小創(chuàng)客機(jī)器人教學(xué)設(shè)計(jì)(夏令營活動(dòng)課)

1、獨(dú)眼機(jī)器人的整理與編程教學(xué)目標(biāo)：1、了解機(jī)器人的發(fā)展與現(xiàn)狀。2、了解機(jī)器人的結(jié)構(gòu)。3、了解尋線傳感器原理，整理有創(chuàng)意尋線機(jī)器人。4、學(xué)習(xí)機(jī)器人編程，根據(jù)現(xiàn)場情況修改機(jī)器人程序。教學(xué)準(zhǔn)備：1、計(jì)算機(jī)（10臺(tái)）和ArduBlock軟件。2、小創(chuàng)客機(jī)器人套件（10套）。3、機(jī)器人測試和比賽場地。教學(xué)時(shí)間：2小時(shí)教學(xué)過程：一、創(chuàng)設(shè)情境并導(dǎo)入新課1、情景設(shè)計(jì)學(xué)校召開運(yùn)動(dòng)會(huì)啦，運(yùn)動(dòng)場面非常熱鬧，同學(xué)們也希望機(jī)器人能參加賽跑。2、導(dǎo)入新課小美一向點(diǎn)子多想法多，又開始和哥哥小智開始討論了起來。哥哥，哥哥，你說機(jī)器人和你比賽，哪個(gè)跑得快？機(jī)器人肯定不行，他能在彎的賽道里跑嗎？他肯定會(huì)跑出去吧。機(jī)器人有眼睛，能認(rèn)

2、識(shí)賽道的，所以可以跟你們比賽。今天做能沿著賽道的其中一條線跑的機(jī)器人。只給機(jī)器人安裝一只眼睛，名字就叫獨(dú)眼機(jī)器人吧。我們用尋線傳感器來當(dāng)機(jī)器人的眼睛。二、任務(wù)探究，自主學(xué)習(xí)2.1 觀察尋線傳感器的值小智開始編程序，啟動(dòng)ArduBlock編程軟件，操作過程如圖22。先測試尋線傳感器，看看尋線傳感器怎樣認(rèn)識(shí)黑線。先從“變量/常量”菜單拖一個(gè)“設(shè)置數(shù)字變量”出來，再從“引腳”菜單中拖一個(gè)“數(shù)字針腳”替代“數(shù)值”后面的積木塊，并把尋線傳感器連接到數(shù)字端口D8，再拖一個(gè)“串口打印加回車” 出來連接上，并且加“和數(shù)字量結(jié)合”，并把數(shù)字變量加到后面的缺口上?？寺∫粋€(gè)變量出來結(jié)合到后面缺口。圖22 顯示尋線傳

3、感器值的程序小智單擊上傳程序到機(jī)器人，再單擊“串口監(jiān)視器”，觀察從尋線傳感器上返回的值。小創(chuàng)客：“電腦桌是白色的，你們在電腦桌上貼一條黑色的電工膠布，這樣測試尋線傳感器在黑色和白色上的區(qū)別。尋線傳感器離桌面2厘米左右的高度是最好的。尋線傳感器上有一個(gè)指示燈，在白色上這個(gè)燈不亮，在黑色上這個(gè)燈要亮?！?圖23 從串口監(jiān)視器上看尋線傳感器的值小智找來黑色的電工膠布貼在桌子上，手拿著尋線傳感器，離桌子2厘米左右，在白色桌面上指示燈不亮，然后放到黑色膠布上指示燈就亮了。同時(shí)觀察電腦屏幕顯示的內(nèi)容，看到尋線傳感器在白色上返回值是“1”，在黑色上返回值是“0”。測試傳感器成功。2.2 編寫?yīng)氀蹅鞲衅鞯某绦?/p>

4、小創(chuàng)客指導(dǎo)著小智接著編寫?yīng)氀蹤C(jī)器人程序，拖一個(gè)“如果/否則”積木塊出來，在條件滿足的地方換上“數(shù)字針腳”。左邊是黑線，把眼睛右邊的白色上，條件滿足，我們就讓眼睛向左邊黑色方向靠近，讓右邊輪子轉(zhuǎn)動(dòng)快一點(diǎn)，左邊輪子轉(zhuǎn)動(dòng)慢一點(diǎn)，機(jī)器人就向左轉(zhuǎn)彎去靠近黑色。如果機(jī)器人眼睛到了黑色上方，就否則執(zhí)行向右轉(zhuǎn)彎去靠近白色。這樣機(jī)器人就能在沿著黑線前進(jìn)了。小智知道了機(jī)器人前進(jìn)的道理，在“執(zhí)行”程序體內(nèi)加上“電機(jī)運(yùn)行”，右邊電機(jī)速度調(diào)到最快“255”，左邊電機(jī)調(diào)到很低“120”；在“否則執(zhí)行”程序體內(nèi)加上“電機(jī)運(yùn)行”，右邊電機(jī)速度調(diào)到很低“120”，左邊電機(jī)速度調(diào)到最高“255”。圖24 獨(dú)眼機(jī)器人程序2.3 整

5、理獨(dú)眼機(jī)器人小智重新上傳程序到機(jī)器人。并在賽道上調(diào)試尋線傳感器的高度。再把尋線傳感器固定在機(jī)器人的前方，并且距離地面2厘米左右。兩兄妹又開始貼賽道，又動(dòng)手安裝固定尋線傳感器，組裝出來的機(jī)器人如圖85所示。打開電源，在賽道上測試機(jī)器人，機(jī)器人果然沿著賽道上的黑線左扭右扭的跑了起來。好玩好玩，機(jī)器人一扭一扭了跑也太搞笑了。呵呵呵。你們再修改一下機(jī)器人的速度，看能不能讓機(jī)器人跑得再快一點(diǎn)。另外再把機(jī)器人組裝出來看起來更像一個(gè)人的樣子。三、設(shè)計(jì)步驟小結(jié)1、機(jī)器人整理時(shí)，學(xué)員只要能完成任務(wù)，可以創(chuàng)意組裝成各種形狀，能初步培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新意識(shí)。2、編程和修改程序，讓學(xué)員在實(shí)踐中找到問題并解決問題，初步培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新能力。3、通過同學(xué)們學(xué)習(xí)機(jī)器人，希望