创客教育搭建六足步行机器人教学设计
六足爬行机器人总体设计方案
本文旳设计为六足爬虫机器人，机器人以交流-直流开关电源作为动力源，单片机为控制元件，伺服电机为执行部件，机器人采用三足着地进行运动，通过单片机对伺服电机旳控制，机器人可以实现前进、后退等运动方式，三足着地运动方式保证了机器人可以平稳运行。
伺服电机具有力量大，扭矩大，体积小，重量轻等特点。
单片机产生20ms 旳PWM 波形，通过软件改写脉冲旳占空比，从而到达变化伺服电机角度旳目旳。
1 机器人运动分析1.1 六足爬虫式机器人运动方案比较方案一：六足爬虫式机器人旳每条腿都能单独完毕抬腿、前进、后退运动。
此方案旳特点：每条腿都能自由活动，每条腿都能单独进行二自由度旳运动。
每条腿旳灵活性好，更轻易进行仿生运动，六足爬虫机器人可以完毕除规定外旳诸多动作，运动旳视觉效果更好。
由于每条腿能单独完毕二自由度旳运动，因此每条腿上要安装两个舵机，舵机使用数量大，舵机旳安装难度加大，机械构造部分旳制作相对复杂，又由于每个舵机都要有单独旳信号控制，电路控制部分变得复杂了，控制程序也对应旳变得复杂。
方案二：六足爬虫式机器人采用三腿为一组旳运动模式，且同一侧旳前腿、后腿旳前后转动由同一侧旳中腿进行驱动。
采用三腿为一组(一侧旳前足、后足与另一侧旳中足为一组)旳运动方式，各条腿可以协调旳进行运动，机器人旳运动相对平稳。
此方案特点：相比上述方案，个腿可以协调运动，在满足运动规定旳状况下，舵机使用数量少，节省成本。
机器人运动平稳，控制、驱动部分都得到对应旳简化，控制简朴。
选择此方案，机器人还可进行横向运动。
两方案相比，选择方案二更合适。
1.2 六足爬虫式机器人运动状态分析1.2.1 机器人运动步态分析六足爬虫式机器人旳行走是以三条腿为一组进行旳，即一侧旳前、后足与另一侧旳中足为一组。
这样就形成了一种三角形支架构造，当这三条腿放在地面并向后蹬时，此外三条腿即抬起向前准备轮换。
这种行走方式使六足爬虫式机器人运动相称稳定，任何时刻有三足着地，可以保持良好旳平衡，并可以随时随地停息下来，由于其重心总是落在三角支架之内。
六足机器人行走机构设计
题
目： 六足式机器人的行走机构设计
小组成员：
班
级：
指导教师： 成 绩：
1
六足是机器人的行走机构设计
目 录
摘 要.........................................................................................................................................4 第一章 绪 论....................................................................................................................... 1
2.1 步态分类.....................................................................................................................7 2.1.1 三角步态.........................................................................................................7 2.1.2 跟导步态..........................................................................................................7 2.1.3 交替步态..........................................................................................................7 2.2 步态规划概述.............................................................................................................8 2.3 六足仿生机器人的坐标含义.....................................................................................9 2.4 三角步态的稳定性分析..........................................................................................12 2.4.1 稳定性分析...................................................................................................12 2.4.2 稳定裕量的计算............................................................................................12 2.5 三角步态行走步态设计...........................................................................................13 2.5.1 直线行走步态规划........................................................................................13 2.5.2 转弯步态分析................................................................................................15 2.6 六足机器人的步长设计...........................................................................................15
基于创客教育理念的机器人教学活动设计初探课堂教学
基于创客教育理念的机器人教学活动设计初探课堂教学一、机器人教学活动的背景1. 设计目标基于创客教育理念的机器人教学活动，其设计目标主要包括：激发学生学习兴趣，培养学生动手能力和逻辑思维能力，引导学生发展创造力和创新意识，促进学生团队合作和沟通能力的培养。
2. 教学内容基于创客教育理念的机器人教学活动的教学内容主要包括：机器人的基本原理和结构、机器人的编程技术、机器人的应用场景等。
通过这些内容的学习，可以让学生了解机器人的基本知识，掌握机器人的编程技术，了解机器人的应用领域，从而培养学生的动手能力、逻辑思维能力和创新意识。
3. 活动设计基于创客教育理念的机器人教学活动的活动设计主要包括以下几个环节：（1）教师讲解环节：教师对机器人的基本原理和结构、机器人的编程技术、机器人的应用场景等知识进行讲解，引导学生了解和理解这些知识。
（2）实践操作环节：学生通过实践操作程序，动手制作和编程机器人，加深对机器人知识的理解和掌握。
（3）创新设计环节：学生在掌握了机器人的基本知识和编程技术后，通过自主设计和创造，制作具有创新性和实用性的机器人作品，培养学生的创造力和创新意识。
（4）团队合作环节：学生在活动中可以组成团队进行合作，共同完成机器人的制作和编程，从而促进学生团队合作和沟通能力的培养。
4. 教学方法三、课堂教学效果评价基于创客教育理念的机器人教学活动的教学效果可以从学生的学习兴趣、动手能力、逻辑思维能力、创造力和创新意识、团队合作和沟通能力等方面进行评价。
通过对这些方面的评价，可以全面客观地了解学生在机器人教学活动中的学习情况和教学效果，并及时调整和改进教学方案，提高教学效果。
在进行课堂教学效果评价时，可以采用定性和定量相结合的方法，既可以通过观察和访谈的方式获取学生的学习情况和反馈意见，又可以通过问卷调查和测试的方式获取学生的学习成绩和水平。
通过这些评价手段的运用，可以更加全面地评价基于创客教育理念的机器人教学活动的教学效果。
《制作六足机器人》教学设计
解机器人腿部运动的基本原理， 才能
更 好地 完成搭 建 工 作， 这 里 涉及 齿轮
经验分析问题、 解决问题， 提高实践操
作能力。
的传动结构和曲柄连杆结构， 对于五
年级 学 生来说 这 里是 个难 点。 在教 学
● 学生分析
本课学习对象为五年级学生， 之
前没有接触过机器人项目 ， 学过Ｌ Ｏ Ｇ Ｏ
一
个机器人的搭建。
学 生 按 顺 序 在 教 师 的 指 导 以及
学习材料的帮助下， 顺序搭建机器人的 躯干部分： 腿部一膝盖一齿轮一脚部
连接。
问题的过程中体验到机器人项目 的乐 趣， 提高实践操作能力， 培养合作、 创新
精神。
脚， 机器人的各种动作由它完成。
传 感模 块 —— 它 是 机 器 人 的 眼
ｔ ｏ ｕ ｇ ａ ｏ ４ ＠ ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｉ ｔ ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｒ ｌ Ｊ 信息技术课
制作六足机器人 教学设计
叶建胜 浙江省杭州市采荷第－ －ｚ Ｊ ｘ 学教育集团
● 教材分析 “ 六足机 器人” 是 我在 “ 中文乐高” 论坛中看到的一个 简单机器人， 其机械
活泼， 我猜想他 们会对 机器人 项目 抱有
个“ 移动模块” ， 简单地完成一个控
成部分： 控制模块、 执行模块和传感模
块； 通 过制作 六足 机器 人 腿 部移 动结 构， 初步认 识齿轮传动结构和曲柄连杆 结构的运 动方式与作 用； 通过 制作六足
论、 板书呈现以及分步制作等方式， 让 学生初步了解和体验机器人项目 活动
的三个 基本 过程 ： 搭 建结 构、 编写程序 和下 载运行 。 在 搭 建过程 中， 学 生要了
步行机器人教案
第一章装配步行机器人需要的工具搭建步行机器人需要以下工具：小尖嘴钳(包含在零配件中）小号螺丝刀（包含在零配件中）中号十字螺丝刀（包含在零配件中）步骤1：安装顶部的“倾斜”伺服电机图1-1 安装倾斜伺服电机需要以下配件：4颗M3x8盘头螺钉4颗普通M3 螺母一个步行机器人的支架一个步行机器人的伺服电机用螺丝刀取出电机连接部件和电机输出轴之间的螺钉，将电机连接部件从电机输出轴上取下来。
保存好螺钉及电机连接件，以备后面使用。
如图1-1所示，正确安装步行机器人的伺服电机。
用4个M3x8盘头螺钉和4个普通M3螺母将其固定。
最简单的方法是用一只手扶螺母另一只手拧螺丝刀。
步骤2：安装底部的“跨步”伺服电机图1-2 安装跨步伺服电机需要以下配件：4颗M3x8盘头螺钉4颗普通M3螺母1颗步行机器人的伺服电机用螺丝刀取出电机连接部件和电机输出轴之间的螺钉，将电机连接部件从电机输出轴上取下来。
保存好螺钉及电机连接件，以备后面使用。
如图1-2所示，正确安装步行机器人的底部伺服电机。
用4个M3x8盘头螺钉和4个普通M3螺母将其固定。
步骤3：伺服电机归中的电气调整需要以下配件：电池盒4只AA电池串口线（RS-232 DB-9 and straight-through)Keil 编译软件：伺服电机归中的调整应该在步行机器人的其它组装之前进行，这样可避免之后编写程序时出现一些问题。
切不能缺省这一步，它可使后面的调整更加容易。
将两个伺服电机的连接插头插入步行机器人电路板的P12和P13插针。
字母B对应着伺服电机的黑色导线，参考图1-3。
接下来，将4节电池装入电池盒中，并将电源的开关拨至0位。
电池盒的插头和电路板插孔相连，其中开关旁边的排针要用跳线帽来选择电机供电电源。
使用一根串口线，将步行机器人的电路板与计算机相连，ISP下载线与十针的排线座子相连。
伺服电机的线与插接到3针的排针上，顺序是：黑线对应标有B的一端。
图1-3 连线示意图机器人的电源开关有3种位置。
六足机器人设计
六足爬虫机器人设计设计人：李海鹰日期：2004年9月30日目录前言 (3)（一）、机器人的大脑 (3)（二）、机器人的眼睛耳朵 (3)（三）、机器人的腿——驱动器与驱动轮 (4)（四）、机器人的手臂——机械传动专制 (5)（五）、机器人的心脏——电池 (5)一、A T89S51单片机简介 (6)（一）、A T89S51主要功能列举如下： (6)（二）、A T89S51各引脚功能介绍： (6)二、控制系统电路图 (8)三、微型伺服马达原理与控制 (9)（一）、微型伺服马达内部结构 (9)（二）、微行伺服马达的工作原理 (9)（三）、伺服马达的控制 (10)（四）、选用的伺服马达 (10)四、红外遥控 (11)（一）、红外遥控系统 (11)（二）、遥控发射器及其编码 (11)（三）、红外接收模块 (12)（四）、红外解码程序设计 (12)五、控制程序 (13)六、六足爬虫机器人结构设计图 (18)前言今年年初，学校为参加中央电视台举办的第三届全国大学生机器人电视大赛，组建了机器人制作小组。
我积极参加，有幸成为了其中的一员。
因为我们以前没有参加过类似的比赛，也没有制作机器人的经验。
可以说我们什么都是从零开始，边学习边制作。
通过这半年多的制作过程，我从中学到了很多书本上学不到的东西，也得到了很好的学习与锻炼的机会。
最初，我们组建了机器人制作实验室。
到五金机电市场购买了必要的工具和一些制作材料。
然后开始制作实验机器人的身体——框架。
实验机器人的框架我们是使用轻型万能角钢制作的，这种角钢的两侧都有间隔均匀的孔槽，可以很方便的用螺栓进行连接。
用不同长度的角钢组合后，就可以得到不同大小的立方体和长方体及多边形。
机器人身体的框架就搭建好了。
在它的上面将装上：机器人的大脑——可编程控制器、机器人的眼睛耳朵——传感器、机器人的腿——驱动轮、机器人的手臂——机械传动专制、机器人的心脏——电池……之所以使用轻型万能角钢，主要是因为是在制作试验机型，而轻型万能角钢安装拆卸方便和便于修改长度，调整设计。
基于创客教育理念的机器人教学活动设计初探课堂教学
基于创客教育理念的机器人教学活动设计初探课堂教学一、机器人教学活动设计要点1.选取合适的机器人机器人教学活动中，机器人的选取非常关键，应该根据不同的教学目标和年龄段的学生来选择。
对于初学者，可以选择简单的机器人，比如可以自己拼装的小型机器人，这样既能培养学生的动手能力，又能够提高学生的兴趣。
对于高年级学生，可以选择具有多种功能的机器人，比如可以自动感应、跟踪、避障的机器人，这样可以通过多种组合和编程实现各种有趣的操作。
2.确定教学目标机器人教学活动要确定具体的教学目标，可以根据学生的不同年龄和不同阶段进行分别设置。
初学者的目标可能是了解机器人的基本构造和原理、掌握拼装基础、掌握相应的编程知识。
而高年级学生可以有针对性地进行教学，比如深入了解机器人的人工智能、语音识别、自动跟踪等先进的功能。
3.设计应用场景机器人教学活动应该设计应用场景，这样有利于培养学生的动手能力、团队协作能力和创新意识。
可以模拟现实生活中的场景，比如机器人智能家居的应用、机器人探险等等。
4.组织团队合作机器人教学活动是一个极具团队合作精神的教育过程，学生需要合作完成机器人的组装、调试和编程等学习任务。
这样既能培养学生的团队协作能力，又能够促进学生的创造力和创新意识。
二、创客教育思想在机器人教学中的应用1.注重学生的创造力培养创客教育思想强调的是学生自主创新和主动学习，机器人教学同样也是如此。
机器人教学活动可以为学生提供一个创造的平台，并促进学生的创造力发挥。
学生可以通过自己的程序设计、机器自主行动等方面，发挥出自己的创造力，从而获得成就感，并不断推进自己的创造之旅。
2.激发学生的学习兴趣机器人教学活动具有较强的游戏性，可引起学生浓厚的兴趣，有助于激发学生的学习兴趣。
机器人教学不仅可以培养学生的机械构造能力、编程能力等技能，还能培养他们的创新能力，让他们在“创造”的过程中，充满动力。
3.提升学生的实践能力创客教育思想强调学生的实践能力培养，机器人教学活动也是如此。
教师参考资料_第四章机器人设计(2)_六足爬虫
科学探索活动手册教师参考资料第四章机器人设计（2）活动项目二六足爬虫一、教学目标1、理解什么是摇杆机构。
2、尝试着根据需要设计一个摇杆机构。
3、搭建一个由电机驱动，通过摇杆机构传递动力，可六足行走的机械爬虫。
二、教学重、难点理解摇杆机构原理，掌握BDS编程软件的应用。
三、主要教学方法演示法、任务驱动法、课堂讨论法、讲授法、案例教学法。
四、教学准备1、六足爬虫模型每小组一套；2、中小学通用技术课程配套教材第二册《科学探索》活动手册105页《活动准备》里面的结构胶件每小组一套（有条件每人一套）；3、BDS机器人编程软件、教学课件五、教学过程（一）创设情境导入1、如何使六足机械爬虫在行走过程中保持平衡？2、如何使六足机械爬虫在行走过程中六足平稳地进行交替？（二）教学活动环节设计1、展示六足机械爬虫机器人，按下主控器上的电源键，六足机械爬虫机器人在程序控制下向前行走、向后倒退。
让学生观察六足机械爬虫机器人，分析它由哪几个部分组成，每个部分分别起什么作用。
六足爬虫行走时，六足主要是曲柄与摇杆配合，通过减速马达带动曲柄连动摇杆，六足启动执行。
2、学生根据书本的搭建步骤搭建六足机械爬虫机器人或自己设计六足机械爬虫机器人，教师巡视，当学生在搭建过程中遇到到问题时，引导学生分析问题、解决问题。
注意，六足爬虫的六足连杆容易出现死点。
3、当学生都搭建好六足机械爬虫机器人，开始讲解和启发学生在BDS编程软件中，如何编写六足机械爬虫机器人的流程图程序。
如果有条件可以在让学生编写程序同时教师在旁边指导。
可以让学生自由发挥，设置不同的执行模块，最终目的是让六足爬虫能前进与后退。
5、让学生自己插好程序下载线，按下主控器上的电源键，打开电源，把编译好的程序下载到主控器中。
待程序下载完毕后，再次按下控制器上的电源键，关闭电源，拔出程序下载线。
将六足机械爬虫机器人的轮驱动电机都连接到控制器输出口上。
按下控制器上的电源键，测试六足机械爬虫机器人的效果，并进行相应的调试和改进。
机器人教育-讲稿-六足机器人
六足机器人
---连杆机构 连杆机构
1 2 3 4
连杆结构概述 搭建六足机器人 搭建指导 编程指导
连杆机构
运动副 两构件直接接触组成的可动连接， 两构件直接接触组成的可动连接，它限制了两构件之间的某些相 对运动。 对运动。 由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 低副：其元素为面接触的运动副。 低副：其元素为面接触的运动副。 高副：其元素为点、线接触的运动副。 高副：其元素为点、线接触的运动副。 平面连杆机构 所有构件间的相对运动均在平行平面内运动的连杆机构。 所有构件间的相对运动均在平行平面内运动的连杆机构。 平面连杆机构是许多构建用低副（转动副和移动副） 平面连杆机构是许多构建用低副（转动副和移动副）连接组成的 平面机构。 平面机构。 看演示。 看演示。
连杆机构应用
搭建指导
搭建指导
搭建指导
搭建指导
搭建指导
搭建指导
搭建指导
搭建指导
编程指导
案例要求： 打开开关后，行进指示灯亮，并且六足机器人开始行走。关闭 开关后，指示灯熄灭，机器人停止运动。 请同学们按照要求编写好运行程序。
RoSys智能教育平台 RoSys智能
步行机器人教师教学案
第一章装配步行机器人需要的工具搭建步行机器人需要以下工具：尖嘴钳(包含在零配件中）号螺丝刀（包含在零配件中）号十字螺丝刀（包含在零配件中）步骤1：安装顶部的“倾斜”伺服电机图1-1 安装倾斜伺服电机需要以下配件：4颗M3x8盘头螺钉4颗普通M3 螺母个步行机器人的支架个步行机器人的伺服电机用螺丝刀取出电机连接部件和电机输出轴之间的螺钉，将电机连接部件从电机输出轴上取下来。
保存好螺钉及电机连接件，以备后面使用。
如图1-1所示，正确安装步行机器人的伺服电机。
用4个M3x8盘头螺钉和4个普通M3螺母将其固定。
最简单的方法是用一只手扶螺母另一只手拧螺丝刀。
步骤2：安装底部的“跨步”伺服电机图1-2 安装跨步伺服电机需要以下配件：4颗M3x8盘头螺钉4颗普通M3螺母1颗步行机器人的伺服电机用螺丝刀取出电机连接部件和电机输出轴之间的螺钉，将电机连接部件从电机输出轴上取下来。
保存好螺钉及电机连接件，以备后面使用。
如图1-2所示，正确安装步行机器人的底部伺服电机。
用4个M3x8盘头螺钉和4个普通M3螺母将其固定。
步骤3：伺服电机归中的电气调整需要以下配件：电池盒4只AA电池串口线（RS-232 DB-9 and straight-through)Keil 编译软件：伺服电机归中的调整应该在步行机器人的其它组装之前进行，这样可避免之后编写程序时出现一些问题。
切不能缺省这一步，它可使后面的调整更加容易。
将两个伺服电机的连接插头插入步行机器人电路板的P12和P13插针。
字母B对应着伺服电机的黑色导线，参考图1-3。
接下来，将4节电池装入电池盒中，并将电源的开关拨至0位。
电池盒的插头和电路板插孔相连，其中开关旁边的排针要用跳线帽来选择电机供电电源。
使用一根串口线，将步行机器人的电路板与计算机相连，ISP下载线与十针的排线座子相连。
伺服电机的线与插接到3针的排针上，顺序是：黑线对应标有B的一端。
图1-3 连线示意图机器人的电源开关有3种位置。
六足爬行机器人设计--第4章 六足爬行机器人机械部分的设计
舵机的输入线共有三条，中间红色的是电源线，旁边黑色的是地线，这两根线给舵机提供最基本的能源供应，主要是电机的转动消耗，电源有两种规格，一种是4.8V，另一种是6.0V，分别对应不同的转矩标准，6.0V的相应要大一些；另外一根线是控制信号线。
舵机的工作原理是：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。
本设计根据机器人的技术要求和机器人的运行环境，选择了直接连接传动的传动方式。这种方式可以适应此次设计的六足爬行机器人。
3、材料的选择
结构件材料选择是机器人机械系统设计中的重要问题之一，与一般机械设备相比，机器人结构的动力特性是十分重要的，这是选材的出发点。六足爬行机器人材料选择的基本要求是：强度可靠、重量轻、弹性模量大、材料价格低。综合以上各个要求，选择铸造铝ZL101（铝硅合金）作为此次六足爬行机器人腿部结构的材料，机体底板也采用铸造铝ZL101（铝硅合金），但机体其他非重要位置则采用工程塑料（聚氯乙烯），腿部结构与地面的接触材料则选择普通橡胶。
图4.9FUTABA S3001标准舵机实物图
机器人的机体底板是安放机器人腿结构和其他零件的载体，机体底板承受机器人大部分的重量，所以机器人机体底板的设计将直接影响机器人质量的好坏，
由前面的计算可以知道机器人各个腿间的间距如图4.10所示。
图4.10 机器人腿间尺寸
舵机轴穿过的尺寸为10mm，为了便于安装舵机，在每边留20mm的间距，所以机体底板的尺寸为240mm×340mm。
基于创客教育理念的机器人教学活动设计初探课堂教学
基于创客教育理念的机器人教学活动设计初探课堂教学机器人教学活动是一种基于创客教育理念的教学方法，通过让学生亲自动手设计、制作、编程和操作机器人，培养其创造力、解决问题的能力和团队合作精神。
以下是一个基于创客教育理念的机器人教学活动的设计初探。
活动名称：机器人小车设计与编程活动目标：1. 培养学生的动手能力和创造力。
2. 提高学生的解决问题的能力和逻辑思维。
3. 培养学生的合作意识和团队合作能力。
4. 通过机器人教学，增强学生对科学和技术的兴趣。
活动内容：1. 学生分成小组，每个小组由4-5人组成。
2. 每个小组分配一套机器人材料包，包括电机、主控板、传感器等。
提供一份机器人小车的设计图纸和编程指南。
3. 学生根据设计图纸和编程指南，使用材料包中的零件和工具，自行组装机器人小车，并进行调试。
活动步骤：1. 学生阅读设计图纸和编程指南，了解机器人小车的各个部件和功能。
2. 学生按照指引，将电机、主控板、传感器等零件组装成机器人小车的结构，并进行调试，确保机器人能够正常工作。
3. 学生根据编程指南，学习编程语言和程序结构，为机器人小车编写简单的程序，如前进、后退、转向等。
4. 学生测试编写的程序，观察机器人小车的运动情况，根据测试结果进行调整和改进。
5. 学生小组之间进行展示和分享，分享他们的设计和编程经验，并互相交流和学习。
6. 学生小组之间进行比赛，比赛内容可以是机器人小车的速度、敏捷性或者完成某个任务的效果等。
7. 活动结束后，老师进行总结，让学生分享他们通过机器人教学活动所获得的经验和感受。
活动评价：1. 学生的动手能力得到锻炼，他们通过实际操作，学会了使用工具和材料。
2. 学生的创造力得到培养，他们在设计和改进机器人小车的过程中能够发挥自己的想象力和创新思维。
3. 学生的解决问题的能力得到提高，他们在遇到困难和错误时能够主动寻找解决办法，培养了他们的逻辑思维能力。
4. 学生的合作意识和团队合作能力得到锻炼，他们需要在小组内充分合作，分工合作完成任务。
第6章-六足仿生机器人项目设计
图6-2踝关节零件图
图6-3上板零件图
图6-4膝关节零件图
图6-5足零件图
图6-6云台零件图
图6-7踝关节零件图
本节所提供的零件都是3D建模，自行打印完成的，上 述所有模型的尺寸单位都是mm。虽然作者使用的建模软件 是SolidWorks，同学们也可以根据自己平时的喜好和习惯 选用其他的建模软件操作，只要按照上图所给出的尺寸设 计就可以，但是输出文件一定要选择.stl格式的才可以， 因为目前市面上常用的桌面级3D打印机和准工业级3D打印 机仅支持这种文件格式。
3.第12项OPENMV模块是本项目的视觉模块，因其与Arduino兼容性 较好，功能调用较为容易而选用。本模块用两个版本，分别为M4和M7。 M4版本固件版本较低，芯片处理速度低于M7，但是其价格便宜，实现的 功能基本相同，没有特别需求的同学可以选择M4版本。
第13项云台支架本项目使用的是自行建模3D打印的零件，主要目的是降 低开发成本。如果有同学想要性能更好的云台或者完成某些测绘、监控任务 的需求，可自行选装市面上的各种二轴、三轴无刷云台，提高性能的同时不 影响本项目机器人的其他功能实现。
图6-8 固定示意图（1）
图6-9 固定示意图（2）
步骤二： 把膝部舵机和上一步的零件一起固定，固定过程分解图如图6-10、6-11、6-12 所示。
图6-10 固定示意图（1）
图6-11 固定示意图（2）
图6-12 固定示意图（1）
步骤三： 将上一步完成的内容与胫部关节连接件固定，示意图如下图6-13、6-14所 示。
2.openmv与Arduino的通信 OPENMV与Arduino mega2560 连接通信方法如表6-1和图6-27所示。 表6-1对应引脚关系图
说课搭建六足步行机器人
本节课程“搭建仿生六足步行机器人”属于机器人技术的范畴，在动手搭建“六足步 行机器人”的过程中，培养了学生乐于探究的意识和敢于创新的精神，使学生体验探索科 学的乐趣，养成主动与他人分享交流合作的精神。
01
1.1 地位与作用
巩固延伸 作业布置 （5分钟）
3
45
7
4.1 前课回顾
1、回顾“后轮驱动车”搭建 步骤（课堂课件）；
2、分享学生课下 的“后轮驱动 车 ”展示视频，做出点评。
8
4.2 新课导入
1、简要介绍机器人从古至今的一个演变；
2、介绍步行机器人的优势，引出本次课搭建主题“六足步行机器人”。
步行是人类及有腿动物所具有的独特的运动方式，也是自然界中更为灵活的移动方式，仿生步 行机器人可以在一些地形复杂、土质疏松等特殊工作环境下完成特定的任务。
搭建“六足步行机器人”
课程：《创客教育》校本课程 第一部分
01 教学背景 02 教学分析 03 学法分析 04 教学过程 05 教学效果
di
yi zhang jie
第一章 节
1.1 地位与作用
在“大众创业、万众创新”的经济口号指引下，我国已进入一个需要创意推动发展的 新时代。创客教育是一种融合信息技术，以“创造中学”为主要学习方式，鼓励分享，培 养学生解决问题、团队协作和创意创新能力的素质教育。
01
1.2 学情分析
学习状况
经过前几课的学习，学生已了解每种搭建零件的 用途，会搭建一些简单机械结构和机械模型，建立了一 定的创意创新创造的意识。
学生情况
中职学校大部分学生学习基础差、学习兴趣不高， 团队合作精神差，创新意识不强，创新能力不足。
《制作六足机器人》教学设计
《制作六足机器人》教学设计作者：叶建胜来源：《中国信息技术教育》2014年第17期● 教材分析“六足机器人”是我在“中文乐高”论坛中看到的一个简单机器人，其机械结构简单巧妙，程序的编写比较适合初学者，尤其是其走动的样子憨态可掬，更接近于学生心目中的“机器人”走路的形态，能充分调动学生的学习兴趣。
因此，我选用了“六足机器人”作为本课的学习载体，将六足机器人的腿部运动作为主要教学内容，由两位学生合作完成六足机器人腿部的搭建，再合并到机器人的主体。
编程部分只使用了一个“移动模块”，简单地完成一个控制机器人行走的小程序，让学生在体验中整体感知机器人制作的全过程。
在搭建机器人的过程中，学生还将认识机械结构及其作用，并利用已有的知识经验分析问题、解决问题，提高实践操作能力。
● 学生分析本课学习对象为五年级学生，之前没有接触过机器人项目，学过Logo语言的前进、后退、左转、右转等几个简单命令，学过两节Scratch编程，因此对计算机编程有初步的认识。
学生比较活泼，我猜想他们会对机器人项目抱有较大的学习热情。
所以，作为机器人教学的入门课，面对没有接触过机器人项目的学习者，我将教学目标主要定位在参与体验层面，通过实践参与，初步了解机器人制作的一般过程，体验机器人项目的快乐，激发学生学习机器人的兴趣，同时，了解机器人与我们日常生活的联系。
● 教学目标知识与技能目标：通过观察实体机器人，初步认识机器人的三个基本组成部分：控制模块、执行模块和传感模块；通过制作六足机器人腿部移动结构，初步认识齿轮传动结构和曲柄连杆结构的运动方式与作用；通过制作六足机器人，了解机器人项目活动的三个基本过程：搭建结构、编写程序和下载运行。
过程与方法目标：两人一组合作完成六足机器人的搭建、编程与运行，提高实践操作能力、逻辑思维能力和合作学习能力。
情感态度与价值观目标：在制作六足机器人的过程中，增强对机器人项目学习的乐趣，体验成功的喜悦，提高合作意识。
创客机器人大班课程计划
幼儿园大班创客机器人课程计划一、指导思想为深入落实《3-6岁儿童学习与发展指南》精神，真正的从幼儿出发，激发幼儿的求知欲和好奇心创设充满趣味性、挑战性的科学实践能力，我们根据由南海区教育发展研究中心主导设计开发的幼儿机器人教学课程，以引导幼儿探索的过程，激发幼儿的探寻科学知识的兴趣，建立基本的科学素养！二、活动目标：机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体，是培养幼儿创新能力得重要活动，我们拟定如下活动目标：1、通过认识机器人、搭建机器人，培养幼儿的创新能力、实践操作和动手能力，使幼儿热爱科学，乐于探索机器人的奥秘和乐趣。
2、组建搭建团队、操控团队，充分发挥幼儿自身的特长，在团队中培养幼儿的合作意识、集体荣誉感。
3、让幼儿在“玩中学”，“做中学”，在机器人的模型拼装、操控调试的实践过程中去体验，去掌握知识、去提高能力、去创新，从而不断发展幼儿解决问题的能力。
三、活动对象：大班级幼儿四、活动模式：1、项目教学法。
师幼通过共同实施一个完整的项目的工作过程而进行的教学活动，项目指以完成一件具体的任务，它满足以下条件：（1）该工作过程的完成需学习一定的教学内容，如搭建机器人；（2）项目工作能运用到所学的理论知识和实际技能结合起来的，具有一定的难度，要求幼儿运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题；（3）幼儿有独立制定计划并实施的机会，可以自行组织、安排自己的学习行为；（4）学生尝试克服、处理在项目工作中出现的困难和问题；（5）有明确而具体的成果展示，在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。
幼儿在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。
2、探究性学习模式探究性学习就是幼儿在老师的引导下，开展的一种自主的、开放的、探究式的学习活动。
幼儿可选择感兴趣的项目，以个人或小组合作的方式进行学习探究，从而掌握基本的学习研究方法，培养运用所学知识解决实际问题的能力，初步形成科学精神和科学态度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
教学案例设计《创客教育》第一部分第六课《搭建仿生六足步行机器人》
教学
对象
中职一年级班级人数50 课时 1
授课类型讲授课教材
《创客教育》校本教材
主编：李晓絮
教学目标
认知情感、态度、观念能力可以使用“齿
轮机构”、“连杆机
构”等简单机械结
构搭建出“六足步
行机器人”，理解
机器人“三角步
态”行走方式。
在动手搭建“六足步行机器
人”的过程中，形成乐于探究的
意识和敢于创新的精神，体验探
索科学的乐趣，养成主动与他人
分享交流合作的精神。
主动思
考，发散思
维，使用已掌
握的知识，进
行创意、创
新、创造。
教学
重点
“仿生六足步行机器人”的搭建教学
难点
机器人“三角步态”行走方式的实现
教学方法引导法、演示法、分享讨
论法
学习
方法
体验探究法
教学环境
及资源
多媒体机房、课件、微课、机器人搭建套盒
学情分析
全国各地创客教育如火如荼的开展，不是所有学校都能顺利接轨，尤其是中职学校。
中职学校大部分学生学习基础差、学习兴趣低，团队合作精神差，创新意识不强，创新能力不足。
创客教育课程更需要切合实际，循序渐进、因材施教。
教学设计说明
结合教学目标和学生学情，本课题分“知识回顾”，“新课导入”，“学习新知”，“分享讨论”，“总结延伸”五大环节来设计教学过程，分别采用了“兴趣引导”，“视频演示”、“微课演示” “分组分享讨论”等教学方法。
课前准备1、划分学习小组
2、发放“搭建套装”
教学环节具体教学
目标
教师活动学生活动
第一环节知识回顾3分钟前课复
习，回顾
“后轮驱
动车”的
搭建过程
回顾搭建过程，观看、交流各小组搭建
的“后轮驱动车”在校园操场奔跑测试情况，
同时指出同学们在搭建过程中存在的问题。
观看、
聆听、
思考、
讨论
第二环节新课导入2分钟对新课内
容产生学
习兴趣
讲授：
简要介绍机器人从古至今的一个演变，
介绍步行机器人的优势，引出本次课搭建主
题“六足步行机器人”；
倾听、
回答、
观看、
分析
第三环节
学习新知
25分钟
了解“六
足步行机
器人”讲授：
1、视频展示“仿生六足步行机器人”，提问
它的外观和行走方式。
提示：它是借鉴了自然界中昆虫的样子
和昆虫的“三角步态”行走方式。
2、“三角步态”行走方式：六足昆虫行走
时，将六只足分成两组，每组三只，身体左
侧的前后足及右侧中足为一组，身体右侧的
前后足和左侧的中足为一组，分别构成连个
三角形支架，以三角形支架结构交替前
进。
3、鼓励学生思考如何搭建。
倾听、
思考
回答。