确定项目 规划机器人方案 (课件)-九年级信息技术下册(川教2019版)

绿化项目 道路绿化 园林景观 公园绿地 小区绿化
常见城市绿化分析表
建造地点
主要注重的功能
道路中央、两旁
改善交通环境
旅游景点等
审美、强调艺术性
公园
生活、工作区域
主要养护工作 浇灌、清洗、剪枝
剪枝、施肥
一 研讨问题，确定项目
经过研讨，大家发现这些绿化养护所面临的问题各不相同，需要不同类型的机器 人来完成这些工作。比如注重剪枝的园林景观，需要机械臂帮助完成或高大或矮小的植 株的修剪；通常有着大面积草坪的公园绿地需要机器人随时探测土壤湿度、天气温度等 从而进行自动浇灌……目前道路绿化带的日常养护和浇灌基本是靠人工作业，我们可以 以此作为小组的研究项目，制作机器人来帮助人们完成相关工作。
川教版 信息技术 （2019）
（九年级下册）
中物理
第三单元 综合应用
第1节 确定项目 规划机器人方案
1 课堂导入
和未来城市一样，现代城市中，人们为了改善环境或维持生态平 衡，也做了很多绿化，常见的有道路绿化、园林景观、公园绿地、小区绿 化等。这些绿化区域的大量工作是否可以由机器人来完成呢?
1 学习目标
实时时钟模块 （DS1302）
DS1302是涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的 串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、周、月、年的信息， 每月的天数和闰年的天数可自动调整。
温湿度传感器 （ DHT11）
数字温湿度传感器（ DHT11）是一款检查环境温度、湿度的复合传感器。具有超快响应、 抗干扰能力强、性价比高等优点。
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1. 能根据生活中的实际问题，确定机器人研究项目。 2. 通过小组合作，能规划出合理的机器人方案。
2 目录
一、研讨问题，确定项目 二、组建团队，合理分工 三、认真研讨，规划方案
一 研讨问题，确定项目
一、研讨问题，确定项目
一 研讨问题，确定项目
功能不同的绿化，其养护方式不同。我们有必要先研究一下这几类常见的绿化在 养护中有何不同的需求，再根据需求，制作不同类型的机器人，帮助人们完成绿化养护 等工作。请同学们参照下面的表格讨论并完善表格内容。
三 认真研讨，规划方案
二、道路两旁及中间都有绿化带
三 认真研讨，规划方案三、绿化带人工浇灌来自三 认真研讨，规划方案
四、道路人工抑尘
三 认真研讨，规划方案
比如以上图片中的城市道路绿化带，它们都位于交通要道，养护面临如下问题： 1.绿化带中的植物需要人工浇灌，浇灌量随意，浇灌时间基本固定，很难及时随 温度和湿度进行调整，故而影响植物生长。 2.人工开车洒水，洒水车行进速度通常较缓慢，减缓了该车道车辆行进的速度， 影响道路通畅。 3.绿化带中的植物上粉尘积累较多时，会影响光合作用，需要科学安排清洗次 数。 4.绿化带的浇灌和道路的抑尘采用不同的作业车。效率不高。 5.绿化带位于交通要道，绿化养护工人作业时，有很大的安全隐患。
1.研讨绿化带养护面临的问题 2.设计思想 3.设计草图 4.选择器材
制定好小组的项目方案后，在下一节中我们就可以动手制作自己的机器人啦。
拓展阅读： 请同学们自由阅读教材89页《道路绿化带与信息技术》。
3 课堂小结
确定项目 规划机器人方案
研讨问题，确定项目 组建团队，合理分工 认真研讨，规划方案
1.根据问题进行需求分析 2.讨论并完善需求分析表 3.确定研究项目
1.组建小组 2.排列出“成员分工表”，合理 进行任务分工
成员分工表
姓名
主要负责工作
_____________（组长）
组织分工，讨论方案，和组员一起实践操作
_____________（程序员）
讨论方案，实践操作，组织讨论，完善程序
______________（发言代表）
三 认真研讨，规划方案
三、认真研讨，规划方案
三 认真研讨，规划方案
城市绿化中，根据绿化场所和功能需求的不同，会面临不同的问题。 一、道路两旁有绿化带
三 认真研讨，规划方案
根据以上问题，我们可以设计制作一种智能浇灌抑尘机器人来解决这些问题。除 了道路绿化，同学们也可以选择城市绿化的其他方面作为研究项目，小组讨论一下你 们选定的项目，在现实中还面临什么问题，并做好记录。
小组选定的研究项目面临的问题
小组研究项目
园林景观
1.
2.
该类型绿化 工作面临的
与环境相关的传感器还有很多，下表是一些常见的传感器，可供大家的项目选用。
三 认真研讨，规划方案
器件名称
与环境相关的常见传感器
描述
雨水传感器
雨水传感器，可用于天气状况的监测，并转化成数字信号和AO输出。
紫外线传感器 （GY-8511）
GY-8511紫外线传感器，可用于室内或户外读取紫外线强度。其内部配有放大器，可根 据紫外线强度将光电流转换为电压，可用于根据紫外线强度判断阴天或晴天。
三 认真研讨，规划方案
雨水传感器
三 认真研讨，规划方案
紫外线传感器 （GY-8511）
三 认真研讨，规划方案
实时时钟模块 （DS1302）
三 认真研讨，规划方案
温湿度传感器 （ DHT11）
三 认真研讨，规划方案
根据设计方案和草图，请同学们讨论一下你们小组需要的器材有哪些？请填写在下面 的横线上：
三 认真研讨，规划方案
设计草图如下所示：
智能浇灌抑尘机器人
道路
浇灌喷头 清洗喷头 绿化带
清洗喷头
步进电机 抑尘系统履带
抑尘喷头
三 认真研讨，规划方案
请同学们根据自己组的项目，画出设计草图。 小组项目机器人设计思想及草图
1.设计思想：
2.设计草图：
三 认真研讨，规划方案
要制作智能浇灌抑尘机器人，可以选择以下器材：Arduino控制器1块，温度传感器1 个，土壤湿度传感器1个，PM2.5粉尘传感器（GP2Y1014AU）1个，步进电机2个，履 带，杜邦线若干。
二 组建团队，合理分工
二、组建团队，合理分工
二 组建团队，合理分工
同学们也可以选择一个你最感兴趣的绿化主题作为研究项目，组建小组，共同研 究、制作绿化机器人。
制作机器人时需要考虑它的控制系统、传感系统和执行系统。这就需要以小组为 单位完成搭建结构，安装传感器、控制器，接线，编程等工作。为了科学、合理地分 工，提高制作效率，可以参照下表先排列出“成员分工表”，做好小组分工记录。
3.
问题
4.
5.
公园绿地
小区绿化
道路绿化
三 认真研讨，规划方案
某组制作了城市道路绿化带灌溉和道路抑尘项目的设计方案，包括设计思想及草 图、机械结构、所需材料（含传感器）等。我们可以参考一下。
设计思想： 1.制作智能浇灌抑尘机器人，将其置于绿化带和道路之间。 2.当传感器探测到绿化带中的植物需要浇水时，在面向绿化带的一侧实现自动灌 溉。 3.当传感器检测到灰尘浓度大，超过规定值时，在面向道路的一侧安装的高压喷 头会喷出水雾抑尘，面向绿植一侧的高压喷头会冲洗植物。 4.履带带动喷头移动。