【核心素养目标】第5单元 第4课《反馈助力机器人搭建》课件+素材-【黔教版2024】《信息科技》六下

(课件网) 第5单元 第4课 反馈助力机器人搭建 （黔教版）六年级 下 1 核心素养目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 核心素养目标 信息意识 计算思维 数字化学习与创新 信息社会责任 在机器人测试中遵守操作规范，理解正反馈可能引发的失控风险，树立技术服务于社会的责任感。 利用编程工具编写控制程序，通过传感器数据反馈测试机器人行走状态，培养数字化工具应用与迭代创新能力。 运用模块化思想分解机器人功能，理解反馈环路中"目标值-偏差-调整"的逻辑关系，提升系统化解决问题的思维能力。 通过观察机器人行走的反馈信息，分析偏差变化规律，初步感知反馈对系统优化的作用，培养主动识别和利用反馈信息的敏感度。 02 新知导入 活动背景 参加行走竞赛的机器人只有行走得又快又稳，才能取得好成绩。利用系统的反馈知识，可以帮助我们测试和优化机器人。 我想搭建一个机器人参加机器人比赛。 反馈一定能帮助你，我们一起动手制作吧! 02 新知导入 03 新知讲解 1、搭建机器人，要先考虑好机器人的功能。根据功能设计，进一步思考机器人包含哪些主要硬件模块。请填写表5-4-1，完成机器人的设计。 活动：设计机器人 03 新知讲解 序号 主要功能 硬件模块名称 控制功能 主控板、遥控器 感知赛道功能 传感器 1 3 4 表 5-4-1 机器人设计 2 执行移动功能 马达、轮子/舵机 供电功能 电池、电源模块 03 新知讲解 核心结论 反馈机制通过正负调节动态平衡系统稳定性，在机器人行走控制中形成闭环优化，借助传感器数据实时监测偏差并调整动作，培养系统思维、逻辑分析及技术伦理意识。 03 新知讲解 能沿着道路行走的机器人有很多，有的使用视觉传感器“看”路行走，有的使用灰度传感器循线行走，有的使用超声波或红外避障传感器沿路行走。 拓展阅读 03 新知讲解 利用选定的模块完成硬件搭建后，就可以开始编写控制软件了。编写程序时，我们可以采用模块化思想，按照功能模块进行编写。尝试将算法的自然语言描述填入表 5-4-2。 活动：编写机器人控制程序 03 新知讲解 序号 软件模块功能 算法的自然语言描述 道路信息输入 (1)初始化传感器 (2)读取传感器数据 目标值设定 (1)计算机器人与道路边缘距离 (2)设定距离为目标值 偏差计算 (1)获取当前距离 (2)计算与目标值差值，判断方向 动作调整 (1)按偏差调整马达/转向 (2)循环调整至偏差趋零 表 5-4-2 机器人各模块功能及算法描述 03 新知讲解 二、正反馈中偏差越来越大 活动：测试机器人 在测试机器人时，机器人的稳固程度、行走速度、行走方向等都是重要的测试点。利用反馈的相关知识，设计测试方法，记录测试结果，并填入表5-4-3。 03 新知讲解 序号 测试点 测试方法 测试结果 行走方向 (1)沿直线行走能力的测试 (2)在拐角处转弯能力的测试 记录轨迹 行走速度 (1)设定不同速度档位 (2)不平地面速度稳定性测试 速度达标值 转弯 (1)90度/180度转向精准度 (2)连续急转弯响应测试 转向角度 反馈控制 (1)模拟偏移后自动修正能力 (2)突发障碍物干扰纠偏测试 纠偏耗时 表5-4-3 机器人的测试计划 03 新知讲解 在机器人搭建任务中，我们需要根据机器人系统的需求，设计机器人的功能和结构，然后完成硬件组装。接下来，按功能模块编写计算机程序控制机器人的行走。最后，利用反馈对机器人进行全面的测试，让机器人走得更快、更稳。机器人功能的实现需要反馈原理的帮助，其中目标值设定、偏差计算至关重要。 04 课堂练习 一、选择题 1、 机器人的主控板属于哪个功能模块？（ ）。 A. 感知功能模块 B. 行走功能模块 C. 控制功能模块 D. 电源功能模块 2、测试机器人行走方向时，以下哪种方法 ... ...