中小学教育资源及组卷应用平台 浙教版信息技术九年级第13课机器人认路教学设计 课题 机器人认路 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 九年级 学习目标 知识目标：了解灰度传感器及其调节方法；。技能目标：掌握地面灰度检测；能应用灰度传感器解决日常生活中的问题。情感目标：培养学生的创造性思维能力、探索精神，让学生在实践中体验成功的喜悦；。 重点 掌握地面灰度检测；能应用灰度传感器解决日常生活中的问题。 难点 灰度传感器的安装和调节，机器人认路程序的设计。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 观看视频：《机器人巡线》视频中的机器人沿不规则的图形高速行走，它的原理是什么呢。我们今天一块来学习，利用虚拟机器人软件，使机器人沿不规则的路线进行行走。 观看视频思考并回答问题 激发学生学习兴趣并快速进入学习状态 讲授新课 机器人通过传感器获取外部信息，常用的传感器有声音传感器、灰度传感器、红外传感器、触碰传感器、火焰传感器等(如图所示)现在许多城市的人行道上都建有盲道，为盲人提供方便。如果能设计一个导盲机器人(如图所示)，让机器人沿着盲道带领盲人去医院、商场、公园等地方，这将为盲人的生活带来极大的便利。以如图所示的场景为例，设计一个能沿黑线行走的导盲机器人，从住宅出发经过商场把盲人带到医院。一、问题分析在场地上有一条黑色轨迹，要求机器人沿轨迹行走，需要在机器人的底盘上安装两个能识别黑线的灰度传感器。传感器的数量与安装的位置不同，机器人程序的算法可能就不同。如图所示，在机器人前方的底盘上安装左、右两个灰度传感器，用来检测黑线。把机器人放到黑线上，使左、右两个灰度传感器分別位于黑线两侧。机器人沿轨迹行走的方案如下：(1)如果左侧传感器能检测到黑线，就向左转。(2)如果右侧传感器能检测到黑线，就向右转。(3)如果两侧都没有检测到黑线，说明机器人左、右两个传感器分别位于黑线两侧，就前进。(4)如果左、右两侧都检测到黑线，说明到达目的地，就停止。视频：《机器人巡线原理》知识链接灰度传感器是检测物体表面灰度级别的传感器。灰度传感器经常用于识别黑白程度不同的色带。亲身体验在不同颜色的色带上，灰度传感器检测的结果有什么不同?若有教学用机器人，设计一个简单的程序来显示传感器所获得的信号值，否则可选择仿真系统中的“机器人编辑”→“仿真工具”获取不同颜色的色带灰度值。二、设计流程图“分支结构”，还必须运用“循环结构”，使得检测与判断黑线的指令不断重复执行根据问题分析，按照顺序结构设计流程图如图所示。三、项目实施根据上述分析和流程图，结合下面准备机器人硬件、活动场地、编写程序调试机器人，完成循迹任务。实施项目机器人搭建实施内容1.配件:主机1个，马达2个，随动轮1个和灰度传感器2个。左侧灰度传感器所接的端口号：（ ）机器人的右侧灰度传感器所接的端口号（ ）2.调整好2个传感器与黑线的位置关系，使其左、右灰度传感器分别位于黑线两侧。实施项目场地的搭建实施内容在一个平面上添置一条色带，作为机器人行走的轨的迹。仿真环境中，需要在其他绘图软件中把线条画好，并将图片文件以.jpg格式保存到仿真软件安装目录的 texture文件夹下作为底纹采用。温馨提示黑线的宽度不要太宽实施项目程序实施内容1.选择“条件循环”模块编程，两个传感器都检测到黑线时，结束循环2.在循环体中添加“条件判断”模块。3.设置“条件判断”模块中的判断条件。实施项目调试实施内容1.显示每个传感器在不同灰度地面的信号值。2.调试机器人，使其持续沿黑色轨迹行走。记录存在的困难与问题:（ ）；新的想法:（ ）。教你一招调试的时候，尽量把机器人的速度调得慢些，这样容易调试成功。随堂练习1.在机器 ... ...
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