2.6机器人走迷宫 --课件
虚拟机器人迷宫探索.pptx
迷宫灭火思路
Fun Wisdom Innovation
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分两种 情况
2、处于墙壁的拐角处,这种情况 必须转弯。
3
侧面离墙不近不远往前走
机器人处于安全区域,可以前行
以障碍传感器沿左墙为例
Fun Wisdom Innovation
机器人 离墙的远近是一个相对概念, 用障碍传感器时需要在前方安装一 个传感器,侧面安装两个传感器,近 的设置距离为 120 ,远的设置距离 为200(具体场景调整)。
左远障碍传感器
左近障碍传感器
前障碍传感器
机 器 人
程序设计思路
Fun Wisdom Innovation
三个障碍传感器分析
Fun Wisdom Innovation
三个障碍传感器分析
Fun Wisdom Innovation
以距离传感器为例
Fun Wisdom Innovation
程序设计பைடு நூலகம்路
有关迷宫的任务
Fun Wisdom Innovation
迷宫法则
Fun Wisdom Innovation
迷宫法则:如果机器人太靠近迷宫的墙壁,则要让它远离墙壁;如果机器人远离 墙壁,则要让他靠近墙壁。机器人就在远离墙壁和靠近墙壁的过程中向前运动。 左迷宫法则:机器人检测它左边的墙壁,如果离左边墙壁太近,则机器人右转; 如果机器人离左边墙壁太远,则机器人左转。如果机器人前方也检测到墙壁,则 机器人也要右转。 右迷宫法则:机器人检测它右边的墙壁,如果离右边墙壁太近,则机器人左转; 如果机器人离右边墙壁太远,则机器人右转。如果机器人前方也检测到墙壁,则
《机器人走迷宫》课件
目录
CONTENTS
• 迷宫简介 • 机器人走迷宫的原理 • 机器人走迷宫的实现 • 机器人走迷宫的应用场景 • 未来展望与挑战
01 迷宫简介
迷宫定义与特点
迷宫定义
迷宫是一种具有复杂路径和障碍 物的立体结构,旨在测试和挑战 行进者的方向感和导航能力。
迷宫特点
迷宫通常由墙壁、走廊、死胡同 和交叉路口组成,路径曲折且容 易让人迷失方向,需要一定的空 间感和方向感才能成功穿越。
在机器人收集和处理个人信息时,需要严格遵守隐私保护原则,确保用户的隐私权益得 到保障。
伦理规范
制定和实施机器人伦理规范,确保机器人的使用符合社会伦理和道德标准,防止滥用和 伦理风险。
商业应用与市场前景
工业自动化
机器人走迷宫技术在工业自动化领域具有广泛的应用前景 ,如生产线上的物料搬运、仓储物流等场景,可以提高生 产效率和降低人力成本。
测试与优化
模拟测试
在模拟环境中测试机器人 的性能,评估其走迷宫的 能力。
实际环境测试
在实际环境中测试机器人 的表现,根据测试结果进 行优化和改进。
性能评估
制定评估指标,对机器人 在走迷宫过程中的性能进 行量化评估。
04 机器人走迷宫的应用场景
娱乐与游戏
家庭娱乐
机器人走迷宫可以作为家庭娱乐活动,提供亲子互动和智力挑战。
深度学习
强化学习是一种机器学习技术,其中 智能体通过与环境互动来学习如何采 取最优行动。在机器人走迷宫的情境 中,强化学习可以用于训练机器人学 习如何选择最佳路径,以便在给定起 点和终点的情况下最快到达目的地。 通过反复试验和奖励机制,机器人可 以学会识别有效路径和避免无效路径 。
机器人走迷宫ppt(苏科版)PPT课件
2、左侧(动手实践2)
3、右侧(动手实践39
演讲完毕,谢谢观看!
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2020年10月2日
7
制作走迷宫机器人
走迷宫机器人总体思路:
前面:无障碍,前行;有障碍,检测左侧。 机器人 左侧:无障碍,左转前行;有障碍,检测右侧
右侧:无障碍,右转前行;有障碍,后退直到 右侧无障碍,右转直行。
2020年10月2日
8
分段调试程序编程思想
走迷宫机器人程序分解(分段编程,分段调试): 1、前面(动手实践1)
汇报人:XXX 汇报日期:20XX年10月10日
走迷宫机器人
复习旧知:轨迹识别传感器 轨迹变量==1,检测到轨迹。 轨迹变量==0,没有检测到轨迹。
2020年10月2日
1
走迷宫机器人
复习旧知:两种条件循环
条件循环
当型:先判断,条件成立,执行“是分枝”, 执行完毕,重新判断;条件不成立, 执先行执“行否一分次枝循”环,体循,环执结行束完。毕后
直到型:再判断,条件成立,执行循环体; 条件不成立,退出循环。
机器人 的本领
前面障碍 看到障碍 左侧障碍
右侧障碍
红外避障传感器
看到终点 轨迹识别传感器
2020年10月2日
6
制作走迷宫机器人
红外避障传感器:
方向 前方 左侧 右侧
《机器人走迷宫》课件
学生将进一步探索机器人控制应用领域, 如自动驾驶、智能家居等,拓宽知识视野。
总结
通过《机器人走迷宫》实验,学生将培养逻辑思维、掌握编程基础,同时加强团队合作能力。这是一次 充满挑战和乐趣的学习体验。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
参考文献
1. 李明,《机器人技术应用导论》,机械工业出版社,2018年。 2. 张强,《编程基础教程》,电子工业出版社,2019年。 3. 王鹏,《团队合作与领导力培养》,清华大学出版社,2020年。
3 培养团队合作
学生将分工合作,共同 设计和建造迷宫,以及 编程机器人完成任务。
实验步骤
1
搭建迷宫
使用纸板和障碍物构建一个迷宫,为机器人提供挑战性的环境。
2
编程机器人走迷宫
使用编程语言,将机器人的行动命令与迷宫的结构相匹配,使其能够成功穿越迷宫。
3
测试与调试
运行编程代码,观察机器人在迷宫中的行动,如有需要,进行调试和优化。
实验结果与分析
1 成功走出迷宫的机器人表现
2 分析机器人行走路径
机器人按照编程命令,成功地从起点到终 点穿越迷宫,展现出优秀的动作控制。
通过观察机器人在迷宫中的行走路径,学 生将分析机器人的决策过程和路径规划策 略。
改进与展望
1 优化程序以提高机器人效率
2 探索其他类似的机器人控制应用
学生将尝试优化编程代码,减少机器人行 走路径和时间,提高机器人在迷宫中的效 率。
《机器人走迷宫》PPT课 件
这份PPT课件将带您探索机器人如何走出迷宫的精彩过程,从实验目的到实 验结果与分析,以及改进与展望,让您全面了解机器人控制应用的可能性。
实验目的
1 培养逻辑思维
通过解决迷宫问题,学 生将锻炼逻辑推理和问 题解决能力。
第六节 机器人走迷宫 (七年级信息技术精品课件)
练习1:更改条件循环为永久循环,重新编译机器人走迷宫程序。
练习2:用右手法则编译机器人走迷 宫程序
右手 有障 有障 无障
左手(放前方) 策略
无障
直行
有障
左转
无障/有障
右转
3.默认模块参数
传感器
方向
变量
红外避障
前方
1
红外避障
左边
2
红外避障
右边
3
三、机器人走迷宫分段程序设计
条件循环 当型循环:P68 直到型循环:P52
注意:仿真运行时, 要把避障扫描范围 设置成5-10之间
练习:编译机器人走迷宫程序。
断开模块和继续模块
• BREAK (断开)模块:用于结束循环,执行循环体外后 续的程序序列
• CONTINUE(继续)模块:用于跳过continue模块后面的 程序序列而直接返回本循环的条件判断入口处,进行 下一次是否执行循环的判断,如果值为真,则继续执 行循环体内部的程序序列,如果值为假,就结束循环, 执行循环体外后续的程序序列。
第六节 机器人走迷宫
一避障传感器
出口处地面的黑色色带 轨迹识别传感器
二、走出迷宫策略—左右手法则
左手 法则
右手 法则
1.左手法则
情形
1 2 3
左手 有障 有障 无障
右手(放前方) 策略
无障
直行
有障
右转
无障/有障
左转
2.右手法则
情形
1 2 3
《机器人走迷宫》教学课件
出口
入口
走迷宫策略
使用红外传感器来代替人的左、右手。用左红外传感器
去探索左侧的墙壁,及确定前进的方向,同时右红外传感器
探索前方墙壁,避免在前进的过程中撞到前方拐弯处的墙。
当左右手都摸不到墙壁时,向左前方行走,寻找墙壁。 当左手摸到墙壁、右手摸不到墙壁时,向右前方行走; 当左手摸不到墙壁、右手摸到墙壁时,向右转弯; 当左、右手都摸不到墙壁时,向右转弯。
走迷宫编程
根据课本上的内容编写机器人程序。
思考:在编写程序时,经常遇到这样的情况:如果使用了较
多的模块,流程图会变得很长,给编写、阅读、修改、调试
都带来了不便,该如何解决这种问题呢?
子程序建立
含有子程序的主程序结构比较简明清晰,这是设计 复杂程序时常用的技巧
使用右手规则编写机器人走迷宫程序。
请同学们自主练习,如有学习问题,组内
交流共同解决。
• 在本课学习中,你们学习小组完成了机器人走迷宫的任 务了吗?还有哪些学习问题没有解决?
请同学们说一说小组学习成果。
第15课 机器人走迷宫
本节课我们继续学习红外传感器;通过走迷宫
活动,理解机器人走迷宫的策略;学习子程序的编
等传感器的 学习,我们已经掌握了大部分传感器的功能及使用方
法,学会了简单的程序设计,为今后学习更负责的程
序打下了基础。
根据下图所示的简易的迷宫场地中,要求机器人从迷
七年级--走迷宫机器人ppt课件
2014-5-13
思考问题
1、观看了刚刚的小动画,机器人除了能够行走外,还具备什么能力? 2、假设你是机器人,你会用什么策略来走迷宫?
情境假设
• 小辉被人绑架关在一个伸手不见五指的仓库中,里面有很 多的房间,小辉该如何逃出去呢?大家讨论一下方法。
问题:机器人有别于人,它们的“眼睛”是用什么传感器来 发挥作用呢?有几个变量,几个返回值?
,
还需要用到其他什么模块 永久循环、条件判断、直行、转弯、 高速电机 。 2、机器人走迷宫时用左手定则有 3 种情况,需要进行 3 次 判断,所以可以采用
2 重分支结构作为程序的基本结构。
3、判断左边是否有障碍物的条件判断表达式是 红外避障变量2==1
;
判断前方是否有障碍物的条件判断表达式是 红外避障变量1==1
。
以左手定则设计流程图
两个判断 式的书写 也不一样
流 程 图
注意:时 间的不用 机器人走 迷宫时也 不一样。
条件循环
(1)当型循环(条件循环) 条件满足继续执行循环体,条件不满足则结束循环。 (2)直到型循环(do条件循环) 首先执行循环体内程序序列,条件满足则反复循环,不满足 则结束循环。 (3)跳出循环 Break(断开)模块,continue(继续)模块。
拓展思考
• 如果要让机器人找到出口后,能在出口处停下来,你觉得 哪个传感器能帮助机器人停下来?用哪个模块可以让机器 人停பைடு நூலகம்来。 轨迹识别传感器 电机停止
你能不能试着修改流程图让机器人在出口处停下来呢?
参照课本P88页
此课件下载可自行编辑修改,供参考! 感谢您的支持,我们努力做得更好!
红外避障传感器、4个变量,分别是1、2、3、4,表示前、 左、右、后,2个返回值,0和1。
第10课机器人走迷宫
给机器人安上眼睛
3、重点难点分析: (1)教学重境。
给机器人安上眼睛
(三)学生分析
通过前面几节课的学习,学生们 都已经初步掌握了机器人的相关知识。 能够运用所学知识编写一些小程序, 并能下载运行,但对于仿真环境的具 体设置还不了解。
(四)教学方法设计:
教学设计
给机器人安上眼睛
——机器人走迷宫
给机器人安上眼睛
[课题]机器人走迷宫
[科目]信息技术
[选用教材]《人工智能与机器人》小学版 [课时]1课时 [年级]小学四年级
给机器人安上眼睛
一、教学设计 (一)教学目标 学习目标: 1. 学会在仿真界面中设置仿真环境; 2. 了解编程中的选择结构。
给机器人安上眼睛
给机器人安上眼睛
(二)内容分析: 教材分析: 1.本节的作用和地位:本次课程为 学生们营造了一个可以让所有学生 亲手参与,培养规划、布局和动手 能力的环境,并让学生们体验运行 仿真的乐趣。
给机器人安上眼睛
2、本节课主要内容介绍 本节课的内容结构是:教师先请学生 们巩固前面所学知识,掌握学生学习进度; 然后再逐步的深入,将程序与现实环境相 联系,使学生明白在不同的环境中所编的 程序也不一样;进而从现实环境引导学生 进入仿真环境及其设置等相关知识;最后, 学生练习设置仿真环境,并在练习的过程 中让学生在老师的指导下亲自设置仿真环 境并体验运行的乐趣。
复习巩固 复习避障程序,掌握学生学习进度。为讲程序的仿真运行做准备
程序与环境的关系
老师阐述程序的运行与环境的关系。为讲仿真环境的设置做铺垫
仿真环境讲解
从现实环境出发并加以引导讲解仿真环境的设置及相关知识
练习仿真环境设置
学生练习仿真环境的设置及相关知识
九年级上册2.3机器人走迷宫(共15张PPT)
机器人走迷宫
(2)删除障碍物 删除障碍物的方法有三种
第一种方法是,选中需要删除的物体后,单击仿真界面工具 栏中的“删除”按钮
第二种方法是,选中需要删除的物体后,在所选择物体上右击,在弹 出的对话框中选择“删除”按钮栏中的“删除”按钮
第一种方法是,选中需要删除的物体后,按快捷键“Delete”
机器人走迷宫
机器人走迷宫
机器人走迷宫
学习目标:
1.学会在仿真界面中设置仿真环境 2.了解编程中的选择结构
机器人走迷宫
任务:
要完成机器人在仿真环境中 躲避障碍,需要在仿真环境设置 障碍物、色带和传感源。“障碍 物”可以直接在仿真环境中添加, “色带”可以通过在仿真环境添 加矩形、圆环和圆弧形状的色带 设置;“传感源”可在仿真环境 中添加声音和光源、烟雾、人体、 坑、压力等。
机器人走迷宫
1、按下图所示建立机器人运行的仿 真环境。
2、试着编写程序让机器人走出下图 所示的迷宫。
提示:在编写程序时,我们要 考虑清楚机器人探测到移动物体后, 应该怎么办?
2024 课件
下课! 同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
2023 课件
下课! 同学们再见!
授课老师: 时间:2024年9月1日
机器人走迷宫
第二种方法是,选中需要修改的属性的圆环或圆弧,此 时物体上会显示4个可选点。拖动可选 点,就可以改变色带的长度、圆环或圆 弧的角度和宽度。拖动选中的物体就可 以改变物体的位置。
机器人走迷宫
3、设置传感源
传感源在实际环 境中代表光源、声 源、磁铁、火焰、 人体等(如图)。 它的添加与删除方 法与其他物体添加 与删除方法一样。
我们是否可以给机器人多装上几只“眼睛”,让它在遇到复杂地形时,不但 可以检测到前方的障碍物,还可以检测到左侧、右侧的障碍物呢?
机器人走迷宫
机器人走迷宫
步骤三 修改物体属性(修改物体属性有两种方法)
第一种方法 拖动鼠标选中需要修 改的属性的物体后右击, 就会弹出相应的“物体编 辑”对话框。可以在对话 框中设置物体的位置、大 小和颜色。
机器人走迷宫
第二种方法
选中需要修改属性的物 体后,物体上会显示8个可 选点,拖动物体上的可选点 就能改变物体的大小,拖动 所选物体就可以改变物体的 位置。
机器人走迷宫
第二种方法是,选中需要修改的属性的圆环或圆弧,此 时物体上会显示4个可选点。拖动可选 点,就可以改变色带的长度、圆环或圆 弧的角度和宽度。拖动选中的物体就可 以改变物体的位置。
机器人走迷宫
3、设置传感源
传感源在实际环 境中代表光源、声 源、磁铁、火焰、 人体等(如图)。 它的添加与删除方 法与其他物体添加 与删除方法一样。
人工智能与机器人
(小学版第五单元给机器人安上“眼睛”)
第10课 机器人走迷宫
机器人走迷宫
学习目标:
1.学会在仿真界面中设置仿真环境 2.了解编程中的选择结构
机器人走迷宫
任务:
要完成机器人在仿真环境中 躲避障碍,需要在仿真环境设置 障碍物、色带和传感源。“障碍 物”可以直接在仿真环境中添加, “色带”可以通过在仿真环境添 加矩形、圆环和圆弧形状的色带 设置;“传感源”可在仿真环境 中添加声音和光源、烟雾、人体、 坑、压力等。
1、添加障碍物
(1)添加障碍物
仿真场地中的障碍物相当 于实际场地中的墙壁或其他物 体,机器人不能穿越。
转 下 页 图
机器人走迷宫
步骤一 单击仿真界面工具栏中的“添加物体”图标 得“添加”对话框。 ,弹出相对应
步骤二 选择需要的物体形状,Байду номын сангаас 击“添加”按钮。
2.6机器人走迷宫-粤高教版九年级信息技术下册课件
计分 10分 10分 20分
1.各小组编写程序。 2.小组探讨:怎样完成任务时间最短呢?
仿真调试
1.各小组搭建走迷宫的 机器人参加比赛。
2.搭建过程中, 注意分工合作。
调试机器人
1.各小组调试机器人。
2.注意点: 机器人的电机速度设置是否合理? 红外避障的灵敏度设置是否合理?
小结
1.理解走迷宫的策略——左手定则
2.图解:
DO条件循环
1.DO条件循环的执行过程:
先执行循环体内的程序序列,执行完毕后,判断 条件选项,当满足要求时,回到前面继续执行循环 体内的程序序列。如此反复。当条件不满足要求时。 就结束循环,执行循环体外后续的程序序列。
2.图解:
1.小组探讨:当型循环与直到型
循环,哪一个判断条件多?
当型 循环
2.掌握do条件循环的应用。
3.掌握“分段调试”的程序设计方法, 能够用分段调试的方法完成复杂的任务。
拓展
1.小组探讨:试用其他的流程控制模 块编写走迷宫的机器人程序。
2.小组探究:各小组 尝试用右手定则编写 走迷宫的机器人程序, 并纪录时间,比较那 种定则节省时间手定则 二.分段编程 三. DO条件循环
功能 机器人行走
控制系统 识别障碍物 终点停止
零部件 左右电机,大板,导向轮
一个微电脑 两个红外避障传感器 一个轨迹识别传感器
小组讨论:有哪些策略可以实现机器 人走出迷宫任务?
A.左手定则:机器人沿着左边的墙走, 直到走到出口。
B.右手定则:机器人沿着右边的墙走, 直到走到出口。
左手定则
1.左手定则:用左手摸索左边墙壁,用右手感 知前面是否有障碍物,沿左边墙壁摸索行走, 成为左手定则。
第15课机器人走迷宫
第15课机器人走迷宫编写意图机器人走迷宫是本节课在经过几节实验课后,在掌握了相关知识后的一项大的、传统的,并具有一定任务难度的活动课,它要求我们的同学能够综合运用前面所学的各种传感器,加上自己的创造、创新,去分析、解释任务,搭建机器人,理解机器人走迷宫的策略,写出详细的流程图,并通过运行机器人来检验其正确性,通过反复调试最终完成学习任务。
同时,走迷宫也是一项比较有趣的活动,可以有效地考验学生的记忆和判断能力。
内容分析在前面的课程中,我们学习了红外传感器的使用,了解了红外传感器在实际中的某些应用,本节课我们继续使用红外传感器,通过动手搭建迷宫机器人,理解机器人走迷宫的策略,学习子程序与复杂程序的编写。
根据本节课内容特点与学生情况,确定教学目标与教学重难点如下:教学目标1.知识与技能◆通过红外传感器,完成机器人走迷宫;◆理解机器人走迷宫的策略,掌握迷宫机器人的搭建;◆学会编写机器人迷宫程序流程图;◆掌握子程序与复杂程序的编写。
2.过程与方法◆通过视频播放机器人走迷宫,激发学生兴趣;◆通过教师讲解左右手定则,培养学生的编程思维;◆通过让学生自己动手编程、调试,体会成功的乐趣。
3.情感态度与价值观◆通过制作走迷宫的机器人,培养学生的想象力和创造力;◆培养学生积极探索、敢于实践、大胆创新的精神和意识。
教学重点1.理解机器人走迷宫的策略与搭建;2.学会如何编写机器人走迷宫的流程图。
教学难点1.机器人行走方向的判断;2.掌握子程序与复杂程序的编写;3.红外传感器在实际生活中的多元运用。
实施建议1.课前准备建议硬件环境:建议使用多媒体网络教室。
软件环境:WindowsXP操作系统、MediaPlayer、NST编程软件。
素材资源:编好程序的走迷宫机器人;机器人走迷宫的视频。
2.教学方法建议建议采用任务驱动、自主探究、分组协作的教学方法。
3.教学过程建议这堂课是通过红外传感器,完成具体任务的综合实践课,涉与到的知识比较多,因此教师要注意讲解重难点,重视培养学生的综合设计能力。
川教版(2018) 九年级下册信息技术 课件 - 第8课 机器人走迷宫 (共12张PPT)
8.3走迷宫机器人的搭建
从上面的分析可见,机器人必须要能“看” 到前方及左边是否有障碍物,为此我们可以给机 器人前方和左边分别装上红外避障传感器。源自8.4机器人走迷宫程序流程图
8.5机器人走迷宫的BASIC程序
8.6程序的保存
编写好的程序不一定马上下载到机器人内存 中执行,我们可以保存文件,保存文件的操作与 一般文件保存方法一样。BASIC源程序文件的扩展 名为.bas。
谢谢
8.2任务分析及算法
1、迷宫定则 走迷宫最重要的是行走的参照物。我们可以
先让机器人从起始区出发,沿墙壁A-B-C-D-EF……完成第一个房间的访问。像机器人一直以墙 壁为参照物,依墙而行,这种方法叫“迷宫定 则”。如下图所示。
2.任务分析 如上图所示,机器人是以左手定则的方法走
迷宫的。也就是说,如果机器人发现障碍物,原 地右转避开障碍;如果前面无障碍物,左边发现 障碍物,说明机器人已找到前进的参照物,此时 继续前进;如果前方和左边都没有了障碍物,则 向左转圆弧,寻找左侧参照物。
机器人走迷宫
机器人走迷宫的比赛是机器人比赛中 历史最悠久、国际上最流行的赛事之一。 它要求机器人从比赛场地中的起始区出发, 在规定的时间内,寻找最好的路线走出迷 宫。
8.1任务描述
要求机器人从比赛场地中的起始区出发,在 规定的时间内,寻找最好的路线走出迷宫。
我们的任务是:制作一个由计算机程序控制 的机器人,在一间模拟平面结构的房间里运动, 由起始区出发经过1、2、3、4号房间后,再返回 到起始区。如下图所示。
2.6设计能走迷宫的机器人 教案
第二章第六节机器人走迷宫一、教学目标1、知识与技能(1)理解走迷宫的策略——左、右手定则(2)掌握条件循环和do条件循环、break和continue模块的作用、使用方法以及它们之间的区别,能够根据需要选择相应的模块编程,解决问题。
(3)掌握“分段调试”的程序设计方法,能够用分段调试的方法完成复杂的任务。
学会使用涉及不同变量的多个条件判断模块编写多分支结构的程序,拓展思维深度。
2、过程与方法(1)提出任务,初步分析任务,分解任务。
(2)小组合作探究,分析子任务,提出问题。
(3)组间交流,相互答疑。
(4)学习解决问题所必需的新知识,完成子任务。
(5)拓展思考,为下节课的学习做准备。
3、情感态度与价值观(1)通过逐步完成一项复杂的任务,培养学生坚持不懈、刻苦钻研的学习精神。
(2)让学生体验通过积极思考完成任务的成就感,提高其学习机器人课程的兴趣。
(3)让学生认识到交流与合作的重要性,形成主动与他人合作的精神、将自己的见解公开并与他人交流的愿望、敢于提出疑问和不同见解及放弃或修正自己错误认识的勇气。
二、教材分析1、本节的作用和地位教材中“设计走迷宫机器人”是一节承上启下的设计非常好的课时,这节课的内容是在第二章胆小鬼机器人和循迹机器人的基础上的拓展,延伸,也是对前面所学知识的回顾整合。
也是下一个活动“设计灭火机器人”的先行课,在迷宫内行走的算法与“设计灭火机器人”活动中“搜寻”子程序的算法异曲同工。
因此,学好本课对顺利进行下一个活动很有帮助。
2、本节主要内容介绍“设计走迷宫的机器人”首先让学生理解走迷宫的策略,在编辑程序过程中,除了用到前面学过的永久循环、条件判断(P33)、do条件循环(P62)以外,还涉及到条件循环、break、continue等新知识这节课的综合运用,重在锻炼学生在不同的问题环境下采取相应的算法解决问题,任务难度较之前有较大提升,在设计算法、编写程序的过程中需要使用“分段调试”的程序设计方法。
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1.小组探究:轨迹变量放置在整个程序 的什么位置?
放在整个程序开始的位置,用DO条 件循环模块对轨迹变量进行设置。
2.小组探讨:如何用DO条件循环模块设 置轨迹变量?
完善程序
1.各小组用DO条件循环,完善程序。
2.小组探讨:用其他流程控制模块可是 完成任务吗?
仿真调试
小组探究:各小组尝 试用右手定则编写走 迷宫的机器人程序, 并纪录时间,比较那 种定则节省时间?
2.掌握do条件循环的应用。
3.掌握“分段调试”的程序设计方法, 能够用分段调试的方法完成复杂的任务。
拓展
1.小组探讨:试用其他的流程控制模 块编写走迷宫的机器人程序。
2.小组探究:各小组 尝试用右手定则编写 走迷宫的机器人程序, 并纪录时间,比较那 种定则节省时间?
板书
设计走迷宫的机器人
一.左手定则 二.分段编程 三. DO条件循环
1.观察:机器人走迷宫 2.思考探讨:机器人是如何完成走迷宫的?
1.阅读课本P82—P84. 2.小组明确任务:设计走迷宫的机器人。 3.任务要求:
设计一个走迷宫的机 器人,让它从迷宫的左下 角出发,在迷宫里行走, 寻找出口,找到出口后能 自动停止。
任务功能分析
1.小组讨论:功能分析与对应的零部件。 2.完成表格:
计分 10分 10分 20分
1.各小组编写程序。 2.小组探讨:怎样完成任务时间最短呢?
仿真调试
1.各小组搭建走迷宫的 机器人参加比赛。
2.搭建过程中, 注意分工合作。
调试机器人
1.各小组调试机器人。
2.注意点: 机器人的电机速度设置是否合理? 红外避障的灵敏度设置是否合理?
小结
1.理解走迷宫的策略——左手定则
2.小组探讨:用左手定则,机器人如何行进?
情况 情况1
情况2
情况3
图解
行进过程
左手有墙,右手无障碍物,机 器人前行。
左手无墙,机器人左转绕到墙 壁背面。
右手有障碍物,机器人右转。
任务分解
1.小组探究:根据左手定则策略,如何对 复杂任务进行任务分解,并分步实施?
2.提示:可否按三种 情况,将总任务分为 三个分任务,分三步 编程仿真,逐步实施。
新知探究
1.阅读课本P86—P89. 2.认识DO条件循环:
DO条件循环
1.DO条件循环的执行过程:
先执行循环体内的程序序列,执行完毕 后,判断条件选项,当满足要求时,回到前 面继续执行循环体内的程序序列。如此反复。 当条件不满足要求时。就结束循环,执行循 环体外后续的程序序列。
2.小组探讨:如何用DO条件循环模块设 置轨迹变量?
分解任务(一)
1.按“情况1”编程。
2.仿真模拟。
分解任务(二)
1.添加“情况2”编程。
2.仿真模拟。(注意调试直行距离)
分解任务(三)
1.按“情况3”编程。
2.仿真模拟。
1.小组讨论:机器人完成走迷宫后,为 什么在终点没有停止呢?
2.小组探究:要实现机器人终点停止,如 何设置轨迹传感器呢? 需要对轨迹传感器设置, 直到找到轨迹停止.
2.小组探讨:当型 循环与直到型循环, 有哪些异同点?
1.break模块执行过程: 用于结束循环,执行循
环体外后续的程序序列。
2.图标:
1.Continue模块的执行过程:
用于跳过continue模块后面的的程序序列,而直 接返回本循环的条件判断入口处,进行下一次是否 执行循环的判断。如果值为真,则继续执行循环体 内部的程序序列:如果值为假,就结束循环,执行 循环体外后续的程序序列。
阅读课本P86—P87 探究新知
A .当型循环 B .直到型循环 C .break模块 D .continue模块
条件循环
1.条件循环的执行过程:
先判断条件选项,当条件满足要求时,执行循 环体内程序序列。执行完毕,再回到条件循环继续 判断条件,如满足要求,继续执行循环体内的程序 序列。如此反复。当条件不满足时,就结束循环, 执行循环体外后续的程序序列。
2.图解:
DO条件循环
1.DO条件循环的执行过程:
先执行循环体内的程序序列,执行完毕后,判断 条件选项,当满足要求时,回到前面继续执行循环 体内的程序序列。如此反复。当条件不满足要求时。 就结束循环,执行循环体外后续的程序序列。
2.图解:
1.小组探讨:当型循环与直到型
循环,哪一个判断条件多?
当型 循环
2.图标:
1.小组探讨:break模块与continue模 块有哪些相同点?
2.小组探讨:break模块与continue 模块的有哪些不同点?
走迷宫机器人比赛
1.比赛规则:各小组分工合作编程,搭建 机器人,完成走迷宫任务,以小组为单位 计分,分数相同的,先完成任务获胜。
2.评分表:
项目 完成编程 完成搭建 完成走迷宫
功能 机器人行走
控制系统 识别障碍物 终点停止
零部件 左右电机,大板,导向轮
一个微电脑 两个红外避障传感器 一个轨迹识别传感器
小组讨论:有哪些策略可以实现机器 人走出迷宫任务?
A.左手定则:机器人沿着左边的墙走, 直到走到出口。
B.右手定则:机器人沿着右边的墙走, 直到走到出口。
左手定则
1.左手定则:用左手摸索左边墙壁,用右手感 知前面是否有障碍物,沿左边墙壁摸索行走, 成为左手定则。