《智能機(jī)器人與傳感器》教案課程單元設(shè)計(jì)02 - 機(jī)器人項(xiàng)目背景介紹

PAGEPAGE2《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》一、教案頭本次課標(biāo)題：機(jī)器人項(xiàng)目背景介紹授課班級(jí)16電子信息3-1上課時(shí)間課時(shí)：2上課地點(diǎn)知行樓5-413教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、能自己動(dòng)手搭建機(jī)器人；2、能通過軟件，設(shè)定各個(gè)關(guān)節(jié)舵機(jī)的轉(zhuǎn)角；3、能讓機(jī)器人按定義好的姿勢(shì)動(dòng)起來；4、學(xué)會(huì)各模塊的基本功能以及了解信號(hào)的來龍去脈1、熟練掌握機(jī)器人發(fā)展史；2、熟練掌握Robo-Soul機(jī)器人的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及裝配；3、熟練掌握如何通過PC軟件讓機(jī)器人擺個(gè)姿勢(shì)；4、熟練掌握Robo-Soul機(jī)器人所有傳感器模塊及信號(hào)的傳遞能力訓(xùn)練任務(wù)及案例任務(wù)1：觀看安裝視頻后，通過調(diào)節(jié)舵機(jī)的角度，嘗試安裝機(jī)器臂；任務(wù)2：設(shè)計(jì)一套動(dòng)作，定義產(chǎn)生這套動(dòng)作的關(guān)鍵姿勢(shì)并聯(lián)機(jī)驗(yàn)證；參考資料【1】DonalNorris,《RaspberryPiElectronicsProjectsfortheEvilGenius》,ISBN:9781259640599,McGraw-Hill,Sept.2013【2】WarrenGray,《ExperimentingwithRaspberryPi》,ISBN:9781484207703,Apress,Berkeley,CA,2014【3】RyanHeitz，《Hello，RaspberryPi》,ISBN:9781617292453,Manning,2016【4】賈海瀛，《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》，ISBN：9787040422658，高等教育出版社，2015年09月【5】樂幻索爾機(jī)器人官網(wǎng)：/index.html二、教學(xué)設(shè)計(jì)步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配告知（教學(xué)內(nèi)容、目的）1、介紹機(jī)器人發(fā)展史：示教再現(xiàn)型、感覺型、智能型三個(gè)階段；2、介紹課程用到的Robo-Soul機(jī)器人的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及裝配；3、介紹如何通過PC軟件讓機(jī)器人擺個(gè)姿勢(shì)；4、介紹Robo-Soul機(jī)器人所有傳感器模塊及信號(hào)的傳遞教師主講多媒體聽講解5分鐘引入（任務(wù)項(xiàng)目）本節(jié)課介紹的多自由度、多傳感器智能機(jī)器人承擔(dān)著學(xué)習(xí)并應(yīng)用多種傳感器的載體作用。這些傳感器按照過機(jī)器人的眼、耳、鼻、皮膚的觸覺、較抽象的感知、還有超越人類這六種類型進(jìn)行分類。按照每種類型的信號(hào)的獲取并處理進(jìn)行講解，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的介紹。教師主講及實(shí)物演示實(shí)際操作演示聽講解5分鐘操練（掌握初步或基本能力）1、動(dòng)手搭建機(jī)器人的某部分；2、通過軟件，設(shè)定各個(gè)關(guān)節(jié)舵機(jī)的轉(zhuǎn)角，從而定義姿勢(shì)；3、讓機(jī)器人按定義好的姿勢(shì)簡(jiǎn)單動(dòng)起來；現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)實(shí)際操作實(shí)操30分鐘深化（加深對(duì)基本能力的體會(huì)）介紹線性插值的知識(shí)，讓學(xué)生了解到為什么離散幾個(gè)關(guān)鍵姿勢(shì)能讓機(jī)器人動(dòng)起來。教師主講實(shí)際操作演示聽講解10分鐘歸納(知識(shí)和能力)簡(jiǎn)單點(diǎn)的智能，例如通過攝像頭識(shí)別到一個(gè)人站在前面，機(jī)器人能打招呼（前面定義的打招呼動(dòng)作）。復(fù)雜點(diǎn)的智能就是前面有個(gè)蘋果在前面，機(jī)器人識(shí)別后能通過機(jī)器手爪抓取它。師生互動(dòng)小組討論討論小組討論5分鐘訓(xùn)練鞏固拓展檢驗(yàn)設(shè)計(jì)一套較復(fù)雜的動(dòng)作，如敬禮。定義產(chǎn)生這套動(dòng)作的關(guān)鍵姿勢(shì)并聯(lián)機(jī)驗(yàn)證動(dòng)作的連續(xù)性。學(xué)生上機(jī)實(shí)際操作演示實(shí)操20分鐘總結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解到機(jī)器人的發(fā)展歷史。并基于樂幻索爾公司的一款機(jī)器人，讓學(xué)生具體了解機(jī)器人的安裝，動(dòng)作的定義等，為以后使用傳感器后獲得的信息準(zhǔn)備好了機(jī)器人動(dòng)作的響應(yīng)。教師主講