轨迹机器人教案.doc

第10课 《轨迹机器人》 教案 绵阳中学 苏远龙 ［］［］［］原理和功能：S型黑线。 具体流程图见书P10-4所示。 （重要的是教师演示，学生自己推导一次） 3，搭建机器人 如右图所示： 测出黑线的光值为40 4，根据分析在ROBLAB中写出单光感走黑线的程序，如下图： 提示：先介绍ROBLAB及其编程环境，了解图形编程的方便、快捷、直观、高效。 程序注释： 1， 光感条件分支语句：根据与给定的光感值条件比较大小，由比较出的不同结果作出相应的动作，如马达转或停。默认的是1号输入端口（没有指明端口时）。 2，分支合并，凡是用到分支语句都需要用合并图标，否则就要出错。 3，着陆图标：，跳转图标：；它们表示无条件循环，根据不同条件从跳转地跳回到着陆区后又开始执行，它们必须是同一颜色的跳转，可以从不同地方返回到唯一的开始区（着陆图标的位置）。 补充：ROBLAB提供5种颜色的跳转，当要使用多出5种时，使用白色着陆和跳转图标，下面用相应的常数数值表示，如图所示，但一定要用同序号跳转图标。 5，下载、调试机器人 每一组同学下载程序到RCX中进行调试，看一看有什么问题？能否走黑线？成功率高吗？ 6，程序的优化 通过调试我们发现当前测的光感值40时能够大多完成任务，但随着时间和地点不一样，光值为发生变化，这样就不能走黑线了；那么我们有没有解决的办法，让机器人自己自动取得光值呢？ 要想解决这个问题，我们必须引入一个容器概念，如下面几个图所示介绍一下容器的使用： 表示读出1号输入端口上的光电值，并把它赋值到红色容器中，相对于给变量赋值。 表示给红色容器的值加上4后再赋给红色容器。 表示光感分支图标的1端口的值与红红容器的值做比较，根据比较不同做出相应的动作。 有了以上的知识新那么现在我们就来优化我们的程序吧。 程序见书上P69图10-7所示，下载并重新调试，观察成功率是否高了。 四、用双光感走轨迹 1，问题展现，引出新课 通过前面的实验和学习我们了解到单光感走一个闭合（没有交叉点）环路是非常成功的，现在我们在如书图10-10所示的轨迹线运行，起点可以任地方，看能否成功？实验3次。 通过大家动手做，我们请几个组来介绍一下他们组的情况。我们发现几个组都有同样的问题，单走黑线没有交叉点时很成功，但一遇到交叉点和拐弯时，机器人就不知道走哪边了，机器人就乱走了，3次成功走完一次的都没有，请问是前面的程序不对吗？不是。是环境光影响吗？不是，可以走黑线。那是不是我们的机器人结构有问题呢，我们用什么方法来解决呢？ （同学讨论，提出看法、想法） 2，解决问题的办法 通过大家讨论和实践，我们需要重新分析任务、要求，改进不足。 我们发现此任务中心仍是走黑线，只是有转弯和交叉点，这就是问题的所在。要解决它们，我们需要把光感位置改在车头的两边，用两只光电来判断黑线，也称为骑黑线法，方法是： 两个光电分别位于黑线两侧，当1，3号光电在白区或黑线上时，机器人前进；当1号光电在白色区，3号在黑线上，机器人右转；当1号在黑线上，3号在白区，左转；机器人的动作与光电的位置关系如图10-12所示： 流程图为： 2，编程。程序如图10-13所示： 3，下载调试程序。 4，比一比，看谁的机器人又快又好。 快 稳定 创造、创新 五、探索活动 扩展用3光感走黑线 总结双光感仍然存在稳定性问题，没办法走太多方格格子的场地 接收光 发红光 程序结束 程序开始 循环开始 A，C前进 1号光电红色容器值？ 循环结束 3号光电红色容器值？ A前进，C停 3号光电红色容器值？ A停，C前进 A，C前进 N Y Y N N Y 情况 组别