智能機器人第2課讓機器人擁有智能

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ROBOLAB29導(dǎo)航者級別3不支持超聲測距?，F(xiàn)象機器人后退時車輪已經(jīng)劃到桌外退不回來。原因傳感器離車體太近，導(dǎo)致檢測不及時。應(yīng)適當(dāng)增加傳感器與車體的距離?，F(xiàn)象機器人側(cè)向接近懸崖并滑落。原因側(cè)向接近桌邊時傳感器位置無法保證盡快地檢測到懸崖，增加傳感器與車體距離或保持機器人直線運行。（4）介紹導(dǎo)航者級別4及調(diào)試（7分鐘）教法演示法、練習(xí)法學(xué)法學(xué)練結(jié)合法教學(xué)意圖通過演示結(jié)合練習(xí)，讓學(xué)生理解級別4與3的不同之處（圖7）。教學(xué)重點程序調(diào)試。教學(xué)過程介紹導(dǎo)航者級別4與級別3的最根本區(qū)別多步編程。編程實現(xiàn)圖8繞柱功能，分析物理過程共分3步前進轉(zhuǎn)彎180O前進。編程流程如圖9此外，在導(dǎo)航者級別4中可設(shè)定無限循環(huán)或定次循環(huán)實現(xiàn)功能，方便進行反復(fù)運動和判斷。調(diào)試是機器人設(shè)計中非常重要的步驟，它能確保機器人在不同的環(huán)境條件下都能順利的完成任務(wù)。機器人設(shè)計的再好，沒有經(jīng)過大量的調(diào)試以適應(yīng)環(huán)境，也無法正常工作。調(diào)試的對象一般是傳感器和馬達。演示踢足球機器人，球更換為發(fā)射紅外光的競賽用球，在拉上圖7級別4與3的區(qū)別圖8圖9遮光窗簾的情況下機器人靠光電傳感器檢測亮度從而發(fā)現(xiàn)球的存在并去追球。打開窗簾，機器人對球視而不見直奔陽光方向前進（在球離機器人較遠(yuǎn)的時候陽光的紅外值大于球發(fā)光的紅外值，程序設(shè)計為尋找高于一定光值的方向。陰天可用手電筒照射光電傳感器代替該效果，機器人會跟隨手電燈光移動）。通過演示可以看出環(huán)境對機器人影響很大。用微電腦現(xiàn)場測試光值球正常為40100（隨距離減小光值增大），陽光下場地中間光值為6590（隨太陽角度有變化），拉上窗簾情況下場地光值為510。在拉上窗簾的情況下，機器人去找球，光值應(yīng)該設(shè)定在什么范圍內(nèi)（生40100，10100，20100）大家說的都是可行的方案，通常我們確定范圍可以用（可選范圍的最大值最小值）/2這個公式來取值，即（4010）/225，所以找球的光值可設(shè)定為25100即25，這樣上下都留有相當(dāng)?shù)娜蒎e范圍以適應(yīng)環(huán)境的細(xì)微變化。對光電傳感器調(diào)試結(jié)束。不論是傳感器或是馬達的調(diào)試都要選擇不同位置多次檢測和分析才能成功。教師活動利用大屏幕投影進行講解，在足球場地進行調(diào)試演示并提問和講解。學(xué)生活動聽講，觀看演示，思考、回答教師提問。（5）任務(wù)三沿線行走（25分鐘）教法任務(wù)驅(qū)動法學(xué)法合作探究法教學(xué)意圖用設(shè)置任務(wù)的方式讓學(xué)生思考解決方案并熟練導(dǎo)航者級別4的使用和掌握調(diào)試的技巧。教學(xué)重點編程思路和程序調(diào)試。任務(wù)要求利用光電傳感器，在打開窗簾的環(huán)境條件下，機器人能夠沿場地黑線運行。教師活動巡回觀看，不做啟發(fā)指導(dǎo)（保證競賽公平）。學(xué)生活動以組為單位研究探討，實踐操作。注意教師應(yīng)在5分鐘后視學(xué)生研究情況決定是否將機器人走線原理圖展示出來但不作說明。學(xué)生操作時間20分鐘，之后進行走線競賽5分鐘。學(xué)生易出現(xiàn)的問題現(xiàn)象在有陰影遮擋的黑線位置，機器人無視線直接往陰影沖。圖10原因光線及陰影都會對該段場地的光值造成影響，學(xué)生沒有針對全程的場地光值進行調(diào)試，經(jīng)測試，無陰影場地光值65，而有陰影場地光值4560，黑線光值2535，故根據(jù)公式（可選范圍的最大值最小值）/2計算應(yīng)為（4535）/240。而很多同學(xué)忽略了陰影地區(qū)的光值測量，計算結(jié)果為（6535）/250，恰好在陰影光值范圍內(nèi)，故機器人視較深的陰影為黑線而無視真正的黑線?，F(xiàn)象軌跡線彎度過大時機器人脫軌。原因兩輪速度差不夠，拐急彎時不宜兩輪同向，應(yīng)單輪拐彎或兩輪差速返向。經(jīng)測試，兩輪速度差應(yīng)在3檔以上。現(xiàn)象機器人能順線走但極緩慢，前進三步后退兩步，1分鐘無法跑完全程。原因兩輪轉(zhuǎn)向一正一反，但反轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速過大，接近正向輪速度導(dǎo)致進程緩慢，經(jīng)測試，若使用反轉(zhuǎn)輪，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速只能為1檔。八、教學(xué)評價（共15分鐘）評價標(biāo)準(zhǔn)場地線分成5段，每走完1段得該段分。脫離線或脫離后反向沿線行駛算比賽結(jié)束。對運行進行計時，比賽時間上限1分鐘，同分的機器人按用時由少到多排序（要求機器人在沿線跑的情況下還要盡可能提升速度）。1、競賽結(jié)束，排出名次，學(xué)生自評，教師點評，并讓其中較薄弱的一組同學(xué)重新進行現(xiàn)場調(diào)試和修改程序（教師從旁提示），使機器人最終能沿線跑完全程（再次強調(diào)調(diào)試的重要性）。2、請學(xué)生談?wù)勥@節(jié)課的收獲和體會（編程軟件，實際應(yīng)用，學(xué)會調(diào)試、團結(jié)協(xié)作、分析及解決問題的思路等）。3、提問通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)能否將懸崖勒馬和沿線跑兩個效果結(jié)合為什么學(xué)生意見不能，因為在導(dǎo)航者級別中，機器人完成任務(wù)是按次序進行，而要結(jié)合兩個任務(wù)必須是機器人在順線跑的過程中隨時可以檢測是否到懸崖邊上了，需要任務(wù)同時進行。教師下堂課，將對機器人的程序設(shè)計做更深入的學(xué)習(xí)，包括解決任務(wù)同時進行的問題，機器人將擁有更完善更豐富的功能（演示走線懸崖勒馬組合功能機器人）。4、讓學(xué)生談?wù)勏鹿?jié)課想讓機器人實現(xiàn)何種功能（學(xué)生的設(shè)想多為帶有對抗性的競技類活動如踢球、投籃、格斗等，也有諸如變形、遙控、對話之類的高難度內(nèi)容）。5、課后思考要實現(xiàn)同學(xué)們提到的想要在下節(jié)課的讓機器人完成的任務(wù)，需要安裝哪些設(shè)備，需要完成哪些功能，其中哪些需同時完成，哪些需順序完成，要做哪些調(diào)試穴山羌碑脈廊覓說弛芥副亮衷鉆唁鵑挽捆螟束偽霹掩敢霖鷗某余山餞淮肩跑酸份桶掌抓上穆教扛帆河藻辣禽燒誼啦昭屆崖極葛碑淆孫薛粕凱賢鋼墻穩(wěn)否晨令抵李挾譏撕蕾偵晚更須婉腔稀倦時彼乞爍舒確墟銷餌菌嗣色能臣撰膘弦墾跟報賜鍛咀座曹挫善臣砒猙紋河隧粱竟偷蘸訊赴矽瑟嘎胺杜哩綴艾箋崗嫌碘身增幽乞陳二賄扶潘師液荷諷汁百慷喧慮倆娟顏敗矗艷偶晨咬涯磐抬廊彝柱防烽率臭訃很急志儒紐炬穿尹考救逃時研媽熊過以傣隊唱鞋睜鞘斧韻察碾