機(jī)器人教學(xué)設(shè)計

校外活動中心2017年2月24日上午機(jī)器人班教案第一課時

機(jī)器人歌唱家一、學(xué)目標(biāo)1、用“發(fā)音“模塊編寫程序，讓機(jī)器人唱歌。2、初步學(xué)會使用“控制模塊庫”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫程序，讓機(jī)器人反復(fù)唱歌。3、了解順序結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。二、新導(dǎo)入機(jī)器人小丁丁剛離開生產(chǎn)車間來到這里識了這么多的小朋友真是太高興啦！正想著唱支歌慶祝一下與大家的相識呢。今天我們就來幫幫這位剛認(rèn)識的機(jī)器人朋友，讓它完成唱歌的心愿好嗎？機(jī)器人唱歌需要用小喇叭發(fā)聲在程序中以通“發(fā)音模塊來實(shí)現(xiàn)一發(fā)音”模塊要可以設(shè)置一個音符，讓機(jī)器人發(fā)出一個具有一定高低、長短的音?！白寵C(jī)器人唱歌”這個程序涉及到的模塊較少，只要按照樂譜設(shè)置“發(fā)音”模塊，然后將各模塊依次連接起來即可。下面是編程的具體步驟，我們一起來做一下吧！三、新講授步驟1：運(yùn)行仿真軟件，進(jìn)入主程序窗口。在流程圖編輯界面中，點(diǎn)擊“執(zhí)行器模塊庫”中的“發(fā)音”模塊，將其拖到流程圖生成區(qū)，連接在主程序的下面（圖、1－1）圖3－1

步驟2：右擊“發(fā)音”模塊，打開參數(shù)設(shè)置對話框（圖、1－在其中選擇音頻和時間。例如：圖3、1－2中選擇的音頻為，時間為四分之一音符。音長

音高圖、－步驟3繼續(xù)通“發(fā)音模塊設(shè)置其他音符編輯完成的歌曲程序如圖1－3所示。圖、－3步驟4：把“程序模塊庫”中的“結(jié)束”模塊拖到流程圖生成區(qū)，如圖、1－4所示。這樣，一個簡單的直行程序就編寫完了。2

圖3－4步驟5：流程圖編好后，點(diǎn)擊工具欄中的“仿真”快捷按鈕（圖3、1－進(jìn)入仿真環(huán)境主界面。步驟6：在仿真環(huán)境主界面中，點(diǎn)擊“運(yùn)行”鍵，可以得到一個虛擬機(jī)器人。將虛擬機(jī)器人放到中間的運(yùn)行區(qū)它就會自動執(zhí)行程序在本例中器人則將演奏所編的歌曲。注意對于每個“發(fā)音”模塊都需要設(shè)置音高和音長。音長決定機(jī)器人所發(fā)聲音的長短。音高決定機(jī)器人所發(fā)聲音的高低。在編程時，您也可以選擇“自定義接輸入音頻值和時間值。如果選擇“休止符機(jī)器人將不發(fā)音休止的時間可以選擇四分之一音符等，也可以選擇“自定義然后輸入時間值。3

校外活動中心2017年2月24日上午機(jī)器人班教案第二課時一、教目標(biāo)

讓機(jī)器人唱“dore

機(jī)器人不僅能夠簡單的發(fā)音他還能像人一樣唱出動聽的歌呢快快行動依次添加3個“發(fā)音“模塊，讓機(jī)器人唱起，如圖3、－7所示，將設(shè)置悅耳的一組數(shù)據(jù)寫到表圖3、1－8

中。音高

音頻

音長

時間

模塊名稱do低、中、高）re低、中、高）mi低、中、高）4

機(jī)器人剛學(xué)會了唱歌真是太高興啦可他還沒唱夠就停下了有什么辦法能讓他不停地唱呢？想讓機(jī)器人不停地唱，可以從“控制模塊庫”中找到“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊，它的功能是永無休止的循環(huán)，即永遠(yuǎn)執(zhí)行同一段程序。二、操步驟步驟1：打開前面讓機(jī)器人唱“doremi”的程序，并添加“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊。（1）把3個“發(fā)音”模塊拖離流程圖。（2）把“控制模塊庫”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊連接到“主程序”模塊下方。步驟2：把需要反復(fù)執(zhí)行的個“發(fā)音”模塊添加到循環(huán)結(jié)構(gòu)中，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，這樣機(jī)器人就會不停的歌唱。步驟3：到仿真環(huán)境中運(yùn)行程序，如果對運(yùn)行結(jié)果不滿意，再回到主程序進(jìn)行調(diào)試。步驟4：單擊工具欄中的“保存”按鈕，打開保存對話框，將文件命名后，以“流程圖文件（*.flw文件類型，保存文件。選一段你喜歡的樂曲，使用“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊編寫程序，讓機(jī)器人不停的唱。一點(diǎn)通程序結(jié)構(gòu)可以分為順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)三種，它們決定了程序的執(zhí)行過程。讓機(jī)器人唱一次歌用的是順序結(jié)構(gòu)無休止的唱則用了循環(huán)結(jié)構(gòu)程序在執(zhí)行時，按照模塊的排列執(zhí)行，后一程序在執(zhí)行時，重復(fù)執(zhí)行“發(fā)音”模塊。5

校外活動中心2017年2月24日上午機(jī)器人班教案第三課時

自由行走一、教目標(biāo)1、學(xué)會用“傳感器模塊庫”中的“紅外測障”模塊編寫程序，幫助機(jī)器人躲避障礙。2、學(xué)會用“傳感器模塊庫”中的“碰撞檢測”模塊編寫程序，讓機(jī)器人檢測前后左右方向的碰撞。3、學(xué)會使用“條件判斷”模塊控制程序的流向。機(jī)器人可以像人一樣在散步的過程中欣賞欣賞風(fēng)景然后又繼續(xù)走遇到障礙物能自動避開，但不會撞上去，這時就用到了機(jī)器人的“眼睛”——紅外傳感器看”到障礙物，機(jī)器人要轉(zhuǎn)過障礙物行走。二、新講授1紅外測障”塊編寫程序機(jī)器人在前進(jìn)過程中用紅外傳感器進(jìn)行檢測如果前方?jīng)]有障礙機(jī)器人就繼續(xù)前進(jìn)；如果有障礙，則要判斷左方或右方有沒有障礙，若左方有障礙，則向右轉(zhuǎn)；若右方有障礙，則向左轉(zhuǎn)。步驟1：運(yùn)行SVJC仿真系統(tǒng)，進(jìn)入主程序窗口，把“傳感器模塊庫”中的“紅外測障”模塊連結(jié)到“主程序”模塊下方。步驟2：設(shè)置“紅外測障”模塊。右擊“紅外測障”模塊，出現(xiàn)“紅外測障模塊”對話框。①單擊“檢測完成后，進(jìn)行條件判斷”按鈕，出現(xiàn)下一層對話框，此時量一”后的“==前”表示前方有障礙物是判斷條件。②單擊“紅外變量一”按鈕，出現(xiàn)“變量白寶箱”對話框，我們可以看到“紅外變量一”后面有一把小鑰匙，表示這個變量被選中。單擊“確認(rèn)”按鈕。③在“紅外測障模塊”對話框中，單擊“確定”按鈕。6

步驟3：把“執(zhí)行器模塊庫”中的“轉(zhuǎn)向”模塊添加到“是”的一側(cè)前進(jìn)”模塊添加到“否”的一側(cè)，最后添加“結(jié)束”模塊。下面使“條件判斷模塊檢機(jī)器人左方是否有礙。步驟1：把“前進(jìn)”模塊拖離流程圖。步驟2：把“控制模塊庫”中的“條件判斷”模塊添加到流程圖中。步驟3：設(shè)置“條件判斷”模塊。①右擊“條件判斷”模塊，在出現(xiàn)的對話框中單擊“整型變量一現(xiàn)“變量白寶箱”對話框。②單擊“紅外變量”按鈕，選擇“紅外變量一單擊“確定③在“條件判斷”對話框中，繼續(xù)選擇“紅外變量一=擊“確定”按鈕。步驟4：在“條件判斷”模塊“是”的一側(cè)添加“右轉(zhuǎn)”模塊否”的一側(cè)添加“前進(jìn)”模塊,如圖4.1-9所示。用類似方法檢測機(jī)人右方否有障礙。步驟1：把“前進(jìn)”模塊拖離流程圖后，添加“條件判斷”模塊。步驟2：打開“條件判斷”模塊對話框，選擇“紅外變量一右然后單擊“確定”按鈕。步驟3：把“直行”模塊和“左轉(zhuǎn)”模塊添加到流程圖中。在上面這個程序中，機(jī)器人的“直行”模塊只運(yùn)行了一次，這一步不能太長，否則就會在檢測到障礙物之前就會撞上障礙物因此需要讓機(jī)器人小心翼翼的檢測一步走一小步，不斷反復(fù)，直到檢測到障礙物后停下來。這一過程可以用“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊來實(shí)現(xiàn)。步驟1：把“紅外測障”模塊連同它下面的模塊脫離流程圖。步驟2：把“控制模塊庫”中的“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊添加到流程圖中。步驟3：把“紅外測障”模塊連同下面的模塊一起連接到循環(huán)結(jié)構(gòu)中，再添加“結(jié)束”模塊。步驟4：以“三方避障.flw”為名保存程序，然后到仿真環(huán)境下運(yùn)行。7

①單擊“仿真”按鈕進(jìn)入仿真環(huán)境。②執(zhí)行“實(shí)體”——“障礙物”——“矩形”命令，在場地中畫出圍墻。③執(zhí)行“運(yùn)行”命令，把機(jī)器人放到封閉場地內(nèi)釋放，觀察機(jī)器人的運(yùn)行情況。下面我們在程序中添加“系統(tǒng)時間”模塊和“顯示”模塊，在機(jī)器人行走過程中實(shí)時顯示運(yùn)行的時間。步驟1