第二課我的智慧伙伴

第二課我的智慧伙伴March2010設(shè)計(jì)意圖通過控制四輪小車機(jī)器人直行、后退、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)方式,讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固掌握【多直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)】參數(shù)設(shè)置如何確定機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。教學(xué)目標(biāo)

掌握仿真物理環(huán)境下四輪小車機(jī)器人的簡單構(gòu)建；初步掌握機(jī)器人圖形化編程方式，掌握直流電機(jī)相關(guān)模塊和延時(shí)模塊；掌握四輪小車機(jī)器人直行、轉(zhuǎn)彎動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，了解轉(zhuǎn)彎規(guī)律。掌握仿真物理環(huán)境下四輪機(jī)器人的簡單構(gòu)建和初步掌握機(jī)器人圖形化編程方式。教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)：掌握四輪小車機(jī)器人直行、后退、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)方式。教學(xué)方法

電機(jī)模塊參數(shù)的設(shè)置是智能機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行代碼，機(jī)器人編程中的最常用工具，因此在本教學(xué)活動(dòng)中教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有意義的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)機(jī)器人將要執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)來設(shè)置電機(jī)模塊參數(shù)。教學(xué)方法建議采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、探究學(xué)習(xí)法、直觀演示法、操作實(shí)踐法教學(xué)建議

教學(xué)準(zhǔn)備：我的智慧伙伴的場景文件或服務(wù)器上加載我的智慧伙伴的場景文件；有條件允許的話，準(zhǔn)備四輪小車機(jī)器人的實(shí)物或模型；三維直角坐標(biāo)模型；教學(xué)建議

作品演示，激發(fā)興趣,仿真運(yùn)行演示場景任務(wù)，讓學(xué)生明確對本節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)向?qū)W生說明控制器是機(jī)器人的處理中心（大腦），相當(dāng)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的主機(jī)，接收輸入信息，處理信息，發(fā)出執(zhí)行信息。根據(jù)不同任務(wù)的需要可以選擇控制器列表中的合適控制器，各種控制器在仿真環(huán)境中也僅僅是外形和重量不一樣，功能基本一致。為了以后構(gòu)建機(jī)器人操作方便，應(yīng)向?qū)W生演示在仿真3D空間下的環(huán)繞查看，縮放視角，平移視角等視角的操作，在本節(jié)課中不建議用在編輯區(qū)下方的“視角面板”，推薦使用鼠標(biāo)更直觀更方便，“視角面板”可以讓學(xué)生課后自主探究，以后課程中也提倡鼠標(biāo)操作為主，視角面板操作為輔的視角變換操作模式。教學(xué)建議

初中學(xué)生對3D空間理解還是有一定難度的，所以有必要使用三維直角坐標(biāo)模型幫助學(xué)生理解仿真平臺(tái)中的3D空間。應(yīng)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，直流電機(jī)通常用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。4個(gè)直流電機(jī)配合輪子，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和停止等動(dòng)作，幾乎所有采用輪式運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人都要使用直流電機(jī)。對于其速度可調(diào)，轉(zhuǎn)向可正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的屬性，可以在后面屬性設(shè)置中和仿真運(yùn)行中，讓學(xué)生自己去體驗(yàn)，教師不如少講點(diǎn)，節(jié)省更多的時(shí)間讓學(xué)生去實(shí)踐總結(jié)，了解直流電機(jī)的屬性。通過安裝輪子到直流電機(jī)，讓學(xué)生掌握安裝與拆卸模型，包括認(rèn)識了解方形和圓形安裝點(diǎn)，選擇和取消安裝點(diǎn)，改變安裝模型的視角以方便觀察和操作，安裝模型，安裝后旋轉(zhuǎn)，拆卸模型，這一節(jié)不要求學(xué)生完全掌握，但必須有所了解這些操作。教學(xué)建議

在安裝一個(gè)直流電機(jī)和輪子后，其余三個(gè)直流電機(jī)和輪子，這里建議不要引入創(chuàng)建與使用模板的知識點(diǎn)，一方面增加學(xué)生的學(xué)習(xí)容量和難度，另一方面重復(fù)安裝直流電機(jī)與輪子，有利于學(xué)生鞏固安裝與拆卸模型的操作技能。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)說明設(shè)置屬性的必要性，名稱和端口都很重要，只有設(shè)置屬性后，編輯控制程序才能夠獲得關(guān)聯(lián)機(jī)器人的硬件信息，在編寫控制程序時(shí)才可驅(qū)動(dòng)或使用這些模型。在臨摹過程中，鼓勵(lì)同學(xué)間小組合作相互幫助交流，并參考相關(guān)學(xué)習(xí)資料。教學(xué)建議

教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)編程中，四輪機(jī)器人的一些常規(guī)基礎(chǔ)動(dòng)作如直行、后退、轉(zhuǎn)彎。都是由【多直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)】+【延時(shí)】+【停止所有電機(jī)】這些模塊的組成，不同動(dòng)作只是這些模塊參數(shù)設(shè)置不同?！径嘀绷麟姍C(jī)驅(qū)動(dòng)】參數(shù)設(shè)置確定了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，【延時(shí)】參數(shù)設(shè)置確定了機(jī)器人維持這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間，【停止所有電機(jī)】恢復(fù)機(jī)器人靜止?fàn)顟B(tài)為準(zhǔn)備下一個(gè)動(dòng)作。為了讓學(xué)生明確程序是機(jī)器人的“靈魂”，程序中的每一模塊在