《智能机器人教案》.doc

智能机器人教案走近机器人执教人：西安高级中学 陆裕元智能机器人第1. 1教案学 校西安高级中学授课教师陆裕元班 级高二。2授课时间2005-12-2课 型新授课课 时1课时课 题走近机器人（校本教材智能机器人第一章）学习内容1. 机器人的基本概念2. 机器人的发展历程3. 智能机器人的组成结构与工作原理4. 智能机器人仿真系统简介学习目标认知目标：初步了解机器人的概念、用途、分类及发展历程，通过实物及视频初步理解智能机器人的组成结构与工作原理，初步学会仿真系统的使用。能力目标：通过探索、实践与讨论，培养学生自主学习能力、创新能力和交流协作的能力。情感目标：通过机器人基础知识的学习，培养学生爱科学、学科学和大胆实践、勇于创新的精神。学习重点1. 智能机器人的结构与工作原理2. 智能机器人仿真系统的基本使用方法学习难点智能机器人仿真系统的编程调试教 法启发引导式：多媒体广播演示+实物演示讲解学 法以导学为主线，讨论交流并自主实践，完成探索任务教学准备智能机器人实物及仿真系统、计算机，学习资源素材等教 学 过 程教学环节教师活动学生活动激发兴趣引入新课课前观看一段机器人视频同学们，我们刚才看到的视频是2004年国际机器人大赛的一些片段，可以看出，机器人技术正在飞速发展，机器人的智能化程度越来越高，同时我们也看到，越来越多的青少年正在参与到机器人的研究和设计中来，世界各国已经普遍开始重视青少年的机器人教育。学校开设这一门校本课程，不仅是希望同学们从现在起了解一些机器人基础知识，接触一些前沿科技，为将来进一步学习和研究奠定基础，更是希望同学们通过亲手制作和调试机器人，进一步提高自己的动手实践能力和科技创新能力。本节课我们就来首先学习一些有关机器人的基础知识。出示课题： “走近机器人”讲授新课，突破重难点诱导思考问题一、机器人的基本概念及三个基本特征给出一些机器人图片，请学生思考交流并回答：1. 你认为什么样的机器是机器人？（概念）2. 机器人是否一定具有人型？观察、思考、讨论交流、回答讲解知识点一：机器人的基本概念及特征1. 机器人的基本定义：机器人是一种可编程的，能执行某些操作或移动动作的自动控制机械2. 机器人应具有的三个特征：l 有身体：根据不同的应用需要，有一定的形状结构；l 有大脑：有程序控制，能自动工作；l 能动作：有行为功能，能自动执行一定的动作。l以图片和实物说明哪些属机器人：计算器，电梯，机械钟表，能力风暴，乐高等听讲，理解机器人的分类根据上述概念，同学们还能举出身边存在的机器人吗？展示日常生活及各领域用到的机器人：电冰箱，微波炉，红绿灯，自动售票或售货机，工业电焊或装配机器人，军用排爆机器人，民用高楼清洗机器人等l 机器人离我们的生活并不遥远l 关于国际、国内机器人的分类我国机器人分类：工业机器人、特种机器人思考，讨论交流，回答讲解知识点二：机器人的发展历程二、机器人的发展历程l 最早的机器人构想：西周时期能歌善舞的伶人l 世界上第一台工业机器人：1959年美国，“尤尼梅特”l 机器人从诞生到现在经历了三次重大换代： 第一代：示教型机器人; 第二代：有感觉的机器人； 第三代：智能机器人l 工业机器人发展的春天20世纪七十年代l 机器人开始成为一门独立的学科-机器人学，研究如何用机器模拟人的智能行为。l 机器人向人类进化：20世纪九十年代美国：麻省理工学院的COG仿人机器人日本：本田公司，86年开始P系列、ASIMO人型机器人； SONY公司, 爱宝机器狗、QIRO舞蹈机器人中国：98年国防科大，“先行者”仿人机器人； 2002年北京理工大，仿人机器人 2004年哈工大，服务机器人l 20世纪末，世界各国普遍开始重视青少年的机器人教育，机器人科技竞赛蓬勃发展，由此也产生了一些教育专用的智能机器人，如：能力风暴、乐高、中鸣、通用等演示一些机器人实物的动作听讲，理解观看教育机器人实物演示：能力风暴走正方形，乐高六足虫爬行 交流分析知识点三：智能机器人的组成结构与工作原理通过上面的视频和实验演示，请同学们思考一下机器人灭火或机器人踢足球时，机器人是靠什么来寻找目标的呢？再请同学们猜想一下，一个最简单的智能机器人，它至少应该包含哪些部分呢？结合机器人实物和图片归纳总结：组成智能机器人的三大基本系统： 感知系统（传感器）、决策系统（微电脑处理器）、执行系统（电机、指示灯等）演示智能机器人工作过程： 搭建à编程à下载à调试思考、猜想，讨论交流，然后回答问题演示仿真系统SVJC的使用1 演示仿真软件SVJC的功能及安装方法2 演示控制一个仿真机器人走正方形3 学生实践使用仿真系统SVJC观看实验演示，注意操作步骤和方法学生实践亲身感受智能机器人的操控方法1 指导学生安装SVJC2 指导学生编写走正方形的机器人，仿真调试拓展：1你能改进一下程序，控制仿真机器人走正六边形吗？2 如果要让机器人在行进过程中避免碰撞，机器人身上应该加装什么？按教学要求安装仿真平台，并编写和调试机器人走正方形的控制程序巩固知识 延伸拓展归纳总结归纳总结本课主要知识点和技能要令师生交流共同小结延伸拓展1. 仿真系统SVJC中提供了哪些传感器检则模块？2. “能力风暴”智能机器人中的三大系统分别包含哪些部件，各有什么功用？ 阅读学习资源和相关教材机器人概念定义：能自动工作的机器三个特征：有身体，有大脑，能动作机器人并非一定具有人型我国机器人分类：工业机器人，特种机器人机器人发展历程世界上第一台工业机器人：1959年，美国目前已经历三次换代：第一代：示教型第二代：感知型第三代：智能型国际国内人型机器人的发展概况智能机器人软硬 件三大硬件系统：传感系统，微电脑，动作系统软件系统：编写控制程序的环境，其中SVJC是机器人模块化编程的仿真系统小结：即将开通的西安高中“机器人教育网”机器人教学活动剪影教学后记