(
课件网) 第一单元 第9课 第九课 我有一个“小跟班” (滇人版 )六年级 上 1 核心素养目标 3 新知讲解 5 相关知识拓展 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 在调试与展示过程中,遵守安全规范,尊重同伴作品,理解机器人服务于人类生活的理念,形成负责任的科技应用态度。 在既有结构基础上,自主设计个性化双手、声音模块或外观装饰,利用数字化资源(视频、教程)迭代改进,形成独特的创意方案。 通过“分解—连接—调试”的搭建流程,把行走、跟随等复杂动作拆解成若干可编程步骤,并能用逻辑顺序让各关节协同完成任务。 能主动观察并理解红外传感器、LED、舵机等常见信息器件的功能,知道“数据—动作—反馈”是机器人感知与运动的基本过程。 02 新知导入 02 新知导入 让机器人也能像人一样自由直立行走,最常见的实现方式是把机器人设计为轮式、履带式或足式机器人。其中,双足式机器人的设计难度最大,但是,一旦设计完美,双足式机器人也是最能适应复杂地形、最能完成复杂动作的机器人! 02 新知导入 为什么双足式机器人虽然设计难度最大、最容易侧翻且行走速度最慢,却仍被认为是最能适应复杂地形并完成复杂动作的机器人? 03 新知讲解 人体的腿部有髋关节、膝关节和踝关节三大关节,它们的相互配合使得人能做出各种动作。 一、设计“小跟班”腿部关节 图 1-72 运动与关节 03 新知讲解 1.搭建右腿 二、搭建“小跟班” “小跟班”不需要完成太过复杂的动作,所以我们在髋关节处只要做固定的连接,用两个舵机分别模拟膝关节和踝关节。 03 新知讲解 2.搭建左腿 左腿的搭建正好与右腿方向相反。 二、搭建“小跟班” 03 新知讲解 3.连接双腿 将两条腿连到一起后,连接好数据线和电源开关。 二、搭建“小跟班” 为了提高稳定性,我们为“小跟班”装上一双大脚板。 03 新知讲解 4.安装身体 用控制器作为身体,安装到双腿上并连接好所有数据线。 二、搭建“小跟班” 03 新知讲解 试一试 用手转动四个舵机,观察搭建出的“小跟班”怎么向前走。 答:双手轻轻同步转动同侧髋、膝两个舵机: 先向前摆大腿(髋),再伸直小腿(膝),两脚交替落地———小跟班就会一步一步向前挪动。 03 新知讲解 5.搭建双手 我们为“小跟班”搭建双手。 二、搭建“小跟班” 03 新知讲解 试一试 目前“小跟班”的双手只起到装饰的作用,打开你的思路,请为它设计一双特别的双手吧! 答:每只手由 3D 打印的“手掌”+5 根 9 g 微型舵机驱动的欠驱动手指组成(跟“汉斯”假手类似,输入少、动作多)。腕部再装一颗 180° 舵机,实现上下摆腕。整手重量控制在 80 g 以内,不会压垮小跟班。 03 新知讲解 6.搭建头部和眼睛 “小跟班”的头部有两双眼睛,一双是用来装饰的眼睛,它由两盏LED灯构成。 而另一双将成为它真正的眼睛:红外传感器,它将起到“看到”主人并保持跟随状态的作用! 二、搭建“小跟班” 03 新知讲解 二、搭建“小跟班” 03 新知讲解 综合实践 1.现在的“小跟班”只有眼睛,没有嘴巴,如果要让它能够发出声音,我们需要为它安装什么呢 答:需要给它安装“发声模块”。最简单的做法是接一个有源蜂鸣器(通电就“嘀”响),或接一个无源蜂鸣器/小扬声器再配驱动电路,用控制器输出不同频率的方波就能让它“说话”或播放音乐 2.按照你的设计,对“小跟班”进行个性化装饰。 3.观看素材文件夹中的视频,感受双足机器人的运动状态。 03 新知讲解 知识链接 双足机器人 1972年,日本早稻田大学研制出第一台功能较全的双足步行机器人。 谷歌旗下的波士顿动力公司研发Atlas,它像人一样有 ... ...