六年级信息技术上册 第5课 自动避障机器人教案 粤教版

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1、自动避障机器人课题自动避障机器人单元5学科信息技术年级学习目标1.认识红外避障传感器2.编写避障机器人程序3.模拟仿真机器人避障4.搭建与调试避障机器人重点编写避障机器人程序难点搭建与调试避障机器人教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课要让机器人避开障碍物，首先要给机器人装上“眼睛”，使它具有能感知障碍物的“器官”；然后设计避障程序，让机器人根据检测到的情况选择前进或者转弯。女：给机器装上“眼睛”—红外线传感器，机器人检测到障碍物的时候，就可以想办法避开了。男：哇！你是怎么做到的呢?认真听讲，仔细思考，交流分享自己的看法。激发学生兴趣，导入课题。讲授新课一、认识红外避

2、障传感器红外避障传感器相当于机器人的“眼镜”，它是由一个红外线发射管和一个红外线接受管组成的，如下图所示，它的主要功能是检测红外线发射管的前方是否有物体存在。介绍了红外避障传感器的组成：红外线接受管、红外线发射管、可调电阻、传感器的连接线。同学们，为了然机器人避开前进过程中的障碍物，你们知道红外避障传感器应该安装在哪个地方吗？长见识：当红外线发射管发射出去的红外光遇到物体时会反射给接收管，接收管会把这个信息传输给机器人的微电脑。认真听讲、仔细思考，动手操作程序，总结经验。提高学生的动手能力，让学生了解红外避障传感器的原理，激发学生对编程机器人的兴趣。6二、编写避障机器人程序男：

3、我给机器人装上了红爱避障传感器，为什么它还是不会避开障碍物呢？女：因为机器人只是装上了红外避障传感器，却没有把它激活。我们要通过程序，让机器人使用红外避障传感器检测障碍物并告诉他遇到障碍物时应该怎样避开。思考：同学们，你们在走路的时候，是一直睁着眼睛看周围的环境，还是一会儿后，闭着眼睛行走呢？当遇到障碍物的时候，你是怎么做的？给机器人装上红外避障机器人以后，还要让机器人会使用它来检测障碍物。这需要为机器人设计一个检测障碍物的程序，让机器人不停地使用红外避障传感器检测障碍物。这个程序中除了用到“红外避障传感器”模块以外，还要用到“永久循环”模块。讲解：永久循环地作用类似于将循环次

4、数设定为无限次地循环，永久循环体内的操作会被不停地重复直行。编写检测障碍物程序，让机器人不停地通过红外避障传感器检测前方是否有障碍物，我们一起来看吧！1.参考下图地操作，将“永久循环模块添加到程序中”。2.打开“数字传感器”模块库，参考下图，将“红外避障传感器”模块添加程序中，并作相关设置，让机器人使用它检测前方是否有障碍物。“选择变量”中的红外避障变量1、2、3、4分别用来储存机器人前、左右、后四个方向的红外避障传感器信号。若检测到有障碍物，则红外避障变量中储存“1”，否则储存“0”.“选择端口”6中的6个传感器输入端口与微电脑上的6个“数字/模拟服用输入端口”一一对应。在红

5、外避障传感器检测到其那方是否有障碍物后，机器人要根据红外避障变量的状态。做出不同的选择：遇到障碍物时要做什么，没有遇到障碍物时要做什么。这是要用到“条件判断模块”，如右图所示，当“条件”满足时执行“是”，当“条件”不满足是执行“否”一侧的操作。添加避障程序，让机器人在检测到障碍物时向右转90度，在检测到没有障碍物时全速前进，首先将“条件判断”模块添加到程序中，设置条件表达式为“红外避障变量1==1”（表示传感器检测到前方有障碍物）。设置条件表达式为“红外避障变量1==1”（表示红外避障传感器检测到前方有障碍物）。参考下图，将“转向”模块添加到“条件判断”模块的“是”一侧，让机器

6、人在检测到障碍物时转向;将“高速电机”模块添加到“条件判断”模块的“否”一侧，并设置左、右的转速都为10，让机器人在检测到没有障碍物时全速前进。按照下图设置高速电机的转速，编写完程序后，别忘了保存文件，可保存为“避障程序”。1.如果将程序中“条件判断”模块的条件表达式设置为“红外避障变量1==0”（表示前方红外避障传感器检测到没有障碍物），机器人还能实现自动避障功能吗，为什么？2.是否能将程序中的“高速电机”模块替换成6“直行”模块呢？为什么？长见识：在RC编程软件的仿真环境中提供有模拟的障碍物，可用于测试机器人避障程序能否实现避障的功能。模拟障碍物相当于实际场地中的墙壁或其他

7、物体。仿真环境中添加模拟障碍物，测试避障程序能否正常运行，参考下图，在仿真环境中添加障碍物。进入立体仿真环境测试机器人的避障程序。在仿真演示区内添加物体（如：障碍物、色带）时，可以在不重复选择类别的情况下连续添加同类物体，点击右键停止添加。将我们设计的机器人放在下图的两个迷宫中（方向向右），它能从那个迷宫中走出来？需要怎样修改程序，才能让机器人从另一个迷宫中走出来呢？四、搭建与调试避障机器人机器人避障程序能让我们搭建的机器人自动避障吗？让机器人咋真实环境中走走看吧！参考下面方法，搭建具有自动