过一圈(360度)。
当大齿轮再转过8个齿时,小齿轮又转了一圈。
在你转动24齿齿轮的最后8个齿时,8齿齿轮转过第三圈。
这也是两轴产生不同速度的原因:
24齿齿轮转动一圈,8齿齿轮转动了三圈!
我们用两个齿轮齿数之比来表示两者的关系:
24比8。
经过简化,得到3:
1。
从数字来看,24齿齿轮1转就相当与8齿齿轮的3转。
由此,我们得到一种加速的方法(从技术角度来将应称为角速度,而不是速度)。
这时候你可能会想到在竞速小车上使用巨大的传动比。
遗憾的是,在力学中有得必有失,获得了速度,同时就减少了扭矩,简单的说,就是在力量上的损失会转化为速度——速度越快,扭矩就越小。
比率也相同:
如果获得了三倍的角速度,你的扭矩会减小到原来的1/3。
什么时候应当加速或减速传动,经验会告诉你。
总的来说,减速传动用的比加速传动要多,因为马达会产生很高的速度,但扭矩很小。
在多数时候,常减小速度来提高扭矩,让小车能爬上斜坡,或者让机器人的手臂举起物体。
在你不需要大扭矩时,可以减小速度来精确定位。
四、齿轮的搭建方式
第六课时
学习内容:
1、学习声音、等待、显示、声音传感器模块
2、编程技能练习:
(1)停在桌子上当机器人听到一个声音时,停下来;并发出一个提示声音;
(2)声音控制机器人,让机器人随着声音的大小而运动,声音越大,运动速度越快。
3、练习机器人的搭建
活动过程:
一:
功能模块的学习
投影
二、编程练习
1、停在桌子上
当机器人听到声音时,开始运动。
2、声音控制机器人
三、机器人搭建练习
进一步了解齿轮的组合使用。
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