《机器人走迷宫》教学课件
《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
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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
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？
第15课机器人走迷宫
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，学习子程序及复杂程序的编写。
根据本节课内容特点及学生情况，确定教学目标及教学重难的综合实践课，涉及到的知识比较多，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。
本节课建议教师给学生强调走迷宫的策略的重要性，通过分析决定采取右手定则或左手定则，画出流程图，以图示展示其运动过程和需要解决的技术难题，确定任务的算法，编制出程序；由实践经验总结出在设计、制作机器人时的关键（在搭建机器人时，可在左上角45度上再放一传感器，以防卡死）；调试中要求小组分工合作、共享脑力智力、技术资源，在活动中得到第一手的资料，把每一次的创造、创新以及改进的地方进行记录，从而掌握实践过程的第一手资料，这是综合实践活动课比较好的地方，积累了经验，以利于活动的开展；最后进行作品的展示有利于学生自己归纳、总结、提高自己的作品，找到不足，发现更多、更好的创新地方，给别的同学一个示范，相互学习、借鉴提高，并形成和谐的活动课，还可提高学生的语言组织、表达等方面的综合能力。
另外，子程序的建立是一个新的引入，虽然在以往的编程中有所涉及，但是本堂课给出了一个明确的定义，所以要强调并及时检验学生对它的理解，这为今后学生编程思维的培养大有帮助。
评价建议本节课教学设计主要是以学生为主体，运用系统方法，在学生已有知识的基础上，确定教学目标与教学内容、选择教学方法、制定教学方案、对教学效果作出评价。
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。
中学信息技术《机器人走迷宫》教案【推荐下载】
中学信息技术《机器人走迷宫》教案中学信息技术《机器人走迷宫》教案第15课机器人走迷宫【教学目标】1．知识与技能◆学习红外传感器，完成机器人走迷宫；◆理解机器人走迷宫的策略；◆学会编写机器人迷宫程序流程图；◆掌握子程序及复杂程序的编写。
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走，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，培养学生的想像力和创造力；◆培养学生积极探索、敢于实践、大胆创新的精神和意识。
【教法选择】任务驱动、自主探究、分组协作。
【教学重点】1．理解机器人走迷宫的策略；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．掌握子程序及复杂程序的编写；3．红外传感器在实际生活中的多元运用。
【教学过程】一、创设情景，导入新课教师活动1．设置情景：欣赏走迷宫的机器人视频；2．引人课题：引导学生分析机器人走迷宫的原理，观察走迷宫机器人中运用到的知识，引出本堂课的任务。
学生活动欣赏视频，所学知识的整理和回顾，明确学习目标。
二、展现目标，引入任务教师活动实例讲解机器人走迷宫的原理及左、右手走：如果一个人在漆黑的迷宫场地中寻找出口，怎幺才能走出迷宫呢?一般地，人会通过手的触摸来寻找行走路线，沿迷宫的围墙的某一侧行走可以使机器人走遍迷宫的每个地方，这是走迷宫的一般方法。
由于场地漆黑，粮据两手获得的墙壁触摸信息可以做出判断，我们称沿左侧行走的方法为左手走，称沿右侧行走的方法为右手走。
让机器人假设按左手法则行走，用左手去摸索左侧的墙壁，以确定前进的方向，同时右手伸向前方，避免在前进的过程中撞到前方拐弯处的墙上。
学生活动通过观察和教师的讲解，了解机器人走迷宫的策略。
三、自主学习，任务探究教师活动1．布置学习任务一(走迷宫策略——左右手走)阅读教材，根据教师所讲解的内容以及自主理解，强化对左右手走的理解。
《穿越迷宫--在虚拟机器人中左手法则的应用》说课课件
03
说教法、学法
3 教法及学法
教法 探究式教学法
创设 情境
开放 课堂
适时 点拨
合作 探究
总结 评价
学法
自主学习
探究学习
合作学习
04
说教学过程
4 教学过程
1
创设 情境
“走迷宫”游戏导入，明确本课目标——探究走迷宫的简单方法
2
开放 课堂
通过实例分析，探究迷宫左手法则的思路
3
适时 点拨 在IRobotQ3习，探究对于不同的地图应该如何修改程序及结构
总结 评价
教师小结本课要点，并对在本节课的内容进行拓展学习
4 教学过程--创设情境
30秒之内利用键盘的上、下、 左、右键帮助小女孩走出迷宫
有没有简单的走迷宫方法？
4 教学过程--开放课堂1
B
（线路一） （线路二）
A
小明闭着眼睛从A走到B应该走哪条路线？
评价标准 部分掌握 没有掌握
自主学习效果 任务成绩
知识理解程度
感谢聆听
THANKS
穿越迷宫
--在虚拟机器人中左手法则的应用
Virtual robots traverse the maze
目录
01
说教学内容
02
说教学对象
03
说教法、学法
04
说教学过程
05
说总结与评价
01
说教学内容
教材分析、教学目标、教学重难点
1 教学内容--教材分析
教材
重庆大学版《信息技术》九年级教材 第三章 探究机器人 第一节
1. 通过小组合作，培养团队合作意识 2. 了解科技前沿知识，开阔视野
1 教学内容--教学重难点
- 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)。
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