能力风暴机器人仿真系统备课教案
1.1能力风暴——机器人仿真系统的应用课件
知识着陆
1、我们是通过能力风暴机器人来学习智能机器人知识的，供 中小学生使用的能力风暴机器人型号有AS- InfoX小学版、ASInfoM中学版和AS-MII活动版三种。
2、在没有真实机器人时，可以通过能力风暴仿真机器人系统 学习智能机器人的知识，体会学习机器人知识的乐趣。
3、在使用VJC系统为机器人编写程序前要先设置使用的机器 人型号。对于改变设置的VJC系统需要先关闭系统，设置之后再重 新进入系统，改变的设置才会生效。
能力风暴
——机器人仿真系统的应用
任务导航
1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了空想情节剧《罗 萨姆的万能机器人》，第一次提出了“机器人”这个名词。 时至今日机器人不仅为我们的日常生活提供了方便，而且还 能代替人类从事很多沉重和危险的工作，帮助人类探索许多 未知的领域。
本课，我们先来了解能力风暴机器人，然后用能力风暴 机器人仿真系统编写一个简单的程序。
(a)AS-InoX型机器人
(b)AS-InoM型机器
(c)AS-MII型活动版机器人
图1.1 能力风暴智能机器人
2、认识能力风暴机器人仿真系统 当没有真实的机器人做伴时，我们可以在计算机上安装一个能力风暴 机器人仿真系统，同样可以享受机器人带来的学习乐趣。 能力风暴机器人仿真系统可以使我们在编写程序后通过仿真系统界面 来到达控制仿真机器人的目的。 步骤1：安装能力风暴智能机器人VJC1.5仿真版软件。 能力风暴智能机器人VJC1.5仿真版软件可以从www.grandarX网站下载， 然后按照系统提示完成安装。 步骤2：单击桌面上的图标 进入VJC1.5流程图编辑界面，如图所示。
4、对于拖到编辑区的流程图模块，可以通过右击进入模块的 编辑对话框，修改模块中参数的设置。在执行程序时，机器人会按 照修改后的参数执行动作。
交新朋友——能力风暴机器人_课
3.VJC仿真版软件包括图形化编程界面和 仿真环境，可以让虚拟的机器人替代实物的机 器人运行程序，查看程序运行效果。VJC开发 版软件包含图形化编程和代码编程两个界面， 它可以将程序下载到实物机器人上去运行。
各显神通
为机器人设计出各式各样新颖 美观的场地，并保存起来供以后使 用。
谢谢
任务1 熟悉能力风暴
任务要求：参照能力风暴智能 机器人说明书、教材或网上资料， 了解能力风暴智能机器人的硬件系 统构成。
任务2 试用开发软件
任务要求：熟悉VJC1.5 开发版软件。
要让一个机器人真正活起来，除 了要具有硬件实体外，还需要人们利 用编程系统为它编写程序，赋予它智 慧，人们还必须在具体的工作环境中 不断对其进行调试和改进，这样机器 人才能最终按照人们的意愿完成任务。
交新朋友——能力风暴机器人
学习目标
学习能力风暴智能机器人系统组成， 理解机器人实体编程系统和仿真系统之 间的关系。初步了解能力风暴智能机器 人VJC仿真版软件的使用。
思想交流
动手实践是理解掌握知识行之有效的 方法，能力风暴智能机器人是我们在课堂 中学习机器人知识的载体。虽然它的功能 不如太空机器蛇那么复杂，但是通过它， 我们可以迈出探索机器人奥秘的第一步。
任务3 了解仿真环境
为了方便调试程序，也为了 让没有实 Nhomakorabea机器人的同学能学习 机器人知识，技术人员专门设计 了能力风暴仿真版软件。
小结
1.能力风暴智能机器人是一种 适合学生学习和使用的机器人。它 的硬件系统包括控制系统、各种传 感器和执行机构，软件系统包括操 作系统和编程软件。
2.系统仿真就是将实际的活动或 过程利用计算机技术进行模拟和实现。 系统仿真技术在科学研究以及社会生 活中的应用越来越广泛。
《第1课能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案-初中信息技术清华大学版12九年级下册自编模拟
《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 理解《能力风暴——机器人仿真系统》的基本概念与功能。
2. 掌握机器人仿真软件的基本操作，包括创建新项目、设置环境等。
3. 学会使用仿真软件进行简单的机器人编程，并理解编程逻辑。
二、作业内容1. 理论学习学生需仔细阅读关于《能力风暴》机器人仿真系统的教材内容，理解其基本概念、发展历程及主要功能。
2. 软件操作学习（1）启动《能力风暴》软件，学习并掌握软件的界面布局及各功能模块的用途。
（2）创建新项目，学习如何设置项目的基本参数和仿真环境。
（3）学习并实践基本的编程操作，如添加机器人、设置路径、编写简单程序等。
3. 编程实践利用软件进行简单的机器人编程练习，例如使机器人按照预设路径移动、实现简单的避障功能等。
学生需根据所学知识自主设计并实现一个小型的机器人运动程序。
三、作业要求1. 学生需在完成理论学习后，方可进行软件操作学习和编程实践。
2. 操作过程中，要认真记录遇到的问题及解决方法，并思考如何进一步提高操作效率。
3. 编程实践部分，学生需设计并实现一个具有创新性的程序，鼓励结合实际生活场景进行设计。
4. 作业提交时，需包含一份详细的操作步骤说明文档和一份程序代码文档。
5. 提交的作业应保持整洁、规范，字迹清晰，易于阅读。
四、作业评价1. 教师将根据学生提交的作业内容、格式及创新性进行评价。
2. 评价标准包括理论知识的掌握程度、软件操作熟练度、程序设计的创意与实用性等。
3. 教师将对作业中存在的问题给予详细指导，并提出改进意见。
五、作业反馈1. 教师将针对学生作业中出现的普遍问题进行集中讲解，并分享优秀作业供学生参考。
2. 对于学生提交的作业，教师将在课堂上进行点评，肯定优点，指出不足，并给出改进建议。
3. 学生根据教师的反馈意见进行修改和完善，不断提高自己的信息技术应用能力。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标本课时作业设计旨在巩固学生在第一课时所学的机器人仿真系统基础知识，通过实践操作提升学生的机器人编程与仿真能力，增强学生解决实际问题的能力，并培养其团队协作与创新能力。
1.3 简介能力风暴机器人仿真系统
1.3 简介能力风暴机器人仿真系统学习智能机器人，除了需要具备机器人硬件外，还需要为机器人编写控制程序，并在场地上进行反复调试。
但如果手边暂时既无机器人实物，又无真实场地，我们还能学习和研究机器人吗？答案是可以的。
能力风暴机器人为我们提供了一套仿真的VJC系统软件，在这个仿真系统中，我们不仅可以为机器人编写各种控制程序，同时还可以将编制的程序下载到仿真的机器人上，并在仿真的场地中进行模拟运行和调试,体验机器人控制的全过程。
本节我们就来认识VJC系统仿真版软件，学习构建仿真场地和仿真调试的方法。
1.3.1 认识VJC系统仿真版软件1．VJC系统仿真版软件的安装安装VJC系统仿真版的方法很简单，先打开本书配套光盘上的“VJC系统软件\VJC1.5仿真版”文件夹，找到名为“setup.exe”的安装程序，用鼠标双击该文件，系统自动将其安装到C盘中，并在Windows桌面上自动生成一个“VJC1.5仿真版”的快捷方式图标，软件安装的路径默认为：C:\program files\VJC1.5仿真版。
如果我们使用的计算机中已经安装了VJC系统仿真版，则安装这一步可以跳过不做。
2．VJC系统仿真版软件的启动及主界面当需要进入VJC系统仿真版编程时，只要双击桌面上的“VJC1.5仿真版”快捷方式图标，就可进入VJC的编程环境。
VJC编程环境的主界面见图1-3-1。
可以看出，主界面包含了以下几个部分：（1）菜单栏及工具栏：位于窗口上方，工具栏上除了新建、打开、保存等常规按钮外，还有仿真、JC代码、缩放等按钮,见图1-3-2所示。
（2）模块库：位于窗口左侧，共有五大类模块库，其中：执行器模块库包含了基本动作模块，这是控制机器人运动的基本模块；传感器模块库包含了基本的传感器检测模块，如：“红外检测”、“碰撞检测”等，用于感知周围的环境信息；控制模块库包含了循环、分支等程序控制模块，用于控制程序的结构；程序模块库包含了新建子程序、结束图标等；AS 多功能扩展卡包含了扩展应用的一些功能模块。
能力风暴机器人课程设计
能力风暴机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解能力风暴机器人的基本原理，掌握其硬件组成及功能。
2. 学生能够掌握编程软件的使用，学会编写简单的程序控制机器人进行基本动作。
3. 学生能够了解机器人传感器的工作原理，并运用传感器实现机器人的智能互动。
技能目标：1. 学生通过动手实践，提高解决问题的能力和团队协作能力。
2. 学生能够运用所学的编程知识，设计并实现简单的机器人动作程序。
3. 学生能够运用创新思维，对机器人进行改进和优化，提高其性能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机器人技术的兴趣，激发他们探索科学、技术、工程和数学领域的热情。
2. 培养学生积极进取、勇于挑战的精神，增强自信心和自主学习能力。
3. 培养学生关注社会发展，认识到机器人技术对社会进步的重要性，提高社会责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，注重培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：四年级学生具备一定的认知能力、动手能力和团队协作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，突出实践操作，鼓励学生探索、创新。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生具备将知识应用于实际问题的能力，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 机器人基础知识：介绍能力风暴机器人的基本原理、硬件组成及其功能，涉及课本第二章内容。
- 机器人结构及功能- 传感器工作原理及作用- 控制器与执行器的协作原理2. 编程软件教学：学习编程软件的使用，掌握基本编程语法，能编写简单的控制程序，参考课本第三章内容。
- 编程软件的安装与操作- 基本编程语法与逻辑结构- 编写机器人动作程序3. 机器人编程实践：运用所学知识，设计并实现简单的机器人动作，涵盖课本第四章内容。
- 设计动作方案- 编写程序代码- 实际操作与调试4. 机器人创新设计：以小组合作形式，对机器人进行改进和优化，提高其性能，参考课本第五章内容。
能力风暴机器人教案
能力风暴机器人教案教案标题：能力风暴机器人教案教案目标：1. 通过能力风暴机器人项目，培养学生的科学、技术、工程和数学（STEM）领域的核心能力。
2. 提供学生合作、创新和解决问题的机会。
3. 培养学生的逻辑思维能力和实践操作能力。
4. 培养学生的团队合作和沟通技巧。
所需材料：1. 能力风暴机器人套件（包括机器人零件、电子模块、传感器等）。
2. 电脑和配套软件。
3. 指导手册和相关教学资源。
教学步骤：步骤一：介绍能力风暴机器人项目（10分钟）1. 向学生解释能力风暴机器人项目的背景和目标，强调它在STEM教育中的重要性和实际应用。
2. 激发学生对机器人技术的兴趣，并提出项目的挑战性和创新性。
步骤二：初步了解机器人套件（15分钟）1. 向学生介绍机器人套件的各个部分和功能，包括机械结构、电子模块和传感器等。
2. 演示如何组装机器人，让学生亲自动手尝试。
步骤三：团队合作与规划（20分钟）1. 将学生分成小组，并要求每个小组思考并规划一个能力风暴机器人的具体任务。
2. 指导学生思考机器人的功能需求、设计原则和应用场景。
3. 鼓励学生展示并交流各组的规划方案，以促进团队合作和创新思维。
步骤四：机器人编程与测试（30分钟）1. 向学生介绍机器人编程的基本原理和流程，指导他们使用相关软件进行编程。
2. 引导学生根据自己的规划方案，为机器人编写相应的程序。
3. 学生分组进行机器人的测试和调试，检查程序是否符合预期的功能。
步骤五：能力风暴机器人挑战赛（30分钟）1. 组织一个能力风暴机器人挑战赛，让学生用自己编写的程序控制机器人完成指定的任务。
2. 培养学生的竞争意识和合作精神，同时提供反思和改进机会。
3. 鼓励学生展示并分享他们的作品和经验。
步骤六：总结与评估（10分钟）1. 与学生一起回顾整个项目的过程和收获，引导他们总结经验和教训。
2. 鼓励学生就自己的表现进行自我评估，并收集学生的反馈意见和建议。
教学扩展：1. 鼓励学生进行额外的机器人项目和挑战，拓宽他们在STEM领域的知识和技能。
《第1课能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案-初中信息技术清华大学版12九年级下册自编模拟
《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课时作业设计的目标是让学生掌握《能力风暴——机器人仿真系统》的基本操作和初步应用。
通过作业，使学生能够了解机器人的基本组成及工作原理，并初步学会在仿真系统中搭建简单的机器人模型。
通过实际操作，加深对机器人程序设计及仿真技术等内容的理解。
二、作业内容（一）课程内容复习学生需在家复习本课所学的机器人基础知识，包括机器人的定义、分类、组成及功能等。
（二）仿真系统操作练习1. 学生需在仿真系统中完成机器人的基本搭建，包括选择合适的零件、组装机器人等。
2. 学会编写简单的机器人程序，如让机器人按照预设路径移动、执行简单动作等。
3. 了解仿真系统中常用的编程语言和工具，如图形化编程界面等。
（三）实践操作任务学生需在仿真系统中完成一个简单的任务，如设计一个能够自动寻找目标并与之互动的机器人模型。
要求模型结构合理、程序设计符合逻辑。
三、作业要求（一）安全性要求学生在操作仿真系统时需遵循相关规定和要求，保证人身安全与系统安全。
不得进行未经授权的操作和设置。
（二）时间管理要求作业应在规定时间内完成，保证质量与效率的平衡。
不提倡过度熬夜完成作业。
（三）创新性要求在实践操作任务中，鼓励学生在完成任务的基础上进行创新设计，体现自己的想象力和创造力。
（四）作业提交要求作业需按时提交至指定平台或教师邮箱，命名格式为“学号-姓名-能力风暴作业”。
同时附上作业说明文档，包括搭建过程和程序设计思路等。
四、作业评价（一）过程评价与结果评价相结合评价内容包括学生对仿真系统操作的熟练度、程序的逻辑性、实践任务的创新性等。
同时也要考虑学生完成作业的态度和努力程度。
（二）教师评价与学生互评相结合教师根据学生提交的作业进行评价，同时鼓励学生之间进行互评，互相学习、互相进步。
五、作业反馈（一）及时反馈学生作业情况教师需及时批改学生作业，给予学生反馈意见和建议，指出存在的问题和不足。
1.1能力风暴——机器人仿真系统的应用课件
▪ 当没有真实的机器人作伴时，我们可以在计算机上安装上一个能力 风暴机器人仿真系统，同样可以享受机器人带来的学习乐趣。
▪ 能力风暴机器人仿真系统-----可以使我们通过编写程序来到达控制机 器人的目的。
▪ 双击打开，进入VJC1.5仿真系统界面
5分钟学会SVJC
1.SVJC界面介绍
菜单栏
工具栏
机器人仿真系统的应用
▪机器人的来历
▪ 1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了空想情节剧 《罗萨穆的万能机器人》，第一次提出了“机器人” 这个名词。
▪ 能力风暴机器人------我国自主研发的，专门为中小学生设计的能力风暴机 器人
AS-InfoX型机器人
AS-InfoM型机器人
AS-MII型机器人
模块库 垃圾箱
主程序窗口
保存项目文件 打开项目文件 新建项目文件
缩小流程图程序 进入仿真环境
帮助 全图观看流程图程序
放大流程图程序
虚拟机器人流程图程序 虚拟机器人转向模块
虚拟机器人直线行走模块
表示让机器人 以80的速度前
进0.5秒
设置运动时间
运动方向为后退 设置运动速度
表示让机器人 以80的速度向
红外测 障
障碍物
5分钟学会SVJC
3.项目制作
寻找迷宫出口的机 器人
右转0.5秒
设置转动时间
转动方向向左 设置转动速度
指挥机器人先 前进一段距离，
然后向右转
示例程序
红外测障模块（检测周围 的障碍物）
碰撞检测模块（检测正在 产生的撞击）
地面检测模块（检测地面 的颜色）
亮度检测模块（检测周围 光线亮度）
左分支
右分支
表示如果发现 障碍物在右边 则执行左分支 “左转”模块， 反之执行“右
《第1课能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案-初中信息技术清华大学版12九年级下册自编模拟
《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课时作业设计的目标旨在让学生掌握机器人仿真系统的基础知识和基本操作，包括熟悉仿真环境、理解机器人模型及其属性、学习基本的编程逻辑和算法。
通过作业的完成，使学生能够利用仿真系统设计简单的机器人行动程序，提升学生在信息技术方面的实际操作能力和问题解决能力。
二、作业内容1. 学习准备：学生需自行在家预习机器人仿真系统的界面，熟悉各项工具的功能及使用方法。
2. 理论知识学习：阅读《能力风暴》教材中关于机器人仿真系统的理论部分，理解机器人的基本构成和仿真系统的操作原理。
3. 实践操作：在仿真系统中创建自己的第一个机器人模型，并为其设置基本的属性，如颜色、大小等。
4. 编程练习：根据教材提供的简单程序模板，编写一段使机器人按预设路径移动的代码，并上传至仿真系统中进行测试。
5. 作业提交：将机器人模型文件及编程代码一并上传至指定作业平台，并附上自己的操作心得与感想。
三、作业要求1. 学生在完成作业时需保持专注，认真阅读教材内容，确保理解每个步骤的操作要点。
2. 实践操作时，要按照教材指导的步骤进行，遇到问题应先尝试自行解决，如无法解决则记录下来，待课后向老师请教。
3. 编程练习中，学生需根据提供的程序模板进行编写，不得随意更改模板结构，但可自由设计程序逻辑和路径。
4. 作业提交时，需保证所有内容均为本人独立完成，严禁抄袭他人作品。
四、作业评价1. 教师将对提交的作业进行逐一审查，根据学生的理论知识掌握程度、实践操作的准确性及编程逻辑的合理性进行评价。
2. 对于完成质量较高的作品，将在课堂上进行展示，并给予一定的奖励。
3. 对于存在问题的作业，教师将给出详细的修改意见和建议，并要求学生进行修正后重新提交。
五、作业反馈1. 教师将在作业平台上及时反馈学生的作业情况，包括评价结果及修改意见。
2. 学生需根据教师的反馈进行相应的调整和改进，并在下一课时与同学和老师交流学习心得。
vjc能力风暴机器人仿真平台(自编教材)
电子教案第 1 页共41 页机器人仿真平台课程表 (3)教学计划 (4)教学进度表 (5)第一节.走起来 (6)第二节.唱起来 (10)第四节.地图 (13)第五节.撞到了 (16)第六节.光的值是多少 (19)第七节.左右亮度检测一样吗 (22)第八节.绕着蜡烛转 (25)第九节.迷宫——左手原则 (29)第十节.撞了十次 (32)第十一节.地面颜色变了 (35)第十一节.子程序 (38)成绩........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
10.30 11.10 第2节11.35 12.15 第3节 312.25 13.05 第4节 6 2 213.15 13.55 第5节 5 1 6 115.30 16.10 第6节7 4 5 416.20 17.00 第7节717.20 18.00 第8节18.10 18.50 第9节第 3 页共41 页七年级1教学计划长风万里送秋雁，对此可以酣高楼！又是一个秋高气爽开学的季节。
新的学期，应该有新的寄望。
教学有十余年，打开抽屉都是满满的教案，须整理下归纳下。
教学有两个大头，一方面是教学，要以兴趣为重。
只有有兴趣了，学生才能主动开展好课堂。
兴趣是要养成的，要以教学内容为助力，只有好的内容才是王道。
另一方面就是教学管理，规矩的养成，课堂纪律的塑造，对每个学生的关注引导都很重要。
纪律无非就是听课，完成作业，遵守纪律，爱惜设备。
本学期教学内容上，主要安排机器人仿真平台。
什么是机器人，机器人就是可以感受周围环境的光、热、颜色、触碰、遮挡等等变化，做出相应判断并行为的程序+器具。
所以说感应能力越广越细微，机器人的性能越强。
机器人仿真平台的教学就是依托各种传感器的判断加行为开展教学。
机器人(AS-MII)教案
机器人教案第一周与学生进行自我介绍，并认识学生。
介绍这门课程开设的目的和内容。
带学生去机房，安排座位，观看机器人场地。
告知机房的使用规则。
第二周走进机器人的世界一、教学目标知识与技能：1．了解机器人的诞生与发展历史。
2．了解能力风暴机器人AS-MII。
过程与方法：给学生展示各种机器人，并介绍其功能，是同学们对机器人有较深的认识。
情感态度价值观：通过了解中国古代的机器人，伶人、木鸟、木牛流马，使学生们认识到中国人的智慧与伟大。
通过接触能力风暴机器人，使同学们产生兴趣，并能积极投入到学习氛围中。
二、教学重点与难点其实机器人在我们的日常生活中无处不在，如吸尘器、电梯等，通过这些常见的机器人，可以使大家能更好理解机器人。
三、课前准备制作课件“走进机器人世界”。
四、教学过程第三周让机器人动起来一、教学目标知识与技能：1．了解能力风暴机器人开发软件。
认识流程图。
熟悉模块的操作。
2．能使用开发软件让机器人动起来，并完成走正方形。
过程与方法：认识机器人开发软件仿真vjc1.5，并介绍其界面和使用方法。
分析机器人走正方形步骤，为今后让机器人做更复杂动作时做好基础。
情感态度价值观：通过使用开发软件让机器人动起来，认识到，机器人是人类智慧的结晶，机器人只有在人的指令下才能工作，从而认识到机器是永远不可能代替人类的。
通过实现机器人走正方形，同学们可以感受到学习的乐趣。
二、教学重点与难点教学重点：知道流程图的执行过程。
在机器人走正方形过程中，修改参数时掌握固定一个的方法，能很快调整到一个好的状态。
教学难点：对于流程图的概念，学生们以前没有接触过，可能会有些同学不容易理解。
可以用简单的话去解释，尽量不要复杂话。
三、课前准备安装机器人开发软件仿真版vjc1.5。
四、教学过程（一）能力风暴机器人开发软件图形化交互式C 语言（简称VJC）是用于AS-MII 的专用开发系统具有基于流程图的编程语言与交互式C语言。
目前的最新版本为VJC1.6 ，它由流程图编辑界面和JC 代码编辑界面组成。
《第1课能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案-初中信息技术清华大学版12九年级下册自编模拟
《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过《能力风暴——机器人仿真系统的应用》课程的学习，使学生掌握机器人仿真系统的基础知识，包括机器人编程的初步概念、仿真系统的操作方法等，并能够通过实践操作，提升学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新思维和团队协作能力。
二、作业内容1. 理论学习：学生需认真阅读教材，掌握机器人仿真系统的基本概念、原理及操作方法。
重点理解机器人编程的基本逻辑和仿真系统的界面操作。
2. 实践操作：学生需在计算机实验室进行上机操作，熟悉仿真系统的界面，了解如何创建机器人、编写简单程序、进行模拟测试等基本操作。
3. 任务挑战：学生需以小组为单位，利用仿真系统设计并完成一个简单的机器人任务，如“自动寻路”、“物体搬运”等，通过实践操作来加深对理论知识的理解。
4. 反思总结：完成实践操作后，学生需对本次课程的学习过程进行反思，总结在完成任务过程中遇到的问题及解决方法，以及自己在本次学习中的收获和不足。
三、作业要求1. 认真阅读教材，并做好学习笔记，以备查阅。
2. 上机操作时，要按照教师的指导进行，确保操作的规范性。
3. 在完成机器人任务时，要积极与小组成员沟通，共同解决问题。
4. 任务完成后，要按照教师的要求提交作业，包括任务完成过程记录、程序代码、模拟测试结果等。
5. 反思总结要真实客观地反映自己的学习过程和收获，并提出自己的改进措施。
四、作业评价教师将对学生的学习态度、理论知识掌握情况、实践操作能力以及团队协作能力进行评价。
同时，教师还将根据学生提交的作业质量、完成过程记录、程序代码的规范性等方面进行综合评价。
五、作业反馈1. 教师将对学生的作业进行批改，指出存在的问题及改进措施。
2. 对于表现优秀的学生和小组，教师将给予表扬和鼓励。
3. 教师将根据学生的反馈和作业完成情况，调整后续的教学计划和教学方法，以提高教学效果。
4. 学生应根据教师的反馈意见，及时调整自己的学习方法和态度，努力提高自己的学习效果。
五下能力风暴机器人教案
第一课机器人折返跑比赛一、教学目标知识与技能会使用vjc1.6开发软件使机器人做更多的动作，如：让机器人做直行，并且转弯180度，以及使用这些基本动作是机器人能模仿人进行折返跑。
过程与方法以小组合作的形式实施项目，需要由一位同学负责程序的编写和下载、一位同学负责操作和调试机器人、一位或两位同学负责记录。
小组成员的分工可以和前几次的活动一样，也可以重新分工。
情感态度价值观通过折返跑比赛形式可以提高学生学习的兴趣，通过小组合作的方式可以锻炼学生们的协作能力，还可以通过交流经验提高学习效率和兴趣。
二、教学重点与难点机器人前进时很容易走歪，转弯时角度需要反复调试。
学生一拿到机器人就想着自己来让机器人做一些别的动作，或者希望能进行更复杂的动作，所以要告诉学生再复杂的动作也是由最基本的动作进行有序组合并且修改好参数才能实现的，所以只有耐心调整参数才能有助于以后的学习。
三、课前准备准备机器人折返跑比赛场地。
准备好登记表。
四、教学过程活动记录表我们小组的成员：组长：_________ 组员：____________、_____________、___________机器人折返跑调试记录模块名称直行转弯修改后的参数第1次（在仿真环境中实现的参数）80，0.2550，1.00第2次第3次第4次第5次经过一轮的拼搏，我们组的机器人获得了比赛的：冠军亚军季军没有获得名次（虽然没有名次，但是我们也很努力。
我们的机器人也很棒哦。
）我对自己所担任工作的评价是：组员姓名承担任务1、填写流程图2、编制程序3、调试机器人4、记录数据对自己所担任工作的评价1、胜任愉快2、勉强完成3、有点困难在这项活动中第二课机器人唱歌一、教学目标知识与技能掌握机器人发音模块的使用，能让机器人按照学生预定的曲调发音歌唱。
了解音符知识。
过程与方法采取分小组活动形式，各小组内部分工合作，可以有一个同学负责读简谱，一个同学负责程序的编写和下载，一个同学负责记录，一个同学负责操作和调试机器人。
能力风暴智能机器人仿真系统半小时入门
启动与关闭系统
启动系统
打开计算机，进入操作系统，双击能力 风暴智能机器人仿真系统的图标，等待 程序启动。
VS
关闭系统
在系统界面右上角点击“关闭”按钮，或 使用Alt+F4快捷键，退出程序并关闭系 统。
机器人模型的导入与编辑
导入机器人模型
点击菜单栏的“文件”->“打开”，选择要导入的机器人模型文件（.wbs文件），点 击“打开”按钮。
启动仿真
点击界面下方的“开始仿真”按 钮，观察机器人在仿真环境中的 运动和表现。
04
高级功能与技巧
编程控制机器人的运动
01
编程语言选择
首先，你需要选择一种编程语言来控制机器人的运动。Python和C是最
常用的选择，它们都有丰富的库和资源可供使用。
02
基本运动指令
通过编程，你可以给机器人发送指令，使其前进、后退、左转、右转或
能力风暴智能机器人仿真 系统半小时入门
• 介绍 • 系统安装与配置 • 基本操作与使用 • 高级功能与技巧 • 常见问题与解决方案 • 总结与展望
01
介绍
能力风暴智能机器人仿真系统的背景和重要性
背景
随着科技的不断发展，智能机器人技术逐渐成为当今世界的重要领域之一。为了更好地研究和开发智 能机器人，能力风暴智能机器人仿真系统应运而生，为相关领域的研究人员和爱好者提供了一个强大 的工具。
06
总结与展望
能力风暴智能机器人仿真系统的应用前景
教育领域
工业设计
在产品研发阶段，该系统可用于模拟机器人实际工 作情况，优化产品设计，降低开发成本。
该系统可用于机器人编程教育，为学生提供 直观、交互式的编程学习体验，提高学习效 果。
能力风暴机器人仿真系统备课教案
能力风暴机器人仿真系统备课教案(总61页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一课教学机器人一、教学目标帮助学生了解机器人的由来二、重点难点使学生理解机器人是靠什么来思考，机器人的部分。
三、教学过程：第一课时机器人的故事新课导入“robot”一词源出自捷克语“robota”，意为“强迫劳动”。
1920年捷克斯洛伐克作家萨佩克写了一个名为《洛桑万能机器人公司》的剧本,他把在洛桑万能机器人公司生产劳动的那些家伙取名“Robot”,汉语音译为“罗伯特”，捷克语意为“奴隶”——萨佩克把机器人的地位确定为只管埋头干活、任由人类压榨的奴隶，它们存在的价值只是服务于人类。
它们没有思维能力,不能思考,只是类似人的机器,很能干, 以便使人摆脱劳作。
它们能生存20年,刚生产出来时由人教它们知识。
它们不能思考，也有感情，一个人能干三个人的活，公司为此生意兴隆。
后来一个极其偶然的原因,机器人开始有了知觉,它们不堪忍受人类的统治,做人类的奴隶,于是,机器人向人类发动攻击,最后彻底毁灭了人类。
“机器人”的名字也正式由此而生。
新课讲授第一代机器人只能用手抓取东西，用脚行走，听“懂”主人的语言，做一些重复性的机械动作。
人们把它称为工业机器人。
现在，机器人经过好几代的更新改造，已经能和人们自由交谈，沟通语言，并灵活地走动。
也就是说，它不仅有了听觉、视觉、触觉，而且还具有记忆、学习、思维和判断能力。
人们把新一代的机器人称为智能机器人。
明天的高级智能机器人将比今天的智能机器人具有更丰富的感觉功能和更熟练的活动能力。
到那时，家庭里将有服务周到、态度和蔼可亲的家庭机器人。
早晨，主人吃过早点上班以后，它立即用吸尘器清的房间，用洗衣机洗涤(dí)主人换下的衣服。
电话铃响了，它马上拿起耳机，在一张便条上记下对话内容。
“哇——”摇篮里的婴儿醒了，它又像慈祥的母亲一样抱起婴儿，喂水、喂奶，轻声哼(hēng)起一支优美动听的催眠曲，把婴儿再一次送入梦乡。
五下能力风暴机器人教案
第一课机器人折返跑比赛一、教学目标知识与技能会使用vjc1.6开发软件使机器人做更多的动作，如：让机器人做直行，并且转弯180度，以及使用这些基本动作是机器人能模仿人进行折返跑。
过程与方法以小组合作的形式实施项目，需要由一位同学负责程序的编写和下载、一位同学负责操作和调试机器人、一位或两位同学负责记录。
小组成员的分工可以和前几次的活动一样，也可以重新分工。
情感态度价值观通过折返跑比赛形式可以提高学生学习的兴趣，通过小组合作的方式可以锻炼学生们的协作能力，还可以通过交流经验提高学习效率和兴趣。
二、教学重点与难点机器人前进时很容易走歪，转弯时角度需要反复调试。
学生一拿到机器人就想着自己来让机器人做一些别的动作，或者希望能进行更复杂的动作，所以要告诉学生再复杂的动作也是由最基本的动作进行有序组合并且修改好参数才能实现的，所以只有耐心调整参数才能有助于以后的学习。
三、课前准备准备机器人折返跑比赛场地。
准备好登记表。
四、教学过程活动记录表☺我们小组的成员：组长：_________ 组员：____________、_____________、___________☺经过一轮的拼搏，我们组的机器人获得了比赛的：☐冠军☐亚军☐季军☐没有获得名次（虽然没有名次，但是我们也很努力。
我们的机器人也很棒哦。
）☺我对自己所担任工作的评价是：第二课机器人唱歌一、教学目标知识与技能掌握机器人发音模块的使用，能让机器人按照学生预定的曲调发音歌唱。
了解音符知识。
过程与方法采取分小组活动形式，各小组内部分工合作，可以有一个同学负责读简谱，一个同学负责程序的编写和下载，一个同学负责记录，一个同学负责操作和调试机器人。
情感态度价值观通过让机器人发音唱歌，可以激发学生开发机器人的兴趣，同时也对音乐的音符知识有了一定的了解。
二、教学重点与难点学生对于几分音符知识很陌生，而且读简谱时不熟悉。
希望学生能自己编曲让机器人唱歌，但这方面学生的操作能力较弱。
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1.碰撞传感器—能力风暴图1－3仿真机器人的皮肤
因为能力风暴机器人通常情况下都是向前走动，所以我们在它的正面下部放了3个碰撞传感器（有的是4个，因为能力风暴机器人有不同的型号，这里我们介绍的是AS－Infom系列），分别在正前方、左前方和右前方，在后方也放置一个碰撞块是为了防止意外事件的发生，确保能力风暴机器人的正常活动。
对于一些不适宜人类从事的劳动，比如高温、高压、有毒的作业，机器人更可以大显身手。机器人还能代替人们进行飞机试飞、高速舰船试航、深海勘(kān)查、扑灭烈火等活动，而不必再由人们去冒险。
第二课时 认识我们的朋友－能力风暴
一、教学目标
帮助学生了解vjc机器人的组成部件及工作原理
二、重点难点
使学生了解机器人基本的工作原理
如图1－5红外发射管发出红外线，红外线在遇到障碍后被反射回来，红外接收管接收到被反射回来的红外线以后，发出电信号给能力风暴的“大脑”！这样机器人就“看见”东西了。
人的眼睛有时发现不了太小、太近或太远的东西，这是因为人眼是有一定的可视范围的，能力风暴机器人的“眼睛”也一样。能力风暴机器人的“眼睛”的能够看到前方10cm80cm ，90°范围内的比210mmx150mm面积大的障碍物，如果障碍物太小太细、或者在它的可视范围以外，它可就没法看到了。
第一课 教学机器人
一、教学目标
帮助学生了解机器人的由来
二、重点难点
使学生理解机器人是靠什么来思考，机器人的部分。
三、教学过程：
第一课时 机器人的故事
新课导入ห้องสมุดไป่ตู้
“robot”一词源出自捷克语“robota”，意为“强迫劳动”。1920年捷克斯洛伐克作家萨佩克写了一个名为《洛桑万能机器人公司》的剧本,他把在洛桑万能机器人公司生产劳动的那些家伙取名“Robot”,汉语音译为“罗伯特”，捷克语意为“奴隶”——萨佩克把机器人的地位确定为只管埋头干活、任由人类压榨的奴隶，它们存在的价值只是服务于人类。它们沒有思维能力,不能思考,只是类似人的机器,很能干, 以便使人摆脱劳作。它们能生存20年,刚生产出来时由人教它们知识。它们不能思考，也有感情，一个人能干三个人的活，公司为此生意兴隆。后来一个极其偶然的原因,机器人开始有了知觉,它们不堪忍受人类的统治,做人类的奴隶,于是,机器人向人类发动攻击,最后彻底毁灭了人类。“机器人”的名字也正式由此而生。
SVJC还拥有一个功能强大的系统仿真模块，可以创建和真实的能力风暴功能相当的虚拟能力风暴智能机器人，这样就可以在不必涉及硬件的情况下进行编程，可以在计算机上完成对比赛场景的模拟以及对所编写的程序的演示，系统仿真模块如下图。
系统仿真顾名思义就是将实际的活动或过程来利用计算机等技术进行模拟和实现，是一种模型方法研究的学科，其应用涵盖社会各个领域，主要通过仿真软件来体现的。它充分吸收了仿真方法学、
4.直流电机—能力风暴机器人的肌肉
在能力风暴机器人上有两个直流电机，它在机器人轮子的上部，它可以将电池提供的电能转化为动能，让机器人可以利用电能动起来。直流电机通过调节不同的速度，可以实现机器人随心所欲的走快和走慢。
5.眼睛—能力风暴的表达情绪的窗口
在能力风暴机器人运行时，这对眼睛可以发光，根据您的要求作出各种不同颜色的变幻效果。
在仿真环境中障碍物是如下图方式产生的，虚拟能力风暴也只能检测到由这些长方形和圆形构成的障碍物。
2.红外传感器—虚拟能力风暴机器人的眼睛
A、虚拟能力风暴的“大脑”
虚拟的能力风暴只不过是一个软件虚拟的东西，所以它的大脑就是计算机本身，计算机的一切资源和智慧它都可以用。
它的思考的能力来自程序，因此你为虚拟能力风暴编制的程序将决定它是否聪明。
B、虚拟能力风暴的感觉器官
1、碰撞传感器—虚拟能力风暴机器人的皮肤
虚拟能力风暴机器人的虚拟碰撞传感器具备了真实能力风暴的相同的碰撞检测功能，可以检测前、后、左、右的碰撞。在SVJC中碰撞检测是通过模块实现的。
能力风暴机器人活动器官是执行具体功能如说话、行走、眨眼等时所要用到的部件，如图1－6能力风暴执行部分所示，能力风暴机器人的执行部分共有以下五种：
图1－6能力风暴活动器官
1.扬声器—能力风暴机器人的嘴
远古的人类最先通过手势来表达自己的情感、意愿，当“语言”通过声音这种形式表达出来后，交流变得如此简单。能力风暴机器人也可以说话，它的嘴就是扬声器。
位于能力风暴“心脏”部位的控制部件是能力风暴的大脑——主板，如图所示，它由很多电子元器件组成，跟人的大脑一环境界面样，它在控制“肌体”运动时，要完成接收信息、处理信息、发出指令等一系列过程。能力风暴的大脑有记忆功能，这主要由主板上的内存来实现，至于“大脑”的分析、判断、决断功能则由主板上的众多芯片共同完成。
能力风暴机器人上的LCD显示可以显示除中文外的各种字符，这样它就可以跟你交流起来，告诉你它遇到了什么，正在做什么或是想干什么？别小看这些信息，在你调试程序时它们非常有用。
3.轮子—能力风暴机器人的脚
能力风暴的轮子一共有四只，两只主动轮，两只从动轮，主动轮带动整个能力风暴机器人运动，从动轮起到平衡和导向的作用，在四只轮子的共同配合下能力风暴机器人能够完成向前直走，向后倒退，左转，右转，原地打转等这些平地上的技术动作。
SVJC又叫能力风暴智能机器人仿真系统，它是为能力风暴定制的编程工具。如下图所示
图1-1主界面
SVJC采用直观的流程图编程，能够让用户在编写机器人程序中快捷的发挥出惊人的创造力。并且SVJC操作简便，有活泼明快的图案和简短的文字说明，用户点击移动能力风暴智能机器人专用的图形模块由顶向下搭建流程图，搭建流程图的同时，动态生成无语法错误的JC代码。流程图搭建完毕，程序也就编写完成。
这是去年在美国举行的世界机器人灭火比赛的情形，中国学生采用的机器人平台是广茂达的机器人专家研制的能力风暴智能机器人，这种全球领先的平台使中国学生如虎添翼。
新课讲授：
机器人是靠什么来思考呢？ 通常我们说电脑是会思考的，它会下棋，会唱歌，它越来越多的在社会的各个领域充当人的角色。而机器人“思考”同电脑“思考”的道理是一样的，在它的体内有一个简化的“电脑”，这个“电脑”控制着机器人的一举一动。其实电脑以及机器人它们并不会什么真正意义上的思考，他们的思考能力完全来自于程序。程序是由一些指令组成的，它告诉机器人应该在什么时侯干什么。程序是由特定的编程工具生成的，我们最常见的VC、VB都是一种编程工具，编程工具的优劣决定着程序的好坏，而程序的好坏又影响着机器人的智能程度，因此一个好的编程工具对于机器人是否聪明起着极其重要的作用。
三、教学过程：
新课导入
2001年4月22日，美国三一学院武士廷体育馆（Oosting Gymnasium）即热闹又紧张，一场激烈的“国际机器人灭火比赛”（Fire Fighting Home Robot Contest）正在这里举行。上午11时，中学组的比赛格外激烈，上海西南位育中学杜尔斌名为“中国风暴”的机器人，首轮比赛以六秒钟的成绩将一只蜡烛模拟的大火扑灭，令世界其它国家的队员感到惊讶。而其他三名来自中国大陆的参赛者（其中最小的一位仅11岁），也个个灵活机智、沉着应战，最后都获得了非常好的成绩。杜尔斌在第一轮失利后，冷静调整控制程序，最后以2.9秒的成绩，得到高中组冠军。同时上海明珠中学的周觅源与李般若的“灭火娃娃”则以22.56秒的成绩获得初中组第一名；上海第二高级中学的顾成哲在指导老师不能陪同前来的情况下，孤军作战，指挥“UFO”，以95.62秒的成绩获得了该组第二名，令年龄比他大，个头比他高的洋哥哥与洋姐姐们甘拜下风。
4.光敏传感器—能力风暴机器人的感光细胞
和人一样，能力风暴机器人也能够知道它所处环境范围内光线的强弱，它的感光细胞——光敏传感器是由两个光敏电阻组成，它位于机器人的正前方。光敏传感器将光线的强度转变成可以表示的数字，这样能力风暴就可以判断周围光线的强度。通常光敏传感器的返回的数值与周围环境光线的强度成反比，比如光敏传感器返回的值为152和100，则可以知道返回152所在的环境要比返回100所在的环境暗。
在能力风暴机器人的可视范围内，它的可视距离是可以调整的。
3.地面探测传感器—能力风暴机器人的第三只眼睛
能力风暴机器人还有第三只眼睛，如果说前两只眼睛起到探知外界环境以躲避外界障碍的作用，那么这第三只眼睛就是利用外界（地面）环境提供的不同信息（亮度），按照您的指示（如：沿地面上黑色线条前进），执行相应的动作。
新课讲授
第一代机器人只能用手抓取东西，用脚行走，听“懂”主人的语言，做一些重复性的机械动作。人们把它称为工业机器人。现在，机器人经过好几代的更新改造，已经能和人们自由交谈，沟通语言，并灵活地走动。也就是说，它不仅有了听觉、视觉、触觉，而且还具有记忆、学习、思维和判断能力。人们把新一代的机器人称为智能机器人。
计算机、网络、图形、图象、多媒体、软件工程、自动控制、人工智能和系统工程领域的新成果，从而获得了飞速发展。
图1-3是能力风图1-2系统仿真界面暴系统仿真在模拟一个能力风暴机器人的简单运动，圆的东西是能力风暴机器人，它正在一个平坦的地面上行驶，前面是一个长条型的障碍物。可以看到能力风暴机器人在以固定的速度奔跑着，在遇到障碍物时减速然后向一边转弯。整个过程的表现与在现实条件下的过程几乎一模一样，这就是我们所说的仿真，它将现实中的能力风暴机器人用软件中虚拟的机器人所代替，当然这个虚拟的能力风暴机器人也具有现实中机器人的大部分主要的特性如红外传感器、碰撞传感器以及按一定的速度跑动等。同时也将现实中障碍物用一个长方形代替，现实中的地面就是屏幕中间那块黑色的活动区。
当然现在还不能让能力风暴机器人的嘴讲“人话”，扬声器只能发出一定频率的声音，比如音乐和旋律等。
2.LCD—能力风暴机器人的特殊表达方式