电子工业版信息技术九下3.3《智能分类垃圾桶的原型搭建与调试》课件+教案

中小学教育资源及组卷应用平台 电子工业版第六册信息科技教学设计 课题 第3.3节《智能分类垃圾桶的原型搭建与调试》 单元 三单元 学科 信息科技 九年级 第六册 学习目标 1、智能分类垃圾桶原型搭建2、智能分类垃圾桶的调试3、智能分类垃圾桶的优化升级 重点 了解技术的组成部分与应用；了解本单元知识概要。 难点 智能分类垃圾原型的搭建 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、教学目标 通过本章节的学习，你应该掌握以下内容：1、智能分类垃圾桶原型搭建2、智能分类垃圾桶的调试3、智能分类垃圾桶的优化升级 倾听老师开篇介绍 本课程的教学目标综合考虑垃圾的特点，理论联系生活实际，了解智能分类垃圾桶原型的搭建和调试，以及后续智能分类垃圾桶的优化升级 二、新课导入 智能分类垃圾桶的功能实现后，我们需要根据实际需求设计垃圾桶的结构，对初步完成的智能分类垃圾桶原型作品进行测试后，根据使用反馈对各个模块进行调整与优化，不断完善作品。 观看智能垃圾桶分类图片的应用并思考回答问题 激发学生兴趣并快速进入学习状态 三、新课讲解 一、智能分类垃圾桶原型搭建智能分类垃圾桶的功能实现后，我们需要根据实际使用需求来设计垃圾桶的结构。以智能分类垃圾桶为例，按照日常的使用方式，我们可以将其分为一体式垃圾桶和分体式垃圾桶，如图3.3.1所示。根据智能分类垃圾的功能，选择合适的材料对垃圾桶外形结构迸行搭建。常用的结构搭建材料有木板、KT板、纸板、3D打印模型等。设计与搭建作品外形结构的一般步骤为:绘制草图、拆分模型、数字化加工、模型搭建与组装。常用的数字化加工方式如图3.3.2所示。以一体式分类垃圾桶为例，将垃圾桶的结构分为放置垃圾的识别区域、投放垃圾的动力结构、存储垃圾的箱体结构3部分，其外观结构设计与搭建过程如图3.3.3所示。放置垃圾的识别区域要使用图像识别技术来识别垃圾种类,所以需要搭建能够避免外界环境干扰的半封闭箱体，如图3.3.4所示投放垃圾的动力结构要能够双向转动，如图3.3.5所示。根据识别结果将垃圾投入不同的垃圾桶，应设计与搭建-一个不易腐蚀的面板来放置垃圾，以延长垃圾桶的使用寿命。存储垃圾的箱体结构需要考虑垃圾的种类和使用情况来选择不同的材料以及设计不同的容积。设计好智能分类垃圾桶的各个功能的外观结构后，需要使用合适的材料和工具 进行组装。如图3.3.6 所示为组装后的某智能分类垃圾桶。二、智能分类垃圾桶的调试智能分类垃圾桶的原型制作完成后，需要对垃圾桶进行测试与调整，以确保垃圾桶能够实现既定功能。智能分类垃圾桶主要实现AI设备识别垃圾并对垃圾进行分类投放的功能，在测试时就需要比对垃圾投放的结果与垃圾的分类是否一致。调试可以分为硬件模块调试与整体功能联调。硬件模块调试主要包含硬件模块的连接是否正确、数据信号能否正常读取或控制、硬件设备是否正常工作。以 智能分类垃圾桶为例，需要进行的硬件模块调试有: AI摄像头是否可以正常采集垃圾图像、识别结果能否正常返回智能开发板、智能开发板能否指挥控制器(如舵 机)执行相应动作，如图3.3.7 所示。对各硬件模块功能调试后，还要进行作品整体功能联调。可以借助多种软硬 件方式一 起进行调试，在调试中设置多组变量，检查功能实现是否与预期一致，这样可以较快捷地发现问题。例如，在智能分类垃圾桶中投放多组垃圾，观察是 否每一次都能投放正确，将投放结果填写在表3.3.1中。三、智能分类垃圾桶的优化升级完成智能分类垃圾桶的测试后，通常需要根据测试后的结果进行完善，在完善过程中会提出新的改进方案，这也就是我们经常说到的迭代。例如，在智能分类垃圾桶项目中，经过测试后发现放置垃圾的识别区域光线太暗，导致图像识别率很低，可在识别区域的箱体中 ... ...