机器人课程介绍讲解.pdf

第1课 机器人简介 目的意义概述：本课以科普的形式介绍机器人的发展及应用，并在此基础 上初步给出机器人的定义；机器人的分类和机器人的基本组成；最后向学生介绍 了款教学机器人。 1．1什么是机器人？ 本节以科普的形式机器人的诞生及其广泛应用，并简单地给出了“机器人 的定义”。教学中让学生在自学的基础上，通过上网了解更多的机器人诞生的背 景，目前的应用范围以及科学家目前的努力方向。关于机器人的定义目前国际上 还没有准确的定义，因此让学生理解什么是机器人，机器人与普通机器人的主要 区别是什么就可以了。 1．2 机器人的分类 与计算机的分类一样，机器人按照不同的分类方式有着多种不同类别的机 器人，教材中介绍了多种分类机器人。同样建议在教学中采用自学和上网探究的 学习方式，主要是了解各种不同类型的机器人的应用情况，以及在我国现阶段机 器人工业机器人、服务机器人以及仿人型机器人主要有哪些方面的应用。 1．3常见教学机器人简介 教材在介绍各种教学机器人的基础上，主要介绍了乐高机器人和纳英特机器人的 特点。有条件的情况下，一定要向学生展示和演示教学机器人完成任务的过程， 以提高学生的感性认识，激发学生的学习兴趣。 1．4机器人的基本组成 本节教学中应让学生明白，机器人系统与计算机系统一样，包括硬件和软件两部 份。机器人硬件包括思维器官、动作器官和感应器官，而软件系统包括操作系统 和高级计算机语言编程系统。 同时应让学生明白机器人学习中，主要是学习科学家是如何分析问题，并针对问 题设计和搭建机器人来解决问题的。重点应落实到分析问题和解决问题的方法 上。上学生树立信心：随着机器人的技术的不断提高，设计和制作自己的机器人 是完全可行的。 第2课 机器人的编程系统 目的意义概述：本课通过实际操作纳英特机器人和乐高机器人了解和学习 机器人的编程系统。教学时可根据学校的实际，选用一种类型的教学机器人实施 教学，教师应尽可能的创造条件让学生有机会亲自操作，至少应能给同学演示。 本课的重点是机器人与机器人的连接方法、为机器人下载操作系统。学生的兴奋 点在如何让“机器人前进”的任务上。 概述：首先让同学明确，机器人的微处理器实际是一台微型计算机，它只 懂得机器语言，不同类型的机器人一般都有自己专门的操作系统。另外，由于机 器人的微处理器体积小，功能简单，一般不提供直接编程。因为大多数情况下人 们都需要在计算机上为机器人编写程序，再通用下载线将程序下载到机器人内存 中，以便控制机器人的行为。 2．1纳英特机器人编程系统 本节重点介绍纳英特机器人编程环境，纳英特机器人与计算机的连接方式以及如 何为纳英特机器人下载操作系统和程序，最后通过一个简单的实例——让机器人 前进，让同学们感受和体验人们是怎么为机器人下达命令并让机器人运动起来 的。 教学中，教师应尽可能让学生有动手机会，至少要能观看教师的演示操作。 2．1．1纳英特机器人编程系统简介 打开纳英特机器人编程软件窗口，指出纳英特机器人编程系统支持C、 LOGO、BASIC等多种计算机高级语言以及流程图方式编程。为了学习计算机编程 语言和思维方法，本书我们采用BASIC为纳英特机器人编写程序。 2．1．2机器人与计算机的连接 让学生明确机器人通讯下载线是计算机与机器人连接的桥梁，教师可通过 实物投影仪向学生清楚地演示计算机与机器人的连接方法。 2．1．3机器人操作系统的下载 对初中同学来讲，他们很清楚计算机正常工作需要有正确的操作系统。教 师应充分利用这一有利条件，实现学生知识结构的正迁移，使学生明白机器人的 “大脑”是一台微电脑，它也需要有自己的操作系统。 教师演示或分组操作，学习如何为纳英特机器人下载操作系统。 2．1．4应用举例——让机器人前进 有了操作系统的机器人就能执行人们的程序指令了，为了激发学生的学习 兴趣，作为第一个机器人行为任务，我们选用了最简单的任务，机器人直线前进。 任务虽然简单，但它包含了以下四个基本过程： A、为机器人编写程序 B、下载程序 C、试运行机器人 D、观察调试 本环节的重点是让学生明确要机器人完成任何一个任务，都需要上述四个基 本过程。