資源簡介

(共52張PPT)
與機器人對話
任課教師：楊XX
內容預覽
02
03
06
CONTENTS
認識智能機器人及其應用
了解常見的傳感器
作業布置
目錄
01
新知導入
04
了解機器人的基本結構
05
課堂小結
搭建簡單的行進機器人
07
Part 01 新知導入
現實生活中，機器人已經在很多方便給予人們方便，同學們，你們來說說有哪些地方呢？
餐飲點單、送餐
手術機器人
工業機器人
水下機器人
Part 01 新知導入
同學們看看下面兩個視頻，討論一下機器人與影視里面的機器人有什么區別？
工業機器人
Part 01 新知導入
影視機器人
Part 02
02
認識智能機器人及其應用
一、認識智能機器人及其應用 （閱讀教材22-26頁）
新知講解
1.從機器人到智能機器人
看了剛才的兩個視頻，
我們能看出工業機器人是能靈活地完成特定的操作或運動任務，并可重復編程的多功能操作器。
影視機器人是一種具有感覺和識別能力，能夠控制自身行為的機器。
新知講解
機器人并不等同于人工智能。
一、認識智能機器人及其應用 （閱讀教材22-26頁）
1.從機器人到智能機器人
我們活動1學過的拍照翻譯App、語音助手等屬于人工智能; 許多機器人并不具備智能，如視頻中的工業機器人只按照設定的程序自動完成規定的動作，并不具備智能。
說說做做
說說你對機器人的認識:怎樣的機器可以稱為機器人 電視、冰箱、微波爐等傳統家電屬于機器人嗎
機器人需要具備一定的自主性和智能性，而不是僅僅按照預設程序機械地運作。電視等傳統電器屬于家用電器，尚不屬于機器人，它們不具備感知能力和識別能力，無法控制自身行為。
提示板
無論是何種機器人，它們都不應違反機器人的“三大定律”。
一、認識智能機器人及其應用
新知講解
1.從機器人到智能機器人
智能機器人融合了人工智能與機器人技術，是一種具有一定“智能”的可以“思考”“對話”或“運動”的機器人。
上網開展研究，試著列舉更多與機器人無關的人工智能應用以及并不具備智能的機器人。
數字化學習
語音助手、機器人客服、推薦系統。
不具備智能的機器人：生產線上的機械臂。
一、認識智能機器人及其應用
新知講解
2.了解智能機器人的應用領域
Part 03
03
了解機器人的基本結構
二、了解機器人的基本結構（閱讀教材27-28頁）
新知講解
一個機器人通常由控制系統、傳感系統、驅動系統和機械系統組成。
傳感系統采集各類數據,控制系統對數據進行運算或分析并控制驅動系統、驅動系統執行相應的動作,機械系統則相當于機器人的身體。
提示板
教育機器人是以激發學生學習興趣、培養學生綜合能力為目標而專門開發的機器人成品、套裝或散件,主要應用于學校、培訓機構的機器人教學。
控制器或主板相當于人類的“大腦”;各類傳感器相當于人類的“感官”;電機或舵機是機器人的動力部分、配合其他一些基礎結構配件來執行動作。
Part 04
04
了解常見的傳感器
新知講解
三、了解常見的傳感器 （閱讀教材29-32頁）
機器人利用各種傳感器來采集數據,如相當于視覺器官的紅外傳感器、灰度傳感器、光敏傳感器，相當于聽覺器官的聲音傳感器,相當于觸覺器官的觸碰傳感器和溫度傳感器等。
◆紅外傳感器
紅外發射管發出紅外線,紅外線在遇到物體后被反射回來,紅外接收管接收到被反射回來的紅外線后,發送電信號給機器人的控制系統,使其知道前方存在物體。
新知講解
三、了解常見的傳感器
◆灰度傳感器
不同顏色的檢測面對光的反射程度不同，不同程度的反射光會使光敏電阻呈現不同的電阻值，灰度傳感器利用這個原理進行顏色深淺檢測。
新知講解
三、了解常見的傳感器
◆光敏傳感器
光敏傳感器用于監測光線的強弱。光線強度不同,光敏傳感器的感應數值也不同.
新知講解
三、了解常見的傳感器
◆聲音傳感器
聲音傳感器用于接收聲波,感知聲音的強弱。
新知講解
三、了解常見的傳感器
◆觸碰傳感器
當觸碰傳感器檢測到有物體觸碰時,會產生一個電信號通知機器人的控制系統,告知觸碰到了物體。
新知講解
三、了解常見的傳感器
◆溫度傳感器
溫度傳感器感受到溫度后將其轉換成電信號傳輸給機器人的控制系統。
知識鏈接
傳感器的應用領域非常廣泛，除了應用于機器人領域、軍事領域、交通領域、環保領域之外,它在我們的日常生活中也很常見。。
◆自動門
◆火警警報系統
◆燃氣警報器
◆智能手機
新知講解
傳感器生活中的應用
Part 05
05
搭建簡單的行進機器人
四、搭建簡單的行進機器人（ 閱讀教材32-37頁）
新知講解
1.設計構思
以下將搭建一個簡單的機器人——“走走停停”的行進機器人，其任務要求如下:機器人前進15秒,然后停止5秒,再前進5秒后停止。
為完成任務，機器人需要具備行進功能,因此可以設計一個通過輪子滾動來實現前進和后退的機器人小車。
以某教育機器人為例,可以選用的基本模塊有:控制器、大型電機、車輪、連接線、電池、基礎零件等。
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
1.設計構思
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
2.搭建結構
根據自己的設計完成行進機器人的結構搭建。
例如,可以按以下方法搭建:
(1)完成左右輪電機的搭建,如圖1-2-24所示。
(2)將左右輪電機通過連接裝置連接在一起,如圖1-2-25所示。
圖1-2-24 搭建左右輪電機
圖1-2-25 連接左右輪電機
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
2.搭建結構
(3）加固機器人底盤,如圖1-2-26所示。
(4）完成萬向輪的制作，如圖1-2-27所示。
圖1-2-26 加固機器人底盤
圖1-2-27 制作萬向輪
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
2.搭建結構
(5）安裝萬向輪,如圖1-2-28所示。
(6）安裝并固定控制器，如圖1-2-29所示。
圖1-2-28 安 裝萬向輪
圖1-2-29 安裝控制器
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
2.搭建結構
(7)在左右輪電機上安裝車輪，并用連接線將電機與控制器相連。
如圖1-2-30 所示。成品見圖1-2-31。
圖1-2-30 連接電機與控制器
圖1-2-31 成品
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
3.編寫程序
分析任務可知,完成行進任務需要機器人的控制系統先控制驅動系統前進15秒,然后控制驅動系統停止5秒,再控制驅動系統前進5秒,最后停止。其流程圖見圖1-2-32。電機的參數設置見表1-2-4。
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
3.編寫程序
行進機器人的程序編寫方法如下:
(1）將動作模塊中的“移動轉向”模塊拖至編程畫布區與主程序相連。
(2）開啟指定秒數,將B和C端口的電機參數分別設置為:轉向0、功率50、秒數15、如圖1-2-33所示。
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
3.編寫程序
(3）拖一個“移動轉向”模塊與程序相連，并關閉電機，如圖1-2-34所示。
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
3.編寫程序
(4）將流程控制模塊中的“等待”模塊拖至編程畫布區與程序相連,并設置等待時間為5s。
(5）拖一個“移動轉向”模塊與程序相連,將電機參數的設置分別設置為:轉向0、功率50、秒數5。
(6）拖一個“移動轉向”模塊與程序相連,并關閉電機。最終程序如圖1-2-35所示。
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
4.編譯并下載程序
用連接線連接控制器的USB端口與計算機的USB端口。打開控制器的開關,計算機會顯示已連接至控制器的對話框，如圖1-2-36所示。點擊對話框中的“下載”按鈕,將程序編譯并下載到控制器中。
四、搭建簡單的行進機器人
新知講解
5.運行與調試程序
拔掉連接線,選擇下載的程序,就可以運行與調試程序了。
機器人行進時注意觀察其是否按昭編程的要求正確完成任務，如果不是，可以參考以下問題進行分析與解決:
(1)程序的設計思路是否正確
(2)編程模塊的選擇是否恰當
(3)編程模塊的參數是否設置準確
(4)編程模塊之間是否正常連接
(5)電機或傳感器與控制器相連的端口序號是否正確
(6)機器人的電源、機器人測試場地環境（光線、地面摩擦力和噪聲等）對機器人是否有影響
知識鏈接
為方便學生學習,教育機器人大多采用積木式的搭建結構以及模塊化的系統結構。教育機器人的主要硬件一般分為控制系統、傳感系統和驅動系統,如圖1-2-37所示。
知識鏈接
傳感系統中的各類傳感器的名稱、功能和圖標見表1-2-5。
知識鏈接
傳感系統中的各類傳感器的名稱、功能和圖標見表1-2-5。
知識鏈接
驅動系統中的各類硬件的名稱、功能和圖標見表1-2-6。
知識鏈接
本例中的控制器（見圖1-2-38）有4個輸入端口和4個輸出端口、1個USB端口、1個迷你SD卡槽、1個編程接口。它內置揚聲器，與計算機的通信支持USB2.0、藍牙和Wi-Fi。
控制器的四個輸出端口（A、B、C、D)通常用于連接電機模塊。
默認設置下，端口A連接中型電機，端口B、端口C、端口D用于連接大型電機。其中端口B和端口C通常默認是機器人的左電機和右電機。
控制器的四個輸入端口（1、2、3、4）通常用于連接傳感器。
默認設置情況下，端口1連接觸動傳感器或溫度傳感器，端口2連接陀螺儀傳感器或聲音傳感器，端口3連接光電傳感器，端口4連接超聲波傳感器或紅外傳感器。
知識鏈接
教育機器人的編程軟件機器人編程軟件的窗口中除了菜單欄外，還有編程畫布、編程面板、硬件頁面、編程工具欄、內容編輯器，如圖1-2-39所示。其中，編程畫布、編程面板和硬件頁面是最基本的面板。
知識鏈接
所有的編程模塊都在編程面板內，編寫程序時只要用鼠標將要使用的功能模塊從編程面板中拖到編程畫布區域，然后進行一定的參數設置即可。在硬件頁面處可以創建并管理與控制器的通信，查看所連接的電機和傳感器及它們連接的端口位置，也可以將程序下載到控制器中。編程模塊根據類型和性質分為不同的類別，圖1-2-40為幾種常用的編程模塊。
動作模塊
知識鏈接
流程控制
知識鏈接
傳感器模塊
智能機器人
Part 06—課堂練習
1、智能機器人有哪些應用，請列舉出來。
2、機器人的基本結構由 ：
、 、 、機械系統組成。
娛樂、垃圾分類、排爆、足球、自動分揀等
控制系統
傳感系統
驅動系統
課堂小結
通過學習的內容，同學們學到了什么呢？
1、智能機器人的應用。
2、機器人的基本結構。
3、常見傳感器。
4、搭建簡單行進機器人。
Part 07—作業布置
、
（必做題）
1.下列哪些屬于智能機器人？( ）。
A.垃圾分類機器人 B.工廠噴漆機器人
C.足球機器人 D.機器人客服
2.下列相當于機器人的“大腦”的是( ) 。
A．控制器系統 B．驅動系統 C．傳感系統 D．機械系統
3.下列哪一種傳感器能讓機器人知道前方存在物體（ ）
A．灰度傳感器 B．紅外傳感器 C．觸碰傳感器 D．光敏傳感器
簡答題（選做，2選1）
1.舉例傳感器在生活中的應用。
2.機器人與智能機器人的區別。
A
ACD
B
謝謝觀看!!!

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