《光敏傳感機器人》參考教案

4/4第10課光敏傳感機器人教學(xué)目標(biāo)：1.認(rèn)識光敏傳感器；了解光敏傳感器的使用方法；學(xué)會編寫能自動認(rèn)路的機器人程序。2.知道光敏傳感機器人動作設(shè)計方法，激發(fā)學(xué)生對機器人編程的興趣及學(xué)習(xí)熱情。3.通過動手編寫自動認(rèn)路機器人程序及運行，促進學(xué)生對已有知識進行整合培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，促進知識的遷移。教學(xué)重難點：重點：編寫能自動轉(zhuǎn)向機器人和自動認(rèn)路的機器人程序。難點：編寫能自動轉(zhuǎn)向機器人和自動認(rèn)路的機器人程序。教學(xué)環(huán)境：多媒體機房，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件，多語言教學(xué)系統(tǒng)，機器人。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入引言：紅外傳感器讓機器人能“摸著”墻壁行走，光敏傳感器有什么作用呢？視頻播放《“千眼”機器人》片斷。光敏傳感器可以讓機器人檢測到周圍的光線明暗程度，從而使機器人真正有了能“看見”周圍環(huán)境的功能。揭題：10.光敏傳感機器人。二、自動轉(zhuǎn)向機器人介紹光敏傳感器的端口號、控制參數(shù)和功能。名稱I/O端口號端口號值為0時端口號值為1時左光敏傳感器PIN14檢測到淺色（白）檢測到深色（黑）右光敏傳感器PIN15檢測到淺色（白）檢測到深色（黑）（一）任務(wù)分析。檢測地面黑色圖標(biāo)要用到光敏傳感器。讓機器人一邊行走一邊檢測地面（傳感器安裝方向朝下），當(dāng)發(fā)現(xiàn)黑色圖標(biāo)時自動轉(zhuǎn)向。（二）動作設(shè)計。紅外線傳感器檢測到有障礙（PIN5=0），則馬上右轉(zhuǎn)(RT90),再檢測，若還有障礙再右轉(zhuǎn)（右手規(guī)則），若前面沒有障礙（PIN5＜＞0），則繼續(xù)前進。（三）編程思路。建立過程ZDZX（自動轉(zhuǎn)向）。讓機器人前進一段距離（步長=3）后，馬上判斷地面顏色。如果檢測到黑色信號，機器人就左轉(zhuǎn)，而后調(diào)用過程ZDZX前進3步再繼續(xù)檢測；如果沒有檢測到黑色信號，也調(diào)用過程ZDZX繼續(xù)前進、檢測。（四）編寫程序。TOZDZXFD3WAIT3/2IF(:PIN14=1)OR(:PIN15=1)THENLT90ZDZXEND（五）調(diào)試程序。1仿真運行。①設(shè)置仿真場地,搭配仿真機器人，組成“自動轉(zhuǎn)向機器人仿真環(huán)境”。②單擊“仿真”按鈕，在“下傳過程名”對話框中輸入“ZDZX”，單擊“確定”按鈕，打開仿真運行窗口。③將機器人移到合適位置，單擊“試運行”按鈕，觀察機器人行走到黑色圖標(biāo)水暖工時，自動左轉(zhuǎn)、前進的狀態(tài)。④如果機器人不能按程序要求轉(zhuǎn)向、行走，就要對照程序觀察機器人的動作，查找故障原因并進行修改。一般只要設(shè)置合適的前進步長、等待時間和轉(zhuǎn)角大小，就能使機器人正常工作。四、試一試（P64）試將仿真場地背景改為黑色，地面圖標(biāo)改為白色，編寫讓機器人檢測到白色圖標(biāo)時右轉(zhuǎn)的程序。三、能自動認(rèn)路的機器人（一）任務(wù)分析機器人“自動認(rèn)路”的前提條件，是場地與軌跡線之間要有比較明顯的顏色差，以便光敏傳感器“看清”行走路線。（三）編程方案1兩只光敏傳感器控制機器人沿黑線右側(cè)行走。當(dāng)左、右光敏傳感器同時檢測到黑色光值時，說明機器人已經(jīng)偏左，應(yīng)立刻向右轉(zhuǎn)。當(dāng)左、右光敏傳感器同時檢測到白色光值時，說明機器人已經(jīng)偏右，應(yīng)立刻向左轉(zhuǎn)1編寫程序。TOZDRL1FD2WAIT2IF(:PIN14=1)AND(:PIN15=1)THENRT5IF(:PIN14=0)AND(:PIN15=0)THENLT5ZDRL1END2仿真運行。①搭建仿真場地（注意線寬不能小于3厘米），搭配仿真機器人車，組建“自動認(rèn)路機器人仿真環(huán)境”。②打開“仿真”運行窗口，將機器人放在外線邊上。調(diào)整好機器人運行方向（逆時針方向），讓它完成自動認(rèn)路行走的工作任務(wù)。調(diào)試參數(shù)主要是前進速度和轉(zhuǎn)彎角度。3機器人運行。在白色畫圖紙上繪制幾幅黑色軌跡圖形，將程序ZDRL1下載給機器人，讓它在繪制好的黑色軌跡圖上自動認(rèn)路行走。（四）編程方案2兩只光敏傳感器“騎”在黑線上控制機器人向前行走。當(dāng)左光敏傳感器檢測到黑線時，說明機器人已經(jīng)偏右，應(yīng)立刻向左轉(zhuǎn)。當(dāng)右光敏傳感器檢測到黑線時，說明機器人已經(jīng)偏左，應(yīng)立刻向右轉(zhuǎn)。1編寫程序。TOZDRL2FD2WAIT2IF(:PIN14=1)AND(:PIN15=0)THENLT5IF(:PIN14=0)AND(:PIN15=1)THENRT5ZDRL2END2仿真運行。搭建仿真場地（注意線寬不能小于3厘米），搭配合適的仿真機器人，仿真運行程序ZDRL2。為機器人設(shè)置合適的步長、等待時間和轉(zhuǎn)角，讓機器人完成自動認(rèn)路行走的任務(wù)。3機器人運行。在白色畫圖紙上繪制幾幅黑色軌跡圖形，但要注意線寬不能小于3厘米，將程序ZDRL2下載給機器人，讓它在繪制好的黑色軌跡圖上自動認(rèn)路行走。四、練一練