1、 校风：求真 向善 明德 务实 1 开源机器人初体验 教学目标 1、 知识与技能 (1) 知道什么是机器人，什么是开源机器人。 (2) 能识别机器人的基本构造,对即将要学习的机器人有一个感性的认识。 (3) 学会根据生活和学习中的实际需要，动手制作或组装简单的实物机器人。 2、 过程与方法 （1） 通过谈话和引入得方式让学生自己了解什么是机器人， 并由问题出发引出什么是 开源机器人。 （2） 再通过讨论把自己的所见所闻讲述出来，教师归纳总结机器人的定义。 （3） 再以丰富的视频资料帮助学生对教学机器人建立一个感性的认识。 （4） 动手实践感知开源机器人。 3、 情感、态度、价值观 让学生体会自
2、主学习所带来的成功感，培养学生发现问题、解决问题的能力。 教学重点 了解机器人的基本知识，特别是具有发展空间的开源机器人。 教学难点 如何让学生对开源机器人有一个生动形象的认识，从而激发学生的学习兴趣。 课前准备 多媒体教室、视频资料、机器人器材 教学步骤 师： （放视频） ，舞蹈欣赏完了，看看老师手里的这个三角形机器能做什么？（演示跟白 纸） ，除了跟白纸，他也能沿线走（看视频） 。老师前段时候出去旅游拍了段视频，视频拍摄 地点是在一家餐厅，给我们上菜的服务员与众不同，当有调皮的小朋友站到前面的时候，听 听她说了什么？ 刚才我们所接触的主角（图片） ，他们有个共同的名字，你们知道叫什么吗？
3、生：机器人 师：对了，机器人。这就是我们今天要和大家聊得话题机器人（板书，在后面的教 学中不断完善主题：开源机器人初体验） 。 （过渡语：要了解什么是开源机器人人，我们先从认识机器人人开始。 ） 一、机器人的定义 在你心目中,机器人应该是怎样的？请小组间讨论，最后请组长代表组员发表下本组对机 器人的认识。 （设计意图：充分发挥学生的主动能动性，由学生已有的认知为切入点，随即调整上课 所讲知识点，为学生补充完整认知框架。 ） 机器人的由来： 为什么叫他机器人， 不叫 “小黄人” 或者其他的名字呢？这就要从机器人的起源说起了。 很久以前还不叫机器人，但是已经出现在生活中了。 播放 PPT 古代机器
4、人：几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动古代机器人：几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动 中解脱出来。西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国中解脱出来。西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早最早 记载的机器人记载的机器人 。春秋后期，中国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据墨经春秋后期，中国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据墨经 记载，他曾制作过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下” ，体现了中国劳动人民的智慧。后记载，他曾制作过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下” ，体现了
5、中国劳动人民的智慧。后 校风：求真 向善 明德 务实 2 汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马” ，并用其运送粮草，支援前方战汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马” ，并用其运送粮草，支援前方战 争。争。 这个时候能替人类完成各种工作的工具仍没有统一的称呼，直到 1920 年捷克斯洛伐 克作家雷尔.卡佩克写了一个名为罗萨姆的万能机器人剧本，未来某时，某个岛屿上的 万能机器人公司生产劳动的那些家伙取名 “Robot”,汉语音译为“罗伯特”卡佩克把机器人 的地位确定为只管埋头干活、任由人类压榨的奴隶，它们存在的价值只是服务于人类。它们 沒有思维能力，不能思考，只是类似人
6、的机器，很能干，以便使人摆脱劳作。它们能生存 20 年，刚生产出来时，由人教它们知识。它们不能思考，也没有感情，一个人能干三个人 的活，公司因此而生意兴隆。后来一个极其偶然的原因，机器人开始有了知觉，它们不堪忍 受人类的统治，做人类的奴隶。于是，机器人向人类发动攻击，最后彻底毁灭了人类。主角 “Robot”翻译成中文就是“机器人”的意思， 我国科学家对机器人的定义：机器人（我国科学家对机器人的定义：机器人（Robot）是一）是一种具有高度灵活性的自动化机器，具种具有高度灵活性的自动化机器，具 备一些与人或者生物相似的智力，如感知能力、动作能力、规划能力等。备一些与人或者生物相似的智力，如感知能
7、力、动作能力、规划能力等。根据定义我问下 同学：是不是机器人都长得像人呢？ 二、机器人的构成 （过渡语：由定义我们知道机器人具有一些与人或者生物相似的智力，那么它们是如何 运用与人或生物相似的智能来工作的呢？） 比如：当夜幕降临时，人的眼睛会感觉光线变暗，看不清东西（人的感知） ，怎么才能看 清东西呢用灯光照明（人的思维） ，找到灯的开关，把灯打开（人的行动） 。智能机器人: 通过传感器检测到光线变暗 （机器的感知） ，将信号传送给微电脑 ，微电脑经过分析判断 （机器的思维） ，指导 LED 灯开启（机器的行动） 通过此例我们知道： 人体器官 电脑元件 归类系统 眼睛 （感觉器官： 耳、 皮肤
8、等） 传感器 传感系统 人脑 微电脑 控制系统 手（四肢和嘴巴） LED 开关 执行系统 因此，机器人的基本构成部分：传感系统、控制系统、执行系统 传感系统：具有感知功能，既获取信息的功能。机器人应该可以通过它的感知系统获取 各种不同的外部环境信息，如声音、光纤、温度等。 控制系统： 具有思考功能， 即加工处理信息的能力。 机器人通过它的大脑系统进行思考， 他的思考过程就是对各种信息进行加工、处理、决策的过程。 执行系统：具有行为能力，即输出信息的功能。机器人应该能够通过执行系统来完成工 作，如行走、发声等。 机器人的构成： 出示一个已经制作好的机器人实物，结合这个机器人来进一步了解机器人的基
9、本组成。 (找一找各部分组成。) 了解了机器人的组成，有没想自己动手做个机器人呢？ 但是感觉我们身边出现的机器人都很高大上， 动辄几千甚至上万， 简单点的也得几大百， 要是有既便宜又能自己组装，还能按照自己的设计创造机器人就好了。别急，有需要就会有 校风：求真 向善 明德 务实 3 市场，根据人们的这一愿望，开源机器人诞生了。 三、开源机器人 开源机器人定义：开源机器人（Open Source Robot）是一种应用于科学研究和教学的资 源开放型机器人。 其主要特点体现在机器人硬件或软件的开放性。 由于硬件和软件资源的对 外开发，极大地方便了机器人技术开发人员的技术交流及二次开发。 对于我们初
10、学者来说，先从机器人的硬件入手。 四、开源机器人实验学习活动 五、总结 本节课我们了解了机器人的定义及构成， 知道了什么是开源机器人， 并且齐心合力组装了简 易的机器人，虽然还有未完成的足球机器人，但是同学都有了初步的体验，希望同学们继续 保持探索实践的精神，创造属于自己的机器人。 课后反思 1、 对于前面机器人定义的学习，是采用自主探索和互动的形式完成的，其目的是提高 学生的学习兴趣，但要注意时间的把握，避免冲淡本节内容主题-开源机器人的介绍。 2、 足球机器人组装难度有点大,应事先组装半成品让学生后期完成,提高课堂完成度。 开源机器人实验学习单开源机器人实验学习单 (第第 小组小组) 一、实验内容：扫地机器人和足球机器人 二、实验器材：扫地机器人和足球机器人套件 三、实验准备： 分工 任务 1、2 组装扫地机器人 3、4 认真研读足球机器人说明书，指导组员安装 5、6、7、8 安装足球机器人 四、实验过程： 11、2、3、4 研读组装说明说。 21、2、5、6、7、8 进行组装。 3有困难或疑惑可以咨询老师或小老师。 五、实验结果： 扫地机器人和足球机器人主要完成的是机器人构成中的_系统，又电池和电机提供 能量。 _机器人的_系统和控制系统是由人来代替的。
