《智能机器人》选修课程教案.doc

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1、智能机器人选修课程目目录录项目一项目一会走路的机器人（电机驱动）会走路的机器人（电机驱动）项目二项目二机器人玩碰碰车（碰撞传感器）机器人玩碰碰车（碰撞传感器）项目三项目三机器人走向光明（光敏传感器）机器人走向光明（光敏传感器）项目四项目四会唱歌的机器人（声控传感器）会唱歌的机器人（声控传感器）项目五项目五跨栏机器人（灰度传感器）跨栏机器人（灰度传感器）项目六项目六机器人的眼睛（红外传感器）机器人的眼睛（红外传感器）项目七项目七灭火机器人（火焰传感器）灭火机器人（火焰传感器）项目八项目八足球机器人（指南针与磁传感器）足球机器人（指南针与磁传感器）项目九项目九投篮机器人投篮机器人项目十项目十擂台机

2、器人擂台机器人项目十一项目十一探险机器人探险机器人项目十二项目十二接力赛跑机器人接力赛跑机器人项目六机器人的眼睛（红外传感器的应用）活动时间：活动时间：2008 年 6 月 1 日活动地点：活动地点：智能电子工作室活动内容：活动内容：机器人走迷宫比赛活动对象活动对象：0515 班机器人课题选修小组成员活动目的：活动目的：了解红外传感器的工作原理掌握机器人对障碍物的检测函数与编程方法。普及机器人知识，培养学生的团队协作精神及动手动脑的能力。活动过程：活动过程：一、准备阶段（约一、准备阶段（约 15 分钟分钟）：1、教具准备：机器人展品、配件，照相机，计算机，移动投影与幕布，红外发射、接收传感器若

3、干，秒表。2、知识准备：(1)红外传感器的相关知识。红外测障传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测障传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理后，通过数字传感器接口返回到机器人主机，机器人即可利用红外的返回信号来识别周围环境的变化。(2)ir_detect()函数程序演示void ir_test()int irvalue;/*定义整型变量 irvalue*/while(1)/*控制循环的语句*/irvalue=ir_d

4、etect();/*将接收到的红外信号存放于变量 irvalue 中*/printf(“irvalue=%dn”,irvalue);/*以十进制格式输出 irvalue 的值*/sleep(1.0);void main()ir_test();保存、下载这个程序，并在执行过程中注意观察 LCD 窗口显示的内容。当物体挡在机器人的“左眼”（左侧红外发射器）前，机器人的 LCD 显示什么内容？再把物体挡在机器人的“右眼”（右侧红外发射器）前，机器人的 LCD 显示什么内容？如果把物体放在机器人的正前方，距离 30cm 左右，机器人的 LCD 显示什么内容？修改这个实例程序，让 LCD 同时显示二进制

5、和十进制。printf(“ir=%b.ir=%dn”,irvalue,irvalue);运行后得到以下结论：当机器人正前方没有物体时，LCD 显示的是“0”或“0b00”；当机器人右前方有物体时，LCD 显示的是“1”或“0b01”；当机器人左前方有物体时，LCD 显示的是“2”或“0b10”；当机器人正前方有物体时，LCD 显示的是“3”或“0b11”。现在机器人已经可以识别正前方、左前方和右前方有没有物体了，下面可以根据本次任务需要来设置 ir_detect()函数。二、发放机器人走迷宫任务书，组织比赛（约二、发放机器人走迷宫任务书，组织比赛（约 2020 分钟分钟）：1、宣读规则：采用轮

6、换制，每个机器人都有 2-3 次比赛机会。用比赛中成绩最好一次来确定胜利者。在比赛中，机器人行进到指定位置可得到相应的基本分，并根据到达终点的具体时间和碰撞墙壁资料进行加、扣分。2、分组抽签：决定比赛次序。3、编制调试机器人程序:强调小组成员分工协作。在活动中每一个学生的观察分析、动手、创造能力，每一个成员的参与、竞争、实践、协作意识都可进入评分加分。4、按抽签顺序进行比赛评分记录比赛时间和碰撞墙壁次数。三、宣布成绩（约三、宣布成绩（约 2 分钟）分钟）计分并宣布成绩。四、比赛总结（约四、比赛总结（约 3 分钟）分钟）1、优秀作品展示，设计者说明思路。2、本课收获、体会，写留言。表现突出，创造

7、性强的学生总结后表扬发奖。3、收拾活动场地，清点摆放活动材料，养成好习惯。机器人走迷宫任务书机器人走迷宫任务书任务任务要求要求：应用相关传感器，编制机器人智能运行程序，要求机器人能够自动从比赛场地中的起始区出发，在规定的时间内，寻找最佳路线走出迷宫（以机器人到达迷宫场地终点处为准）。比赛比赛场地场地：比赛场地是一个长 250cm、宽 250cm 正方形区域。形状参考下图所示：评分标准评分标准 基本得分：到达 a 处得 20 分，到达 b 处得 40 分，到达 c 处得60 分，到达 d 处得 80 分，在 180 秒内到达终点得 100 分。加分：机器人在停止区内而未碰到停止区周围的护墙加 1

8、0 分。以 130 秒为基准时间，每提前 1 秒钟完成任务加 1 分。扣分：以 130 秒为基准时间，每超时 1 秒钟减 1 分，直到比赛结束为止。机器人比赛过程中碰到护墙一次扣 2 分，最多扣 20 分。abcd评分表活动内容：机器人走迷宫组别：第一轮：计时：秒到达a，b，c，d，终点基本得分130-=（加/扣分）停止区内碰到护墙是，加 0 分否，加 10 分碰撞次数：扣分结论：完成任务未完成任务得分：队员签名：第二轮：计时：秒到达a，b，c，d，终点基本得分130-=（加/扣分）停止区内碰到护墙是，加 0 分否，加 10 分碰撞次数：扣分结论：完成任务未完成任务得分：队员签名：第三轮：计时

9、：秒到达a，b，c，d，终点基本得分130-=（加/扣分）停止区内碰到护墙是，加 0 分否，加 10 分碰撞次数：扣分结论：完成任务未完成任务得分：队员签名：任务七灭火机器人（火焰传感器）活动时间活动时间：2008 年 6 月日第节课活动内容活动内容：机器人灭火比赛活动对象活动对象：0515 班活动目的活动目的：普及机器人知识，培养学生的团队协作精神及动手动脑的能力。活动过程活动过程：一、准备阶段：教具准备：机器人展品、配件、程序调试安装好，录像机、录像带、资料、比赛光盘、计算机；红外发射仪。学具准备：机器人套件，零件分类摆好。知识准备：两周机器人专项学习二、组织比赛：宣读规则：每个机器人都有

10、三次比赛机会。用比赛中成绩最好的两次来确定胜利者。在比赛中，机器人每完成一步基本动作可得到相应的基本分，并根据具体时间和碰撞墙壁资料进行加、扣分。分组抽签：第一次：采用抽签方式第二次：指定与第一次不同的房间（第一次抽 3 号，第二次指定 1 号；第一次抽 1 号，第二次指定 3 号；第一次抽 2 号，第二次指定 2 号）。第三次：经过两次比赛后，如果队员对成绩不满，可以申请再次进行比赛。指定与前两次不同的房间。比赛成绩将替代前两次成绩中的一次，且最后成绩将按所得最好成绩的 70%记分。编制调试机器人程序:强调小组成员分工协作。在活动中每一个学生的观察分析、动手、创造能力，每一个成员的参与、竞争、实践、协作意识都可进入评分加分。按抽签顺序进行比赛评分三、宣布成绩四、比赛总结1、优秀作品展示，设计者说明思路。2、本课收获、体会，写留言。表现突出，创造性强的学生总结后表扬发奖。3、收拾活动场地，清点摆放活动材料，养成好习惯。