樂高機器人教學案

精品文檔精品文檔2歡迎下載精品文檔精品文檔..。1歡迎下載認識樂高藍牙機器人系統(tǒng)NXT；sI參加教師活動目的：1、認識NXTi要配件，并將其與RCXK心配件作比較，學習和掌握新型樂高機器人；2、搭建藍牙機器人；3、知道NXT空制器各按鈕的作用，初步學會在NXT是編寫簡單程序，理解傳感器的功能活動過程：一、樂高機器人——MINDSTORMSNXTRCX勺比較1、處理器由8位升到32位丹麥樂高（LEGQ將于2006年9月上旬推出樂高公司和美國麻省理工學院共同開發(fā)的機器人組件新款“教育用 LEGOMindstormsNXT'。Mindstorms是將配備微處理器的LEGS司的塑料積木組裝起來，通過個人電腦制作的程序來控制的機器人。此前的 RCX勺微處理器為8位，而NXT配備32位處理器等，提高了性能。表格1列出RCXF口NXT的比較。圖1:安裝4個傳感器和3個伺服馬達的LEGONXT圖4:LEGONXT（統(tǒng)目前提供的4種傳感器全家福5、改進了編程軟件NXTS序用軟件“ROBOLAVer.2.9"，跟ROBOLAB來的版本一樣，是基于NILabVIEW開發(fā)的。該軟件不僅可以制作NXT用的程序，也可以完成RCX1的程序。此前要操作接近400個圖標進行編程，這次減少為約40個，從而使得編程更為簡單。OS為“Windows200。以上和“MacOSX'。圖5:樂高網(wǎng)站給出的ROBOLAB.9的樣圖，跟以前版本相比，變化較大二、快速認識NXT1、按鈕NXT正面有四個按鈕，它們分別是開關(guān)、運行；導(dǎo)航和返回2、NXT顯示器上各圖標的意義最上一行，相當于狀態(tài)欄，從左到右依次表示了：藍牙、USBNXT控制器名、運行狀態(tài)、電池電量以及聲音音量的情況。狀態(tài)欄的下面是六個主控操作面板，相當于主菜單，它們依次是:“MyFiles我的文件”、“Tryme測試”、“Settings設(shè)置”、“Bluetooth藍牙”、“View查看”、“NXTProgramNXT程序”。三、NXTPrpgram（NXT程序）精品文檔精品文檔歡迎下載分析：我們并不知道離黑線有多遠，所以用角度傳感器和時間都無法控制機器人行走的距離。因此，我們只能考慮利用光感，讓機器人一直前進，直到它看到黑線，立即STOP程序：課后記：今天的教學很成功，通過幾周的訓(xùn)練，同學們基本都適應(yīng)了這樣的研究和挑戰(zhàn)模式。在兩種測光值的研究中，同學們的積極性很高，方法也比較得當。在挑戰(zhàn)任務(wù)中，由于機器人看到黑線就停，效果明顯。因些同學們的研究熱情也很高。第六課機器人的耳朵發(fā)表時間：2008-11-1214:01:05來源：龍小分校編輯：龍小分校點擊/評論：1317/0教學活動目的1、知道機器人的耳朵實際上是一個聲音傳感器。聲音傳感器，能夠使機器人象人一樣具有聽覺。2、會利用聲音傳感器控制（啟動）機器人運動或停止；3、編寫程序讓機器人沿黑線行走教學過程一、引入光電傳感器使機器人有了視覺，能分辨物體的顏色，那么，能不能讓機器人象人一樣有聽覺，能聽到環(huán)境的聲音呢？當然可以，我們可以給機器人安裝一個聲音傳感器。二、NX便音傳感器聲音傳感器實際上就是一個類似話筒（耳麥）的設(shè)備，它能接收聲音信息。聲音的大小常用音量表示，單位是分貝。一般的聲音傳感器只能感受到有無聲音和音量的大小，而不能分辨語義。比如，我們制作一個聲控機器人，要求它聽到聲音就開始前進?，F(xiàn)在，我們啟動機器人,當我們說“?！彼瑯娱_始前進。這對人來說是一件很有趣的事。聲音傳感器能夠檢測到的聲壓大于90分貝。因為聲壓的等級非常復(fù)雜，所以在MindstormsNXT上顯示的時比例（％）.數(shù)字越小，聲音越小。例如：？4-5%大約是安靜的臥室?5-10%從較遠距離聽人的談話?10-30%較近距離的正常談話，或者正常音量下的聲音播放器 ？30-100%人們的喊叫聲，或者大音量的音響聲音傳感器的安裝參見NXT常用面板中的“聲音控制”。探索活動1、試試各種聲音效果，并記錄下NXT接收到的聲音大小值。操作方法：（1）將聲音傳感器連接到NXT俞入端口2;

(2)在NXT&示器上選擇View子菜單，選擇聲音傳感器的圖標和聲音傳感器連接到的接口；(3)向聲音傳感器說話，看看顯示屏的效果；~1|刃■ 1 *CF挑戰(zhàn)任務(wù)制作一個聲控機器人，要求啟動后原地不動，聽到聲音后開始運動，再次聽到聲音后停止運動。分析：啟動機器人后，讓機器人進入等待狀態(tài)，當聲音值達到預(yù)設(shè)的閥值后，機器人前進，同時，再次監(jiān)聽聲音，如果再次聽到聲音，則STOP聲音傳感器屬性設(shè)置第七課機器人的眼睛(2)發(fā)表時間：2008-11-1214:06:18來源：龍小分校編輯：龍小分校點擊/評論：1279/0教學目標1、認識樂高超聲波傳感器，知道超聲波傳感器的作用；2、初步理解超聲波傳感器的原理；3、初步學會利用超聲波傳感器控制機器人走迷宮。教學過程一、引入光電傳感器讓機器人能分辨物體的顏色，但它不能判斷物體的遠近，為了幫助機器人判斷物體的遠近，我們可以給機器人安裝一只超聲波傳感器。二、樂高超聲波傳感器樂高超聲波傳感器，有由一個超聲波發(fā)射器和一個超聲波接收器組成，通過檢測發(fā)射聲波(類似于聲納)和反饋聲波延遲的的時間，測算障礙物離自己的距離。(1)屏幕顯示機器與最近物體的距離值，單位為厘米或英寸；(2)超聲波傳感器的檢測距離為0-250厘米；(3)超聲波傳感器通常接在輸入端口4;三、超聲波傳感器的安裝參見超聲波測距

第17/21頁研究任務(wù)請你編寫一個程序，讓你的機器人向墻靠近，直到離墻20厘米處停止。試一試，當你設(shè)置機器人停止的觸發(fā)值為 20厘米時，機器人停下時，距離墻的實際距離是多少？如果我們要機器人停下的位置距離墻剛好20厘米，程序中實際停止的觸發(fā)值是多少？挑戰(zhàn)任務(wù)你能做一個簡單的迷宮機器人，讓它從下圖中的入口進，出口出嗎?第18/21頁第八課能識別路線的機器人發(fā)表時間：2008-11-1214:18:40來源：龍小分校編輯：龍小分校點擊/評論：1616/0教學目標:1、光電傳感器的靈活應(yīng)用2、學習和理解循環(huán)和分支程序結(jié)構(gòu)教學過程：一、師引導(dǎo)我們的機器人已經(jīng)具有類人的視覺功能，通過光電傳感器，可以識別顏色，通過超聲波傳感器感受物體的遠近。今天我們通過一個實際任務(wù)來比一比，看誰的機器人最能干。二、任務(wù)描述讓機器人沿固定的黑跑道行走，看誰的機器人走完全長所用時間最短。 rI第19/21頁三、任務(wù)分析黑色跑道是單路線，沒有叉道，因此我們可以采用單光感走黑線。單光感走黑線原理：在黑線上往白色區(qū)域走，在白色區(qū)域往黑線走。即走“之”字形。觀看“跟隨暗線”視頻，理解單光感走黑線的原理。四、程序分析1、分析如果在黑線上：C走，B停即右轉(zhuǎn)；如果在白色區(qū)域：B走，C停即左轉(zhuǎn)。上述動作反復(fù)重復(fù)執(zhí)行。2、循環(huán)程序需要反復(fù)執(zhí)行的一段程序我們可以放在一個循環(huán)中。在生活中循環(huán)執(zhí)行某一任務(wù)的例子很多，比如跑繩、拍皮球等。3、條件分支程序在這個任務(wù)中，我們要根據(jù)機器人所處位置決定機器人重復(fù)執(zhí)行那一段程序，象這樣的程序叫條件分支程序。第20/21頁五、試運行1、如果機器人認不了黑線，說明你的條件分支中黑白分界閥值設(shè)置不正確，應(yīng)重新測定黑、白區(qū)域的光值，再取平均值。2、如果機器人左右搖擺太大，說明你的機器人轉(zhuǎn)角弧度太大，可適當減小馬達的能量。第17/21頁研究任務(wù)請你編寫一個程序，讓你的機器人向墻靠近，直到離墻20厘米處停止。試一試，當你設(shè)置機器人停止的觸發(fā)值為 20厘米時，機器人停下時，距離墻的實際距離是多少？如果我們要機器人停下的位置距離墻剛好20厘米，程序中實際停止的觸發(fā)值是多少？挑戰(zhàn)任務(wù)你能做一個簡單的迷宮機器人，讓它從下圖中的入口進，出口出嗎？第18/21頁第八課能識別路線的機器人發(fā)表時間：2008-11-1214:18:40來源：龍小分校編輯：龍小分校點擊/評論：1616/0教學目標：1、光電傳感器的靈活應(yīng)用2、學習和理解循環(huán)和分支程序結(jié)構(gòu)教學過程：一、師引導(dǎo)我們的機器人已經(jīng)具有類人的視覺功能， 通過光電傳感器，可以識別顏色，通過超聲波傳感器感受物體的遠近。今天我們通過一個實際任務(wù)來比一比，看誰的機器人最能干。二、任務(wù)描述讓機器人沿固定的黑跑道行走，看誰的機器人走完全長所用時間最短。第19/21頁三、任務(wù)分析黑色跑道是單路線，沒有叉道，因此我們可以采用單光感走黑線。單光感走黑線原理：在黑線上往白色區(qū)域走，在白色區(qū)域往黑線走。即走“之”字形。觀看“跟隨暗線”視頻，理解單光感走黑線的原理。四、程序分析1、分析如果在黑線上：C走，B停即右轉(zhuǎn)；如果在白色區(qū)域：B走，C停即左轉(zhuǎn)。上述動作反復(fù)重復(fù)執(zhí)行。2、循環(huán)程序需要反復(fù)執(zhí)行的一段程序我們可以放在一個循環(huán)中。在生活中循環(huán)執(zhí)行某一任務(wù)的例子很多，比如跑繩、拍皮球等。3、條件分支程序在這個任務(wù)中，我們要根據(jù)機器人所處位置決定機器人重復(fù)執(zhí)行那一段程序，象這樣的程序叫條件分支程序。第17/21頁研究任務(wù)請你編寫一個程序，讓你的機器人向墻靠近，直到離墻20厘米處停止。試一試，當你設(shè)置機器人停止的觸發(fā)值為 20厘米時，機器人停下時，距離墻的實際距離是多少？如果我們要機器人停下的位置距離墻剛好20厘米，程序中實際停止的觸發(fā)值是多少？挑戰(zhàn)任務(wù)你能做一個簡單的迷宮機器人，讓它從下圖中的入口進，出口出嗎？第18/21頁第八課能識別路線的機器人發(fā)表時間：2008-11-1214:18:40來源：龍小分校編輯：龍小分校點擊/評論：1616/0教學目標：1、光電傳感器的靈活應(yīng)用2、學習和理解循環(huán)和分支程序結(jié)構(gòu)教學過程：一、師引導(dǎo)我們的機器人已經(jīng)具有類人的視覺功能， 通過光電傳感器，可以識別顏色，通過超聲波傳感器感受物體的遠近。今天我們通過一個實際任務(wù)來比一比，看誰的機器人最能干。二、任務(wù)描述讓機器人沿固定的黑跑道行走，看誰的機器人走完全長所用時間最短。第19/21頁三、任務(wù)分析黑色跑道是單路線，沒有叉道，因此我們可以采用單光感走黑線。單光感走黑線原理：在黑線上往白色區(qū)域走，在白色區(qū)域往黑線走。即走“之”字形。觀看“跟隨暗線”視頻，理解單光感走黑線的原理。四、程序分析1、分析如果在黑線上：C走，B停即右轉(zhuǎn)；如果在白色區(qū)域：B走，C停即左轉(zhuǎn)。上述動作反復(fù)重復(fù)執(zhí)行。2、循環(huán)程序需要反復(fù)執(zhí)行的一段程序我們可以放在一個循環(huán)中。在生活中循環(huán)執(zhí)行某一任務(wù)的例子很多，比如跑繩、拍皮球等。3、條件分支程序在這個任務(wù)中，我們要根據(jù)機器人所處位置決定機器人重復(fù)執(zhí)行那一段程序，象這樣的程序叫條件分支程序。第20/21頁五、試運行1、如果機器人認不了黑線，說明你的條件分支中