五年級上冊信息技術(shù)-第9課 沿軌跡行走的機器人∣粵教版ppt課件

1、第9課 沿軌跡行走的機器人粵教版粵教版 第三冊上第三冊上新知導入新知導入玲玲，我們能讓機玲玲，我們能讓機器人按照我們設(shè)計器人按照我們設(shè)計好的道路行走嗎？好的道路行走嗎？他為什么要這么做他為什么要這么做呢？呢？這樣我就可以讓機這樣我就可以讓機器人參與賽車游戲器人參與賽車游戲了！了！哇，那一定很好哇，那一定很好玩！我們趕緊問玩！我們趕緊問問教師怎樣做吧問教師怎樣做吧！新知導入新知導入軌跡識別傳感器的主要組成部件是兩組紅外發(fā)射，軌跡識別傳感器的主要組成部件是兩組紅外發(fā)射，接納器。他經(jīng)過發(fā)射器發(fā)出信號，接納器接納反射接納器。他經(jīng)過發(fā)射器發(fā)出信號，接納器接納反射回來的信號，來檢測機器人下方路面的顏色能否

2、一回來的信號，來檢測機器人下方路面的顏色能否一樣，機器人根據(jù)左、右兩個顏色值的大小來判別，樣，機器人根據(jù)左、右兩個顏色值的大小來判別，機器人是在軌跡的左邊、右邊、上邊、還是沒有找機器人是在軌跡的左邊、右邊、上邊、還是沒有找到軌跡線。到軌跡線。新知講解新知講解一、認識軌跡識別傳感器軌跡識別傳感器上有兩組探頭，如以下圖所示，能探測地面上設(shè)置好的軌跡軌跡識別傳感器上有兩組探頭，如以下圖所示，能探測地面上設(shè)置好的軌跡，機器人裝上它就好像長了會認路的眼睛。，機器人裝上它就好像長了會認路的眼睛。傳感器銜接線指示燈第二組探頭第一組探頭指示燈：判別傳感器能否任務(wù)；探 頭：經(jīng)過發(fā)射器發(fā)出信號、接納器接納反射回來

3、的信號，來檢測機器人下方的路面顏色能否一樣；銜接線：銜接傳感器與機器人。新知講解新知講解二、編寫機器人循跡程序編寫機器人循軌跡行走程序的方法很多，讓我們從簡單的開場學習吧。首先編寫機器人循軌跡行走程序的方法很多，讓我們從簡單的開場學習吧。首先在色帶框中，選擇圓環(huán)。在色帶框中，選擇圓環(huán)。選擇圓環(huán)選擇圓環(huán)單擊單擊“確定按鈕確定按鈕新知講解新知講解參考以下圖，在仿真界面畫一個簡單的圓環(huán)形軌跡地圖參考以下圖，在仿真界面畫一個簡單的圓環(huán)形軌跡地圖。繪制出的圓環(huán)軌繪制出的圓環(huán)軌跡地圖。跡地圖。新知講解新知講解怎樣利用軌跡傳感器讓機器人沿圓環(huán)軌跡怎樣利用軌跡傳感器讓機器人沿圓環(huán)軌跡行走呢？我們將軌跡識別傳感

4、器的兩組探行走呢？我們將軌跡識別傳感器的兩組探頭看成機器人的兩只眼睛，當機器人位于頭看成機器人的兩只眼睛，當機器人位于圓環(huán)的右下角時，左邊的那組探測器能圓環(huán)的右下角時，左邊的那組探測器能“看到軌跡，而右邊的那組探測器看到軌跡，而右邊的那組探測器“看不看不到軌跡軌跡變量為到軌跡軌跡變量為“1 。新知講解新知講解這時讓機器人向右轉(zhuǎn)彎；當機器人走到兩這時讓機器人向右轉(zhuǎn)彎；當機器人走到兩組探測器都看不到軌跡時軌跡變量為組探測器都看不到軌跡時軌跡變量為“0，就讓機器人左轉(zhuǎn)彎，就讓機器人左轉(zhuǎn)彎.機器人按照這機器人按照這樣的方法樣的方法“扭來扭去不斷走下去，就可以扭來扭去不斷走下去，就可以完成沿圓環(huán)行走的義

5、務(wù)了。完成沿圓環(huán)行走的義務(wù)了。新知講解新知講解左邊的探頭在軌左邊的探頭在軌跡內(nèi)跡內(nèi)“看到了軌看到了軌跡。跡。右邊的探頭在軌右邊的探頭在軌跡外跡外“沒看到軌沒看到軌跡。跡。新知講解新知講解貝貝，當左邊的那組探貝貝，當左邊的那組探頭頭“看到了軌跡時，看到了軌跡時，而右邊的那種探頭而右邊的那種探頭“看看不到軌跡時，機器人不到軌跡時，機器人應(yīng)該向左轉(zhuǎn)才干走向軌應(yīng)該向左轉(zhuǎn)才干走向軌跡線的正中間啊，他為跡線的正中間啊，他為什么讓它右轉(zhuǎn)了呢？什么讓它右轉(zhuǎn)了呢？嘿！這就有玄機了。其嘿！這就有玄機了。其實，貼著軌跡的外邊緣實，貼著軌跡的外邊緣或內(nèi)邊緣走，也能到達或內(nèi)邊緣走，也能到達“沿軌跡走的效果。沿軌跡走的效

6、果。由于機器人的寬度比軌由于機器人的寬度比軌跡寬很多。跡寬很多。所以所以“沿軌跡走和沿軌跡走和“貼著貼著軌跡邊緣走的效果實踐軌跡邊緣走的效果實踐上相差不大，而且上相差不大，而且“貼著貼著軌跡的邊緣走的方法更軌跡的邊緣走的方法更簡單。讓機器人在軌跡的簡單。讓機器人在軌跡的中間走的方法比較復雜以中間走的方法比較復雜以后在研討。后在研討。新知講解新知講解參考以下圖，編寫讓機器人沿著圓環(huán)軌跡行走的訊軌跡機器人程序。首先參考以下圖，編寫讓機器人沿著圓環(huán)軌跡行走的訊軌跡機器人程序。首先應(yīng)該添加軌跡識別傳感器，然后對條件表達式進展設(shè)置。應(yīng)該添加軌跡識別傳感器，然后對條件表達式進展設(shè)置。添加軌跡識別傳添加軌跡

7、識別傳感器。感器。條件判別語句中，條件判別語句中，將條件表達式設(shè)置將條件表達式設(shè)置為為“軌跡變軌跡變=1新知講解新知講解完成上兩步的設(shè)置后，將繼續(xù)設(shè)置條件判別后的兩種結(jié)果。完成上兩步的設(shè)置后，將繼續(xù)設(shè)置條件判別后的兩種結(jié)果。條件成立時，機條件成立時，機器人向右轉(zhuǎn)，詳器人向右轉(zhuǎn)，詳細設(shè)置為：左電細設(shè)置為：左電機為機為10，右電機，右電機為為1。條件不成立時，條件不成立時，機器人向左轉(zhuǎn)，機器人向左轉(zhuǎn)，詳細設(shè)置為：左詳細設(shè)置為：左電機為電機為1，右電機，右電機為為10。左探頭看到右探頭看不到表達式成立左探頭看不到右探頭看不到表達式不成立新知講解新知講解(1) 仿真測試程序。進入仿真環(huán)境將仿真測試程序

8、。進入仿真環(huán)境將機器人放在相應(yīng)的位置，看看機器機器人放在相應(yīng)的位置，看看機器人能否沿圓環(huán)行走。人能否沿圓環(huán)行走。試一試 (2) 改動起始位置，測試程序。改動起始位置，測試程序。假設(shè)機器人的起始位置在其他假設(shè)機器人的起始位置在其他地方，機器人還能沿圓環(huán)行走地方，機器人還能沿圓環(huán)行走嗎？請記下來哪些位置可以讓嗎？請記下來哪些位置可以讓機器人圓環(huán)行走，哪些位置不機器人圓環(huán)行走，哪些位置不能，并試著找出規(guī)律。能，并試著找出規(guī)律。(3) 改動軌跡外形，測試程序。請改動軌跡外形，測試程序。請試著將圓環(huán)刪除，用色帶工具畫試著將圓環(huán)刪除，用色帶工具畫出其他外形的軌跡。例如畫一個出其他外形的軌跡。例如畫一個長方

9、形軌跡，看看機器人可以還長方形軌跡，看看機器人可以還能沿軌跡行走。能沿軌跡行走。新知講解新知講解三、多種方法實現(xiàn)機器人循跡在前面的群集機器人程序中，我們將條件表達式設(shè)置為在前面的群集機器人程序中，我們將條件表達式設(shè)置為“軌跡變量軌跡變量=1，現(xiàn)實上，軌跡變量的值右四種，分別對應(yīng)著機器人于軌跡的四種不同位置，現(xiàn)實上，軌跡變量的值右四種，分別對應(yīng)著機器人于軌跡的四種不同位置，機器人與軌跡的位置關(guān)系及對應(yīng)的軌跡變量，如下表所示。機器人與軌跡的位置關(guān)系及對應(yīng)的軌跡變量，如下表所示。0123機器人與軌跡的機器人與軌跡的位置關(guān)系位置關(guān)系右探頭能否在軌右探頭能否在軌道上道上左探頭能否在軌左探頭能否在軌道上道

10、上軌跡變量軌跡變量新知講解新知講解我們能不能用其他的方法讓機我們能不能用其他的方法讓機器人貼著軌跡的邊緣行走呢？器人貼著軌跡的邊緣行走呢？新知講解新知講解如以下圖所示，當機器人從左往右經(jīng)過軌跡時，軌跡變量的值將會按照這如以下圖所示，當機器人從左往右經(jīng)過軌跡時，軌跡變量的值將會按照這樣的順序依次變化。樣的順序依次變化。1. 軌跡變量為軌跡變量為02. 軌跡變量為軌跡變量為24. 軌跡變量為軌跡變量為13. 軌跡變量為軌跡變量為35. 軌跡變量為軌跡變量為00 2 3 1 0新知講解新知講解仿照前面仿照前面“貼著軌跡邊緣扭來扭去貼著軌跡邊緣扭來扭去的思緒，我們有以下四種方法的思緒，我們有以下四種方

11、法，請他任選一種，編寫程序并仿，請他任選一種，編寫程序并仿真測試一下。真測試一下。新知講解新知講解第一種，軌跡變量從第一種，軌跡變量從0到到2: 當機器當機器人右邊的探頭人右邊的探頭“看到軌跡時，軌跡看到軌跡時，軌跡變量為變量為2，機器人左轉(zhuǎn)；當兩個探，機器人左轉(zhuǎn)；當兩個探頭都沒看到軌跡時，軌跡變量為頭都沒看到軌跡時，軌跡變量為0，機器人右轉(zhuǎn)。，機器人右轉(zhuǎn)。第二種，軌跡變量從第二種，軌跡變量從2到到3，當機，當機器人右邊的探頭看到軌跡時，軌器人右邊的探頭看到軌跡時，軌跡變量為跡變量為2，機器人右轉(zhuǎn)；當兩，機器人右轉(zhuǎn)；當兩個探頭都個探頭都“看到了看到了“軌跡時，軌跡軌跡時，軌跡變量為變量為3，機

12、器人左轉(zhuǎn)。，機器人左轉(zhuǎn)。第三種，軌跡變量從第三種，軌跡變量從3到到1：當機器：當機器人右邊的探頭人右邊的探頭“看不到軌跡時，看不到軌跡時，軌跡變量為軌跡變量為1，機器人左轉(zhuǎn)；當兩，機器人左轉(zhuǎn)；當兩個探頭都個探頭都看到了看到了軌跡時，軌跡變軌跡時，軌跡變量為量為3，機器人右轉(zhuǎn)。，機器人右轉(zhuǎn)。第四種，軌跡變量從1到0：即為前面例子所用的方法。新知講解新知講解為了更好的察看機器人行走的道路和軌跡變量的當前值，我們還可以添加畫為了更好的察看機器人行走的道路和軌跡變量的當前值，我們還可以添加畫筆和筆和“LED顯示兩個輸出模塊，方法如以下圖所示。顯示兩個輸出模塊，方法如以下圖所示。添加畫筆模添加畫筆模塊，

13、并將其參數(shù)塊，并將其參數(shù)設(shè)置為下落設(shè)置為下落添加添加 LED顯顯示，模塊，并示，模塊，并將其顯示變量設(shè)將其顯示變量設(shè)為軌跡變量為軌跡變量新知講解新知講解四、搭建與調(diào)試循跡機器人循跡機器人的實物調(diào)試參考圖，其中軌循跡機器人的實物調(diào)試參考圖，其中軌跡識別傳感器最好安裝在機器人下方的跡識別傳感器最好安裝在機器人下方的正中間位置，而且盡量放在循跡機器人正中間位置，而且盡量放在循跡機器人的最前方。另外，圖中還添加了的最前方。另外，圖中還添加了“LED顯顯示器，主要是為了在調(diào)試程序時清楚示器，主要是為了在調(diào)試程序時清楚的顯示，的顯示，“軌跡變量的當前值。軌跡變量的當前值。假設(shè)參與機器人競賽，為了提高速度，

14、可假設(shè)參與機器人競賽，為了提高速度，可以不裝這個硬件。請留意，前面的程序中以不裝這個硬件。請留意，前面的程序中機器人左、右兩個輪子的轉(zhuǎn)速比較快，這機器人左、右兩個輪子的轉(zhuǎn)速比較快，這樣的設(shè)置在仿真時沒有影響，但實物調(diào)試樣的設(shè)置在仿真時沒有影響，但實物調(diào)試時能夠會導致他偏離跑道，所以最好調(diào)慢時能夠會導致他偏離跑道，所以最好調(diào)慢一些。一些。新知講解新知講解LED顯示器顯示器軌跡識別傳感器軌跡識別傳感器軌跡軌跡新知講解新知講解軌跡識別傳感器軌跡識別傳感器輪子輪子新知講解新知講解試用軌跡識別傳感器和試用軌跡識別傳感器和LED顯示器顯示器搭建尋跡機器人，編寫程序指揮搭建尋跡機器人，編寫程序指揮機器人按圓環(huán)軌跡行走。機器人按圓環(huán)軌跡行走。課堂總結(jié)課堂總結(jié) 認識軌跡識別傳感器認識軌跡識別傳感器