【少兒-創(chuàng)意機(jī)器人】15-避障小車

旗開得勝PAGEPAGE1讀萬卷書行萬里路第15課避障小車一、教材與學(xué)生情況分析本節(jié)課是《Arduino創(chuàng)意機(jī)器人》第三章《智能小車》的第三節(jié)課。通過前面兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)可以使用小車完成基本的運動。但是我們的小車還不智能，隨著學(xué)習(xí)的深入，對小車也有了更高的要求。本節(jié)課利用多種傳感器實現(xiàn)小車避障。二、教學(xué)目標(biāo)：1.了解觸碰傳感器，并學(xué)會觸碰傳感器接線的方法；2.通過制作避障小車，掌握觸碰傳感器的原理和編程的方法。3.在解決實際避障問題中，體會Arduino機(jī)器人的樂趣。三、教學(xué)重難點教學(xué)重點：掌握觸碰傳感器的原理和編程的方法。教學(xué)難點：小車避障過程的分析。四、教學(xué)流程1．引入新課演示小車直線行走，撞倒了墻上。教師提出問題：怎么辦呢？教師：我們發(fā)現(xiàn)在自然界中，有很多昆蟲通過觸角檢測前進(jìn)道路上的障礙，所以在遇到障礙物時可以繞道而行。當(dāng)然，我們的小車在前進(jìn)途中，也會遇到各種各樣的障礙物。我們想不想給小車也裝上觸角進(jìn)而避障呢？出示課題《避障小車》。2．介紹觸碰傳感器展示觸碰傳感器，并讓學(xué)生從工具盒中拿出觸碰傳感器。圖15.1圖15.1講解觸碰傳感器特性：它是一個利用接觸片實現(xiàn)檢測觸碰功能的電子部件，主要用于檢測外界觸碰情況，是一種數(shù)字傳感器，在碰到障礙物時，值為0，否則值為1。讓學(xué)生將觸碰傳感器接在數(shù)字針腳上，觀察當(dāng)手碰到觸碰傳感器時，其自帶指示燈亮滅情況。3．制作避障小車（1）任務(wù)描述脫機(jī)工作下，小車能在前方?jīng)]有障礙的路面上直走，如果觸碰傳感器碰到障礙，則調(diào)整方向，然后繼續(xù)前進(jìn)。（2）搭建硬件圖15.2將觸碰傳感器安裝在小車的前面（這里使用一左一右，可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整），注意將觸碰傳感器的觸角露在上層板外面(本課將觸碰傳感器接在8號數(shù)字管腳)。圖15.2觸碰傳感器是一種數(shù)字傳感器，在碰到障礙物時，值為0，否則值為1。因此，我們要增加指令。（3）觸碰傳感器是一種數(shù)字傳感器，在碰到障礙物時，值為0，否則值為1。因此，我們要增加指令。參考程序（僅作參考）圖1圖15.3教師分析：分析避障過程。分析“非”指令。指令也可以用模塊中的指令代替。（4）編譯上傳程序編寫完成，單擊，再單擊，當(dāng)提示上傳成功后，拔掉USB數(shù)據(jù)線，接上鋰電池，就可以觀察脫機(jī)工作下，小車能在前方?jīng)]有障礙的路面上直走，如果觸碰傳感器碰到障礙，先后退1秒，再左拐1秒，然后繼續(xù)前進(jìn)。4．拓展探究上面的避障程序可以使小車成功躲避障礙物，實現(xiàn)繞道前行。但是，如果我們利用教室里的桌椅自制一個簡單的迷宮，小車如何可以走出迷宮呢？（見第18課綜合創(chuàng)意小車）（讓學(xué)生去思考，有一定難度，不一定要做出來。）圖15.4常見迷宮5．課堂總結(jié)