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自由度机械手
部门
班级
BDS
任课教师
杨尚咏
授课时间
教具
多媒体设备，课件，BDS套装
教学内容（课题）
《自由度机械手》
教学
目标
知识与技能：了解机械手的概念及组成部分，了解自由度的概念，并分析模型的自由度，伺服器的使用，条件判断模块以及子程序的编程方法，多个条件的组合
过程与方法：与人的手臂进行比较，分析机械手臂的结构。分析手臂的工作流程，编写程序
态度与价值观：让孩子学会将自己的作品与现实生活中实物相比较，把自己所学的理论知识与实际生活相结合，使孩子收获成功喜悦，产生自信和成就感。
教学重点
及难点
重点：齿条直齿啮合传动原理，行程开关的工作原理及其与碰撞开关的异同，条件嵌套的用法，多个条件的组合使用。
难点：理解行程开关的工作方式，及其产生的数字量信号和条件判断的执行过程；条件嵌套的运作流程，两个条件同时满足的判断方法。
教
学
过
程
开场热身
（零）师生互动，相互认识（2min）
老师：同学们，欢迎来到森孚机器人的课堂，我先来自我介绍一下，我姓杨，杨家将的杨，大家以后叫我杨老师就可以了。杨老师已经介绍完了，该轮到各位同学作自我介绍了，让老师也认识一下你们。
学生：我叫王晓宇，今年10岁。
老师：晓宇，你心目中的机器人是一个什么样子的？
学生：我心目中的机器人可以帮我妈妈做饭，打扫卫生，可以辅导我做功课。
学生轮流介绍自己，注意引导介绍自己的爱好、特色。
新课引入
（一）情境设置——生活实物的引入（10-15min）
1.1引言：（教师）介绍机械手的概念及机械手的组成部分。
教师引导学生：了解机械手的基本结构。
1.2自由度：介绍自由度的概念，并分析机械手的各个自由度，以及各自由度的作用。思考自由度的数量和机械手动作的复杂程度的关系。
1.3自由度机械手的基本结构：向同学们演示人的手臂的运动，确定机械手肩关节、肘关节、腕关节以及工作平台的基本结构和转动方向。
搭建与探究
（二）主体搭建与探究活动（60min）
2.1教师模型演示：介绍图册中机械手臂的基本结构。
观察图册中模型的基本结构和所用到的零件，了解其基本搭建方法和工作方式，如各关节之间如何连接等。
教师引导学生思考模型基本构造，重点认识关节之间的连接方式，如何配合伺服器。
2.2学生自主搭建：教师适时指导，引导学生自己解决问题。
2.3学习编程方法：分析机器人的工作流程，先通过条件判断实现按住一个行程开关，旋转工作平台；再通过条件判断实现只按住碰撞开关让钻头转动。然后通过条件判断中的“与”选项，实现两个条件同时满足的判断，完成机械手臂伸缩的编程。最后将重复使用的程序作为子程序，对上述程序进行结合并作最终测试。
延伸与拓展
（三）作品扩展
3.1自由度机械手的其他用途：编程控制机械手展示不同的姿态，如伸直手臂，弯曲手臂等。修改模型，让操作者在使用时可以根据需要，人为地调整机械手的肩关节、肘关节和腕关节。
此处注重培养学生的结构设计创意思维和编程能力。
作品展评
4.1教师引导学生自我评价：如让学生介绍作品搭建与探究过程遇到的问题，且是如何解决的。
4.2回顾与评价：本节课你学到了什么，遇到的某些问题该怎么解决？
教学
后记
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