人工智能與機(jī)器人（小學(xué)版第3單元聰明的機(jī)器人）

人工智能與機(jī)器人

〔初中版第3單元聰明的機(jī)器人〕第六課看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑學(xué)習(xí)目的：1.學(xué)會(huì)用流程圖表示算法，了解算法的三種方式2.認(rèn)識(shí)諾寶RC編程軟件的操作平臺(tái)3.學(xué)會(huì)調(diào)用案例庫(kù)中的恣意程序，然后下載到機(jī)器人上看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑想一想？“看電影.上學(xué).長(zhǎng)跑〞，都是選自我們生活的小事，他知道這幾件小事中蘊(yùn)涵著什么算法嗎？這節(jié)課我們將從這些小事入手，進(jìn)一步了解算法來(lái)自生活的道理，學(xué)會(huì)用流程圖表示算法的三種方式。看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑1、生活中的算法①看電影—順序方式順序方式就是一步一步來(lái)，做完一步再做下一步，這就像他上體育課跑步一樣，一步接一步，最后到達(dá)終點(diǎn)。生活中，這樣的例子太多了，比如說(shuō)，他和同窗去看電影，第一步是要有買(mǎi)票的錢(qián)，第二步是買(mǎi)票，第三步是檢票，第四步是進(jìn)去之后找到座位坐下，等待電影開(kāi)場(chǎng)，這就是按照順序來(lái)。小活動(dòng)：從“看電影.上學(xué).長(zhǎng)跑〞，幾件生活小事中了解算法，陳列出做事情的方法步驟，分析比較它們的不同之處，并試著畫(huà)出流程圖?？措娪傲鞒虉D看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑在計(jì)算機(jī)的“算法〞里，也要用到這種思想方式，編寫(xiě)程序的時(shí)候，就是表示為執(zhí)行完一個(gè)步驟，再按順序執(zhí)行下一個(gè)步驟。例如我們需求編輯一個(gè)機(jī)器人行走正方形的程序，那么我們先要規(guī)范一下編程思緒，第一步讓機(jī)器人直行，第二步讓機(jī)器人轉(zhuǎn)向90度，然后再直行，再轉(zhuǎn)向，直到機(jī)器人走完一個(gè)正方形。每一個(gè)步驟都必需有順序的完成，一步走錯(cuò)機(jī)器人就不能正確的完成義務(wù)?！矆D形案例程序如右圖〕計(jì)算機(jī)里的順序算法運(yùn)用看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑②上學(xué)—選擇方式生活中經(jīng)常會(huì)面臨需求根據(jù)不同的情況作出選擇的事情，例如，過(guò)馬路要看紅綠燈等。這種方式在計(jì)算機(jī)程序里叫做“選擇方式〞。看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑小明同窗的家離學(xué)校一站地。步行要20分鐘，乘車(chē)要5分鐘，平常都是在家吃早餐需求10分鐘。有天早上她起晚了，離上課只需30分鐘了。這時(shí)，為了不遲到，她有兩種選擇，或者在家吃早飯，或者帶飯。假設(shè)選擇帶飯，依然可以步行到學(xué)校；假設(shè)選擇在家吃早飯，就只需坐車(chē)去學(xué)校。坐車(chē)上學(xué)能否在家吃飯開(kāi)場(chǎng)終了走路上學(xué)離上課只剩30分鐘小明上學(xué)選擇構(gòu)造流程圖流程圖如圖：看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑在編輯一個(gè)機(jī)器人躲避妨礙物的程序時(shí)，我們首先要思索用什么傳感器能讓機(jī)器人看到前方的物體，然后當(dāng)機(jī)器人發(fā)現(xiàn)物體了它應(yīng)該轉(zhuǎn)向那個(gè)方向。知道這些了，一切就好辦。我們可以讓機(jī)器人運(yùn)用紅外避障傳感器檢測(cè)前方能否有妨礙物，然后用“條件判別〞模塊，對(duì)傳感器前往的信號(hào)進(jìn)展判別，并發(fā)出命令。當(dāng)前方有物體時(shí)，讓機(jī)器人左轉(zhuǎn)，再直行。假設(shè)沒(méi)有，就可以讓機(jī)器人不斷直行。這樣一個(gè)機(jī)器人躲避妨礙物的程序就編輯完成了?！矆D形程序如右〕計(jì)算機(jī)中選擇構(gòu)造的運(yùn)用看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑③長(zhǎng)跑—循環(huán)方式像練字、長(zhǎng)跑和騎自行車(chē)之類(lèi)的事情，總是不斷地反復(fù)一個(gè)動(dòng)作，直到完成最初方案好的反復(fù)次數(shù)為止。這種需求反復(fù)去做的方式，在計(jì)算機(jī)程序里叫做“循環(huán)方式〞?？措娪啊ど蠈W(xué)·長(zhǎng)跑生活中，有許多事情都是需求反復(fù)地去做同樣的動(dòng)作。例如剛開(kāi)場(chǎng)學(xué)習(xí)寫(xiě)字的時(shí)候，教師經(jīng)常要求一個(gè)字謄寫(xiě)十遍，他從第一個(gè)字寫(xiě)到第十個(gè)，就是完成了一個(gè)反復(fù)的過(guò)程。運(yùn)動(dòng)會(huì)上，萬(wàn)米長(zhǎng)跑運(yùn)發(fā)動(dòng)，需求圍著400米長(zhǎng)的跑道跑25圈。他騎自行車(chē)，雙腳要不斷地輪換踩踏板，才會(huì)從一個(gè)地方到達(dá)另一個(gè)地方。開(kāi)場(chǎng)終了反復(fù)25次圍著400米長(zhǎng)的跑道一圈長(zhǎng)跑循環(huán)構(gòu)造流程圖以上我們了解了生活中順序和選擇構(gòu)造，以及他們?cè)谟?jì)算機(jī)中的運(yùn)用，那么循環(huán)構(gòu)造是怎樣在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用呢？動(dòng)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作下。思索？看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑2、認(rèn)識(shí)機(jī)器人編程軟件指揮控制機(jī)器人要有能與機(jī)器人溝通的橋梁——機(jī)器人控制軟件編程平臺(tái)。諾寶RC編程環(huán)境采用了圖形化編程與C言語(yǔ)編程相結(jié)合的編程方式，操作簡(jiǎn)便。編程時(shí)，當(dāng)流程圖搭建終了，C言語(yǔ)程序就自動(dòng)編寫(xiě)完成，并能同步進(jìn)展程序的模擬演示〔仿真〕。在程序編寫(xiě)完成后，可以立刻下載程序到機(jī)器人中運(yùn)轉(zhuǎn)，假設(shè)發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)誤，還可以重新編輯和修正。諾寶RC編程環(huán)境由流程圖編輯界面、C言語(yǔ)源代碼編輯界面和仿真界面三部分組成。看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑①認(rèn)識(shí)流程圖編輯界面編輯主界面包括菜單欄、工具欄、模塊庫(kù)〔包括數(shù)字傳感器、數(shù)字化傳感器、模擬傳感器、輸出模塊、時(shí)間模塊、流程控制模塊、程序模塊〕、流程圖生成區(qū)、C代碼顯示區(qū)，主要功能是編輯圖形化程序。菜單欄流程圖生成區(qū)C代碼顯示區(qū)模塊庫(kù)區(qū)工具欄看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑②認(rèn)識(shí)C言語(yǔ)源代碼編輯主界面菜單欄C言語(yǔ)源代碼編輯區(qū)工具欄諾寶RC編程環(huán)境的C言語(yǔ)編輯界面的主要功能是可以直接對(duì)C言語(yǔ)進(jìn)展編輯、修正、保管、編譯及下載。并且操作方法簡(jiǎn)便，根本操作方法與編寫(xiě)Word文檔類(lèi)似。C言語(yǔ)源代碼編輯主界面主要包括菜單欄、工具欄、源代碼編輯區(qū)，三個(gè)部分組成。看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑③了解仿真界面諾寶RC編程環(huán)境的仿真界面能模擬機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)程序，同時(shí)提供了運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境的創(chuàng)建、修正、刪除、參數(shù)設(shè)置等功能。仿真主界面中包括菜單欄、工具欄、仿真演示區(qū)、形狀欄四個(gè)部分組成。菜單欄工具欄仿真演示區(qū)形狀欄看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑3、初試編程軟件第1步單擊工具欄的“翻開(kāi)〞按鈕，選擇一個(gè)編好的范例程序。例如“等腰三角形〞程序。在流程圖生成區(qū)是畫(huà)等腰三角形的程序，它的右邊就是C言語(yǔ)代碼。

看電影·上學(xué)·長(zhǎng)跑第4步用數(shù)據(jù)線銜接好計(jì)算機(jī)和諾寶教育機(jī)器人。第2步單擊流程圖編輯主界面中的“仿真〞按鈕，進(jìn)入仿真主界面，然后單擊仿真主界面中的“仿真〞按鈕，模擬演示該程序的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。第3步單擊仿真主界面中的“退出〞按鈕，回到流程圖編輯主界面。看電影·上學(xué)·長(zhǎng)