2022年《智能機器人》選修課程教案

1、智能機器人選修課程目 錄項目一 會走路的機器人（電機驅動）項目二 機器人玩碰碰車（碰撞傳感器）項目三 機器人走向光明（光敏傳感器）項目四 會唱歌的機器人（聲控傳感器）項目五 跨欄機器人（灰度傳感器）項目六 機器人的眼睛（紅外傳感器）項目七 滅火機器人（火焰?zhèn)鞲衅鳎╉椖堪?足球機器人（指南針與磁傳感器）項目九 投籃機器人項目十 擂臺機器人項目十一 探險機器人項目十二 接力賽跑機器人項目六 機器人的眼睛（紅外傳感器的應用）活動時間： 2022 年 6 月 1 日 活動內容： 機器人走迷宮競賽活動地點： 智能電子工作室活動對象 ：0515 班機器人課題選修小組成員活動目的：明白紅外傳感器的工作原理把

2、握機器人對障礙物的檢測函數(shù)與編程方法；普及機器人學問, 培育同學的團隊協(xié)作精神及動手動腦的才能；活動過程：一、預備階段（約 15 分鐘）：1、教具預備：機器人展品、配件,照相機,運算機,移動投影與幕布,紅外發(fā)射、接收傳感器如干,秒表；2、學問預備：1紅外傳感器的相關學問；紅外測障傳感器利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理,進行障礙物遠近的檢測；紅外測障傳感器具有一對紅外信號發(fā)射與接收二極管,發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號,接收管接收這種頻率的紅外信號,當紅外的檢測方向遇到障礙物時,紅外信號反射回來被接收管接收,經(jīng)過處理后,通過數(shù)字傳感器接口返回到機器人主機,機器人即可利用紅外的

3、返回信號來識別四周環(huán)境的變化；2ir_detect 函數(shù)程序演示void ir_test int irvalue; /* 定義整型變量 irvalue*/ while1 /* 掌握循環(huán)的語句 */ irvalue=ir_detect; /* 將接收到的紅外信號存放于變量 irvalue 中*/ printf“n”,irvalue; /* 以十進制格式輸出 irvalue 的值 */ sleep1.0; void main ir_test; 儲存、下載這個程序,并在執(zhí)行過程中留意觀看LCD 窗口顯示的內容；當物體擋在機器人的“ 左眼”（左側紅外發(fā)射器）前,機器人的 LCD 顯示什么內容？再把物體

4、擋在機器人的“ 右眼”（右側紅外發(fā)射器）前,機器人的 LCD 顯示什么內容？假如把物體放在機器人的正前方,距離 30cm 左右,機器人的 LCD 顯示什么內容？修改這個實例程序,讓LCD 同時顯示二進制和十進制；printf “ir=%b.ir=%dn ” ,irvalue, irvalue; 運行后得到以下結論：當機器人正前方?jīng)]有物體時,LCD 顯示的是“0” 或“0b00”；當機器人右前方有物體時,LCD 顯示的是“1” 或“0b01” ；當機器人左前方有物體時,LCD 顯示的是“2” 或“0b10” ；當機器人正前方有物體時,LCD 顯示的是“3” 或“0b11” ；現(xiàn)在機器人已經(jīng)可以識

5、別正前方、左前方和右前方有沒有物體了,下面可以依據(jù)本次任務需要來設置 ir_detect 函數(shù)；二、發(fā)放機器人走迷宮任務書,組織競賽（約 20 分鐘）：1、宣讀規(guī)章：采納輪換制, 每個機器人都有2-3 次競賽機會； 用競賽中成果最好一次來確定成功者；在競賽中,機器人行進到指定位置可得到相應的基本分,并依據(jù)到達終點的詳細時間和碰撞墻壁資料進行加、扣分；2、分組抽簽：打算競賽次序；3、編制調試機器人程序 : 強調小組成員分工協(xié)作；在活動中每一個同學的觀看分析、動手、制造才能,每一個成員的參加、競爭、實踐、協(xié)作意識都可進入評分加分；4、按抽簽次序進行競賽評分 記錄競賽時間和碰撞墻壁次數(shù)；三、宣布成果

6、（約 2 分鐘）計分并宣布成果；四、競賽總結（約 3 分鐘）1、優(yōu)秀作品展現(xiàn),設計者說明思路；2、本課收成、體會,寫留言；表現(xiàn)突出,制造性強的同學總結后夸獎發(fā)獎；3、整理活動場地,清點擺放活動材料,養(yǎng)成好習慣；機器人走迷宮任務書 任務要求：應用相關傳感器,編制機器人智能運行程序,要求機器人能夠 自動從競賽場地中的起始區(qū)動身,在規(guī)定的時間內,查找正確路線 走出迷宮（以機器人到達迷宮場地終點處為準）；競賽場地：競賽場地是一個長 下圖所示：評分標準250cm 、寬 250cm 正方形區(qū)域；外形參考a b c d 基本得分：到達 a 處得 20 分,到達 b 處得 40 分,到達 c 處得60 分,到

7、達 d 處得 80 分,在 180 秒內到達終點得 100 分； 加分：機器人在停止區(qū)內而未遇到停止區(qū)四周的護墻加 10 分； 以 130 秒為基準時間,每提前 扣分： 以 130 秒為基準時間,每超時 止；機器人競賽過程中遇到護墻一次扣1 秒鐘完成任務加 1 分；1 秒鐘減 1 分,直到競賽終止為2 分,最多扣 20 分；活動內容：評分表機器人走迷宮組別：第一輪：計時：秒 到達 a, b, c,d, 終點基本得分 130- = （加/扣分）停止區(qū)內遇到護墻 是,加0 分 否,加10 分碰撞次數(shù)：扣分結論： 完成任務 未完成任務 得分：隊員簽名：其次輪：計時：秒 到達 a, b, c,d, 終

8、點基本得分 130- = （加/扣分）停止區(qū)內遇到護墻 是,加0 分 否,加10 分碰撞次數(shù)：扣分結論： 完成任務 未完成任務 得分：隊員簽名：第三輪：計時：秒 到達 a, b, c,d, 終點基本得分 130- = （加/扣分）停止區(qū)內遇到護墻 是,加0 分 否,加10 分碰撞次數(shù)：扣分結論： 完成任務 未完成任務 得分：隊員簽名：任務七 滅火機器人（火焰?zhèn)鞲衅鳎┗顒訒r間 ：2022 年 6 月 日第 節(jié)課 活動內容 ：機器人滅火競賽 活動對象 ：0515 班 活動目的 ：普及機器人學問,培育同學的團隊協(xié)作精神及動手動腦 的才能；活動過程 ：一、預備階段：教具預備：機器人展品、配件、程序調試

9、安裝好,錄像機、錄 像帶、資料、競賽光盤、運算機；紅外發(fā)射儀；學具預備：機器人套件,零件分類擺好；學問預備：兩周機器人專項學習 二、組織競賽：宣讀規(guī)章：每個機器人都有三次競賽機會；用競賽中成果最好的兩次來確定成功者；在競賽中,機器人每完成一步基本動作可得到相應的基本分,并依據(jù)詳細時間和碰撞墻壁資料進行加、扣分；分組抽簽：第一次：采納抽簽方式其次次：指定與第一次不同的房間（第一次抽3 號,其次次指定 1 號；第一次抽 1 號,其次次指定3 號；第一次抽 2 號,其次次指定 2 號）；第三次：經(jīng)過兩次競賽后, 假如隊員對成果不滿, 可以申請再次進行競賽；指定與前兩次不同的房間；競賽成果將替代前兩次成果中的一次,且最終成果 將按所得最好成果的 70% 記分；編制調試機器人程序 : 強調小組成員分工協(xié)作；在活動中每一個同