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1、自動避障機器人教案班級任課教師多媒體設(shè)備，課件，EV3套裝教學(xué)內(nèi)容（課題）自動避障機器人教學(xué)目標1、2、3、認識超聲波傳感器。學(xué)習(xí)“等待（超聲波）”模塊的用法。學(xué)會使用超聲波傳感器解決問題。重點：教學(xué)重點及難點 認識超聲波傳感器； 學(xué)習(xí)“等待（超聲波）”模塊的用法; 設(shè)計一個裝有超聲波傳感器的機器人。難點： 讀取機器人與障礙物的距離； 編寫程序，使機器人檢測到障礙物后及時轉(zhuǎn)向，避開障礙物。一、點名記錄考勤。（1分鐘）二、聯(lián)系（10分鐘）研發(fā)歷史從20世紀70年代開始，美國、英國、德國等發(fā)達國家開始進行無人駕駛汽車的研究，在可行性和實用化方面都取得了突破性的進展。中國從20世紀80年代開始進行無

2、人駕駛汽車的研究，國防科技大學(xué)在1992年成功研制出中國第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。2005年，首輛城市無人駕駛汽車在上海交通大學(xué)研制成功。世界上最先進的無人駕駛汽車已經(jīng)測試行駛近五十萬公里，其中最后八萬公里是在沒有任何人為安全干預(yù)措施下完成的。技術(shù)原理教學(xué)過程無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預(yù)定目標的智能汽車。它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息,控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。本節(jié)課里，機器人將挑戰(zhàn)“無人駕駛”任務(wù)，即機器人能夠檢測到障礙物，并及時做出反應(yīng)動作。例如，機

3、器人前進行駛中，檢測到距有方墻壁10cm時轉(zhuǎn)彎。這里我們需要為機器人增加一個“超聲波傳感器” o三、建構(gòu)（50分鐘）1、認識超聲波傳感器人類耳能聽到的聲波頻率為20Hz20KHz。當聲波的振動頻率小于20Hz或大于20KHz時，我們便聽不見了。因此，我們把頻率高于20KHz的聲波稱為“超聲波” o超聲波方向性好，穿透能力強，在水中傳播距離遠。自然界的動物中，海豚和蝙蝠等動物能夠通過超聲波識別障礙物。超聲波傳感器是一種數(shù)字傳感器，可以測量與前面的物體相隔的距離。它是通過發(fā)射高頻聲波并測量聲波被發(fā)射回傳感器時所需的時間來完成任務(wù)的。該音頻很高，人耳聽不到。測量的距離可以用英寸或厘米表示，可檢測到的

4、距離范圍是3到250厘米。超聲波傳感器能夠使機器人避免碰到障礙物，跟蹤移動目標。2、活動場地制作。選擇一個障礙物，將書本、墻壁、樂高整理箱或者前面課程的顏色方塊，作為障礙物，用于超聲波傳感器識別。3、設(shè)計一個超聲波傳感器并與驅(qū)動基座相連。搭建方法可參考EV3軟件-Robot Educator-基本知識一在某個物體處停止一驅(qū)動基座的內(nèi)容步驟4、認識“等待（超聲波傳感器）”模塊。首先在流程控制類找到等待模塊，選擇“超聲波傳感器”，點擊“更改”,選擇“距離（厘米）” o設(shè)置這個模塊為“方向1,量10” o超聲波傳感器默認的是4號端口，搭建的時候確保安裝正確。此時“等待（超聲波傳感器）”模塊就設(shè)定好了

5、。在流程控制類找到等待模塊，選擇“超聲波傳感器”，點擊“比較”，選擇“距離（厘米）”, 1O程序塊的回獨色傳感器回陀螺儀傳感器QHO紅外傳感器 物旌轉(zhuǎn)E-溫度傳感忠能堤計NXT，:,音傳槽黯CHD起人波伯晦器距離（厘米）9 計時器B0 酷加感器一距商（英寸）當前/監(jiān)聽時間設(shè)置這個模塊為“比較類型4,閥值10”。超聲波傳感器默認的是4號端口，搭建的時候確保安裝正確。此時“等待（超聲波傳感器）”模塊就設(shè)定好了。5、認識“循環(huán)”模塊循環(huán)模塊是可以容納編程模塊序列的容器。它會使所含的模塊序列重復(fù)執(zhí)行，可以選擇不斷重復(fù)執(zhí)行模塊、重復(fù)特定次數(shù)或是直至傳感器測試或其他條件為“真”。只有循環(huán)內(nèi)的模塊會重復(fù)執(zhí)行

6、。在循環(huán)結(jié)束后，程序會繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)之后的模塊。S模式選擇器13輸入S “計數(shù)”輸出a循環(huán)名稱li 01 I2一_6、編程機器人檢測障礙物的程序，機器人前進，行駛至距障礙物10cm處轉(zhuǎn)向，避開障礙物。四、反思（15分鐘）1、如何讓機器人遇到障礙物時倒退20cm后轉(zhuǎn)向，避開障礙物繼續(xù)前行?B+Ci時業(yè)出業(yè)iiiii五、課堂總結(jié)（4分鐘）1、學(xué)到了什么？認識了超聲波傳感器，認識循環(huán)模塊。會運用循環(huán)模塊，實現(xiàn)程序反復(fù)執(zhí)行。學(xué)習(xí)“等待（超聲波）”模塊的用法，學(xué)會使用超聲波傳感器解決問題。設(shè)計一個裝有超聲波傳感器的機器人，并編寫使機器人檢測到障礙物后及時轉(zhuǎn)向，避開障礙物的程序。教學(xué)后記延續(xù)：設(shè)計一個智能機器人，當它遇到前方10cm有障礙物時，會根據(jù)左右兩方阻礙物的距離遠近，判斷走距離遠的一個方向。