_第三单元第11课《机器人行走》教学设计　 2023—2024学年初中信息技术九年级全册

《机器人行走》教学设计 一、教学目标 1. 知识与技能： 掌握机器人行走的基本原理和主要方法。 学会使用编程工具控制机器人的移动。 2. 过程与方法： 通过实践操作，培养学生的动手能力和问题解决能力。 引导学生通过小组合作，共同探究机器人的行走控制。 3. 情感态度与价值观： 激发学生对机器人技术的兴趣与热情。 培养学生勇于探索、敢于创新的科学精神。 二、教学重点与难点 重点： 机器人行走的基本原理。 编程控制机器人的基本方法。 难点： 机器人行走中遇到障碍物的处理策略。 编程逻辑的理解与实践应用。 三、学情分析 学生已经初步了解了机器人的基本概念和编程的基础知识，但对于机器人行走的实际操作和编程控制还存在一定的困难。因此，需要通过实践操作和小组合作来加深理解。 四、教学准备 机器人教学套件 编程软件 教学课件 五、新课导入 通过展示机器人行走的视频，激发学生的兴趣和好奇心，并引出本节课的主题———机器人的行走控制。 六、新课讲授 1. 机器人行走的基本原理 在我国的机器人研究领域，行走机构的设计与优化一直是研究的重点之一。机器人行走机构是机器人完成移动任务的关键部分，其性能的好坏直接影响到机器人的行动能力和工作效率。本文将详细讲解机器人的行走机构，包括轮式和履带式等不同类型的行走机构，并介绍电机驱动和控制原理，最后展示机器人行走的基本模式：前进、后退、转弯等。 首先，我们来了解一下轮式机器人行走机构。轮式行走机构是机器人中最常见的一种类型，其优点是结构简单、易于实现。轮式机器人通过电机驱动轮子转动，从而实现前进、后退和转向等动作。在实际应用中，轮式机器人具有良好的适应性，可以应用于各种地形和环境。然而，轮式机器人也存在一定的局限性，如对复杂地形的适应性较差，转向半径较大等。 接下来，我们来谈谈履带式机器人行走机构。履带式行走机构相较于轮式机构，具有更好的越野性能和适应性。履带式机器人通过电机驱动履带转动，实现机器人在复杂地形上的行走。履带式机器人的优点在于其对地形的适应性强，能够在倾斜、松软等地形上稳定行走。然而，履带式机器人的结构相对复杂，制造成本较高，且在平坦地面上的行走效率较低。 接下来，我们介绍一下电机驱动和控制原理。电机驱动是机器人行走机构的核心部分，负责将电能转化为机械能。常见的电机驱动方式有直流电机驱动、交流电机驱动和无刷电机驱动等。电机驱动器将输入的电信号转换为电机的转矩和转速，从而实现对机器人行走机构的控制。 最后，我们来展示机器人行走的基本模式：前进、后退、转弯等。机器人行走控制算法主要包括速度控制、转向控制和轨迹规划等。速度控制负责调整电机转速，实现机器人在不同速度下的行走。转向控制通过改变电机转向，使机器人实现前进、后退和转向等动作。轨迹规划则是根据机器人的行走需求，提前规划好行走路径，并通过控制电机驱动机器人沿规划路径行走。 综上所述，机器人行走机构的设计与控制是机器人研究的重要方向。通过对轮式和履带式行走机构的讲解，以及对电机驱动和控制原理的介绍，我们可以更好地理解机器人是如何实现前进、后退和转弯等行走模式的。未来，随着机器人技术的不断发展，行走机构将更加高效、智能，为人类的生活带来更多便利。 2. 编程控制机器人的行走 在今天的文章中，我们将向您展示一款演示编程软件的界面和功能。这款软件旨在帮助编程初学者更容易地掌握编程知识。接下来，我们将详细讲解在编程中如何控制机器人行走的基本语句和指令。通过实例演示，您将了解到如何编写程序使机器人按照预设路径行走。让我们开始吧！ 一、演示编程软件的界面和功能 首先，让我们了解一下这款演示编程软件的界面和功能。这款软件采用了简洁明 ... ...