仿真机器人教案.docx
- 文档编号:9138854
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:24.77KB
仿真机器人教案.docx
《仿真机器人教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《仿真机器人教案.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
仿真机器人教案
第一课:
教课机器人概括
教课目的:
1.认识机器人的观点。
2.认识机器人的分类和用途。
3.培育对机器人的浓重兴趣。
教课重点:
培育对机器人的浓重兴趣。
教课难点:
认识机器人的观点。
教课准备:
机器人仿真环境软件。
教课过程:
一、问题导入
同学们,你们队机器人感兴趣吗你们队机器人认识多少
二、认识机器人
1.讲解机器人观点
机器人是一种可编程的多功能智能操作机,或是为了履行不一样的
任务而拥有电脑控制功能、可编程实现动作的特意系统。
它是高级整
合控制论、机械电子、计算机、资料和仿生学的产物。
在工业、医学、
农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。
一般由履行机构、驱
动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等构成。
2.经过图片让同学们认识各样机器人民用机器人
娱乐用机器人
军事用机器人
科研机器人
三、练习稳固
和同学们一块经过网络认识更多的对于机器人竞赛的信息四、部署作业
设计一个自己想象中的机器人,绘图并用文字说明自己的机器人有什么功能和特色。
第二课:
教课机器人和仿真机器人教课
教课目的:
认识教课机器人的概略。
认识能力风暴教课机器人的身体构造。
认识和应用能力风暴教课机器人的仿真教课环境。
教课重点:
认识和应用能力风暴教课机器人的仿真教课环境。
教课难点:
认识能力风暴教课机器人的身体构造。
教课准备:
机器人仿真环境软件。
教课过程:
一、问题导入
我们没有购置到机器人怎么办我们怎么才能够经过其余渠道学习和认识机器人。
二、经过网络展现教课机器人概略
跟着人工智能技术、计算机技术等有关技术的发展,对智能机器人的研究愈来愈多。
在教育领域,很多学校已在学生中开设了机器人学方面的有关课程或开设了兴趣实践小组。
为了知足这些需要,人们特意研制出来了各样合适于教课用的机器人。
三、介绍能力风暴教课机器人状况
在中,有五种型号的机器人:
AS-M、AS-MII、AS-UII、AS-InfoX
和AS-InfoM。
虚构机器人的身体构造跟真切的能力风暴智能机器人是相像的。
感觉器官能力风暴智能机器人的感觉功能,是由机器人的传感器实现的。
能力风暴机器人身上安装的传感器有以下几种:
红外传感器
红外传感器由红外发射器和红外接收器两部分构成。
一旦程序中发出“红外测障”的指令,红外发射器就开始发射红外线。
红外线碰到阻碍物会反射回来,被红外接收器接收,进而机器人就能判断出阻碍物所在的方向。
碰撞传感器
虚构机器人的碰撞传感器能够检测左、右、前、后四个方向的碰
撞,型号为AS-InfoX的机器人只好检测前、左、右三个方向的碰撞。
光敏传感器
光敏传感器能够检测光芒的强度,检测到的值为0~255之间的
整数。
光芒越亮,检测到的数值越小;光芒越暗,检测到的数值越大。
地面灰度传感器
地面灰度传感器能够检测地面的灰度,检测到的值为
0~255之
间的整数。
地面颜色越深,灰度值越大;地面颜色越浅,灰度值越小。
此项功能跟真切的能力风暴智能机器人基真同样。
声音传感器
声音传感器能够检测声强盛小,检测到的值为0~255之间的整
数。
数值越小,声音越低;数值越大,声音越响。
此项功能跟真切的能力风暴智能机器人是同样的。
四、给学生演示,并让学生认识仿真运转环境
前方我们已经详尽地介绍了教课机器人,可是因为教课用机器人
比较昂贵,一般的乡村校校因为经费欠缺,尚且不可以装备实物机器人。
为了教课的需要,人们又开发了模拟仿真的环境,也就是用计算机软
件来模拟实物机器人的运转状况。
这类形式的教课就是本书所要提的
仿真机器人教课。
五、部署作业
经过网络查找对于机器人和机器人教课的更多信息和知识。
第三课:
仿真机器人教课编程环境
教课目的:
认识仿真机器人教课编程环境。
观察软件,看看界面有哪些部分构成。
认识仿真机器人教课编程环境,从中发现什么信息呢
教课重、难点:
认识仿真机器人教课编程环境。
教课准备:
仿真机器人教课编程环境
教课过程:
一、问题导入
在我们从前学习过的word、excel等软件中界面包含哪些部分
二、展现仿真机器人教课编程环境地面
1.流程图编写界面介绍“仿真版”流程图编写界面以以下图所示,由以下几个部分构成:
菜单栏、工具栏、模块库(包含履行器、传感器、控制、程序模块库、
AS多功能扩展卡(合用型号AS_M\AS_MII\AS_UII)、通信模块库(合用型号AS_UII)、垃圾箱、流程图生成区、JC代码显示区。
下边将作详细介绍。
菜单栏
菜单栏中包含了各样菜单,以以下图所示:
将鼠标放在各个菜单上,就会出现一个下拉框,能够看到此中的子菜单。
分别介绍以下:
文件:
“新建”、“翻开”、“保留”、“封闭”这些都是对文档最基本的操作;“输出JC程序”可依据流程图生成JC代码。
编写:
在编写复杂程序的过程中,常常会用多个子程序服务于一个主程序,而“编写”菜单中的“主程序”、“删除子程序”就为编程带来了便利。
视图:
能够隐蔽/显示工具条、JC代码显示区;“连结指示”则
能够显示/隐蔽模块的指示红点,帮助初学者掌握模块连结的技巧;
能够用“流程图背景”为流程图生成区改换背景;经过“放大”、“减小流程图”、“自动缩放”来调整流程图大小。
工具:
分为“仿真目前途序”、“仿真流程图文件”、“设置选项”三个功能项。
“仿真目前途序”对用户正在编写的流程图进行仿真,“仿真流程图文件”对用户选择的流程图文件进行仿真。
“设置选项”能够设置机器人型号和流程图文件保留路径。
工具栏
工具栏图标挨次对应以下功能:
新建翻开保留仿真主程序\JC代码显示减小放大自动缩放帮助。
三、模块库区介绍
模块库能够经过鼠标的点击把它们分别翻开。
以下图是AS-InfoM机器人能够使用的所有图形模块。
假如机器人型号不一样,会与以下图略有不一样。
四、流程图生成区
“仿真版”中间最大一个窗口就是流程图生成区(以以下图所示),左边的模块库区的模块能够移入到这个地区,连结生成流程图程序。
在编写流程图的过程中,还能够进行模块的插入、挪动、删除等操作。
JC代码显示区
“仿真版”能够依据流程图程序自动生成JC语言的源程序,显
示在“JC代码显示区”中(点击工具栏中的“JC代码”快捷按钮即可
显示)。
垃圾箱
在编程的过程中,假如要删除某个模块,能够将模块移到“垃圾箱”处,在“垃圾箱”上点击一下,即可删除此模块。
五、编程特色介绍
本软件可采纳两种形式进行编程,即代码编程和图形化编程。
对于代码编程需要C语言基础,对于一般的小学生不做要求,只需求掌握图形化编程。
我们能够从模块库中点击选中一个模块将其增添到编程地区,并将模块拖放到上一个模块邻近时就会产生一条连结线,这样就够成了一个流程图,在流程图的结束地点放一个结束模块,就达成了一个简单的程序,其实本软件的编程本质是在画流程图,并对每个流程图的模块进行简单的参数设置,就达成了编程,这样就是图形化编程。
六、部署作业
1.仔细翻开和封闭机器人编程软件,观察其构成部分和特色。
2.简单地将图形模块拖放到编程区进行连结,并练习文件的保留、翻开、封闭等操作。
第四课:
运转和赏识例程
教课目的:
1.运转和赏识例程。
2.认识仿真版各个工具栏的使用和作用。
教课重、难点:
认识仿真版各个工具栏的使用和作用。
教课准备:
机器人仿真环境软件教课过程:
一、问题导入
VJC机器人编程出色吗你想看一看他人的编程结果吗二、VJC机器人仿真环境介绍
“仿真版”仿真工具能模拟机器人运转程序,同时供给了运转环境的创立、改正、删除、参数设置等功能。
在这里能够对我们编写的机器人程序进行调试或模拟实践。
对于模拟环境的进入能够在编程界面下点击“工具——仿真目前途序”或点击以下工具栏中的第四个仿真命令来实现进入仿真环境。
对于仿真环境的退出,一定点击退出按钮,这样才能正真地退出,不然下次运转仿真环境时就会犯错啦!
进入仿真界面后,点击先设置仿真环境,再点击运转机器人,将机器人放到运动地区的合适地点便可以模拟运转了。
对于模拟环境的设置同学们去探究,这里就不一一表达了。
三、一个例程的运转
对于例程的运转我们得分三步走,第一在翻开原程序,而后进入仿真环境,最后,调入仿真环境,再履行机器人即可。
如上图所示,从文件的翻开命令中进入对话框选择本程序自带的例程,而后便可以翻开并已经编好的图形程序。
点击仿真命令进入仿真环境。
最后一步,就重点击加载,选择沿线走场所,再点击进入环境。
以后点击“运转”将机器人放到线的一段,这样便可以让机器人沿线走了。
假如我们将运转环境中选择为现实轨迹那么我们便可以实现将机器人行走的轨迹留在了屏幕上。
四、作业部署
运转和赏识本程序所带的例程。
第五课:
利用流程图解决问题
教课目的:
认识流程图解决问题的方法。
认识生活中的问题解决方法有哪些。
教课重、难点:
认识流程图解决问题的方法
教课准备:
教课幻灯片
教课过程:
一、认识解决问题的过程
生活中的解决问题的三种方式:
1.依据某种次序去做完某些过程;2.将某些过程循环做若干次;3.有时就是依据某些条件的详细状况有选择的履行过程
我们的计算机和机器人也依据了这三种解决问题的方式,我们对其对应的程序构造分别叫做次序构造、循环构造和判断构造。
二、各样图形所表示的思想方式
以下是我们常常用来表示某些事件的操作过程,叫流程图,其实就是表示我们的思想方式的图形,你们认识吗
表示停止表示过程表示决议判断表示获得数据信息
我们就用上述流程图来表示一下路灯的控制思想吧。
同学们注意
领会一下用流程图表示思想的方法。
开始
能否黑夜情
况
是否
判断
开灯关灯
等候10分钟
强迫结束
三、同学们你能读懂下边的流程图吗
同学们,你能把你平常想解决的问题用图形表示吗四、作业部署
用流程图表示一下选班长的过程。
第六课:
图形化模块操作的方法
教课目的:
1.介绍流程图来编写各样机器人程序的图形化编程方式。
2.介绍连结模式的操作方法。
教课重、难点:
流程图来编写各样机器人程序的图形化编程方式
教课过程:
一、问题导入
你知道利用流程图来编写各样机器人程序的图形化编程方式吗
你认识下边的各样模块属于流程图的那个种类,并能猜出下边各样程
序控制图形的含义本节课带着这个问题来学习图形化模块操作的方
法。
二、新课学习
我们能够经过能够将模块增添到程序编写区中,便可以看出来。
利用图形化编程就是对上述各样图形模块进行的操作,如何操作
这些模块将是本节课要解决的问题。
第一来看模块的新增、连结和插入
从模块库选择一个模块,单击模块的图标,把它移入流程图生成
区,再单击一下将其放下,你的程序就新增了一个模块。
要使这个模
块在程序中变成有效,需要将模块连结到流程图中。
新增一个模块的
过程中常常会用到“连结”这个观点。
用VJC编写程序时,第一要在
模块库中选择所需要的模块,将它拖入到流程图生成区,而且将此模
块与程序主体连结上。
模块一旦连结上,在JC代码显示区。
就会自
动生成与之相对应的JC代码,说明新增模块已成为程序的一部分。
假如没有连结上,JC代码显示区就不会出现相应的代码,这时模块
对程序不起作用。
连结模块如何操作先在模块库中点击需要增添的模块,模块就跟
随光标挪动了。
这时将模块拖到需要连结的地点,光标的极点放在上
方模块的红点处,单击鼠标,新增的模块就与上方模块连结上了。
模
块上的红点是可连结标记,假如模块上都没有红点,能够在“视图”
菜单中选中“连结指示”,模块上就会有红点了。
模块连结上的标记是什么模块连结上以后,会出现以下标记:
(1)
模块间有箭头连结起来;
(2)上方的模块“红点”消逝;(3)JC代
码显示区自动生成与新增模块相对应的代码。
在程序的中间插入一个模块该如何操作呢答:
以下图,在模块
A后边插入一个新增模块,操作步骤以下:
(1)点击模块B,将模块
B及其以下部分移到一边,再点击一下鼠标将其放下,整个程序就分
成了两个部分;
(2)将新增模块连结在模块A的下方;(3)再将模块
B及其以下部分连在新增模块的下方,这样就达成了插入新增模块的
操作。
模块的挪动
基本方法:
点击所需挪动的模块,这个模块就处于“拿起”状态,
将鼠标挪动到目标地点,点击鼠标即可将模块放下。
下边介绍两种需
要“挪动”操作的状况:
如要将图中模块B调整到模块C的后边,操
作步骤可参看图
(2)~(6)。
模块的删除
流程图生成区中的模块(除“主程序”、“子程序”模块外)均可
以删除。
删除的方法为:
将要删除的部分从程序主体中“拿起”,再
将其拖到垃圾箱处,点击一下,此部分就会自动消逝。
另:
从模块库
中“拿出”的模块在没有点击放下从前,能够经过点击鼠标右键撤消。
三、作业要求
1.把本软件中的各个模块拖放到编写区中看看他们的样子,并右击各个模块看看此中参数应当填什么。
2.再翻开一个本软件的例程仔细观察看他们是怎么编写的,试着改变模块地点和参数再复原。
第七课:
我的第一个机器人程序
教课目的:
1.学会将模块增添到程序流程中来。
2.领会编写一个完好的机器人程序并仿真运转。
3.学会编写机器人走正方形的程序。
教课重点:
领会完好的编写一个完好的机器人程序并仿真运转。
教课难点:
学会调试机器人程序。
教课准备:
微机教室、教课ppt等
教课过程:
一、讲话导入
同学们,经过这一阶段的认识知道了一些机器人方面的知识,但
是我们还没有完好地编过一个机器人程序项目,你知道如何才能完好
地实现一个机器人编程项目
出示本节课要求:
为机器人编程,使之能走一个正方形。
走的时
候显示轨迹。
二、程序剖析
有关模块:
直行、转向。
项目分析:
编写“走正方形”程序可参照上图编写,项目的难点
在于要频频调整“转向模块”中转向时间和速度,以便机器人正好转
90°。
“直行”、“转向”模块的参数设置方法可参照“帮助”电子文
档――“履行器模块”。
编程思路
机器人走四边形就让机器人达成“行进→转弯→行进→转弯→前
进→转弯→行进→转弯”,也就是说机器人需要达成四个“行进→转
弯”。
而要让机器人达成一个“行进→转弯”第一就需要启动电机,
使机器人能以必定的速度向前运转一段行程,而后停下,以左轮为中
心旋转90°再停下,这样就走完了四边形的一边。
要让机器人走四个边,这里有一个简易的方法,这就是循环,循
环重复上述步骤4次,机器人便可以走完一个四边形了。
三、编程操作实践
图形化方法编程操作
进入“仿真版”的流程图编写界面,编写此程序的步骤以下:
用
鼠标点击左边“控制模块库”,从中选择“多次循环”。
将此模块拖到
流程图生成区,与主程序相连,以下图。
鼠标右键点击此图标,就
会出现以下图界面,输入循环次数4.
点击“履行器模块库”,选择“直行”模块,连结在流程图中。
在模块上右击鼠标,弹出一个对话框。
在对话框中可设置“电机速度”,行进范围从0~100,数值越大,行走越快;“时间”框内填写所要行走的时间值。
这一个步骤是让机器人达成走直线的任务。
再点击“履行器模块库”,选择“转向”模块,连结在流程图中,在模块上右击鼠标,出现以下图对话框,在“速度”和“时间”状态栏内,分别填写合适的值,使机器人向右旋转90°。
这样走四边形的程序就编写好了,只需要我们保留和运转了。
软件仿真
程序编写完成,接下来便可经过仿真软件进行仿真了。
在流程图
界面中,选择菜单栏中“工具(T)”选项卡下的“仿真目前途序”选
项,或许点击“仿真”快捷按钮,进入仿真系统。
在仿真主界面下
方的初始设置栏下,点击一下“有轨迹”按钮,以便在机器人运转
时,观察它的轨迹。
而后点击“运转”按钮,获得一个虚构机器人。
将机器人放到中央的运转区,机器人就会走出一个四边形,而且能够
看到它的轨迹。
以下图为仿真结果。
四、作业部署
自己编一个走六边形的程序并实践。
第八课:
走五角星的机器人
教课目的:
1.持续体验完好的编写机器人程序和仿真运转的全过程。
2.学会用实验法编写让机器人走五角星的程序。
3.培育学生剖析问题、解决问题的能力。
教课重点:
学会用实验法编写让机器人走五角星的程序。
教课难点:
编程的实验方法。
教课准备:
微机教室、机器人仿真环境。
教课过程:
一、讲话导入
我们会编走四边形的机器人,那么我们会让机器人周五角星吗二、活动任务剖析
项目内容:
为机器人编程,使之能走出一个五角星的形状。
走的时候显示轨迹。
要求使用“条件循环”模块。
有关模块:
直行、转向、条件循环、计算。
三、程序设计与仿真切践
程序设计
经过该项目的学习可熟习仿真版中引用变量、变量百宝箱的观点以及“条件循环”和“计算”模块的使用。
“条件循环”模块在“控制模块库”中。
从上图中能够看到,要画出一个五角星,需重复五次“行进、右
转”的动作,右转的角度为1440。
五角星的大小由行进的距离所决定。
在本例中,要求使用“条件循环”模块,我们能够将此中的条件
表达式设置为
整型变量一<5
在程序中,让整型变量一从0开始变化,每循环一次,就令整型
变量一增添1。
当整型变量一等于0、1、2、3、4时,条件表达式都
能知足;当整型变量一等于5时,条件表达式不再知足。
于是循环将
进行5次,而后就跳出循环,程序结束。
参数设置
最先的“计算”模块:
计算表达式为
整型变量一=0
“行进”模块:
速度80,时间秒。
可自行调整。
“右转”模块:
相对速度100,时间秒。
可自行调整。
“条件循环”模块:
条件表达式为
整型变量一<5
循环体中的“计算”模块:
计算表达式为
整型变量一=整型变量一+1
第二个“计算”模块参数设置的方法以下边所述:
在“计算”模块上右击鼠标,翻开参数设置对话框;
选择右上角的“引用变量”,这时会出现变量百宝箱。
在变量百宝箱中点击一下“整型变量一”,在整型变量一右侧就会出现一把小钥匙,表示整型变量一被选中了。
点击“确认”。
写出完好的计算表达式“整型变量一=整型变量一+1”,以下图。
仿真运转
程序编好后,便可以仿真运转了。
点击工具栏中的“仿真”快捷按钮,进入仿真环境主界面,选择“显示轨迹”,而后点击“运转”键,获得一个虚构机器人,将虚构机器人放在运转区,就能看到机器
人走出的轨迹。
计算机履行程序的过程以下:
第一将“整型变量一”赋值为0,
而后进入条件循环。
每循环一次,机器人行进一段距离,并右转一个
角度,画出五角星的一条边,同时整型变量一增添1。
故整型变量一
从0挨次变成1、2、3、4。
当整型变量一等于5的时候,条件表达式不再知足,条件循环中断,程序就结束了。
四、部署作业
自己编一个自由行走机器人的程序并实践。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 仿真 机器人 教案