12 声控机器人

一、教材分析

本部分内容的学习建立在学生已经认识机器人的基础上。学生对于机器人已经有了一定的了解,在此基础上本节课将声音传感器引入课堂,通过声音传感器接受声音的域值来控制程序。

二、学情分析

学生在学习这一课时,有着较为强烈的实践需要,学生可操控的范围较大,属于实践性的内容。因此,在本课的教学中,教师要安排适宜的课时比例,并能配备充足的实验器材,保证实验的有效性。

三、教学目标与要求

了解声音传感器的工作原理,掌握搭建声控机器人的程序脚本。可以在团队的氛围中,进行一次有意义的机器人活动。培养学生的逻辑思维能力、自主探索学习的能力和遇到问题想办法解决的能力。

四、教学重点与难点

  1. 重点:理解和掌握声控机器人程序的搭建。
  2. 难点:搭建声控机器人的过程。

五、教学方法与手段

讲授法、任务驱动法、辅导矫正法。

六、课时安排

安排2课时。

七、教学准备

声音传感器及程序编写软件。

八、教学过程

第1课时

  • 生活引入,揭示课题

展示与微软机器人“小冰”的对话。

教师:聪明的机器人“小冰”已经能够和人类对话了,但它是一个虚拟的对象,那怎么让我们的机器人能听懂我们的话呢?大家有哪些主意?

(从学生生活出发,同时引出新问题。)

师生讨论。

教师:今天,老师就给大家介绍声音传感器来控制机器人的运动。(头脑风暴,激发集体智慧)

  • 初识声音传感器

学生看书自学,了解什么是声音传感器,教师再加以讲解。

  1. 声音传感器:由一个小型驻极体麦克风和运算放大器构成的。它可以将捕获的微小电压变化放大100倍左右,放大后的电压能够被微控制器轻松地识别,并进行AD转换,输出模拟电压值。通过采集模拟量电压就可以读出声音的幅值,判断声音的大小。
  2. 主要功能:检测周围环境是否有声音。

当外部有声音的时候,传感器会把接收到的声音转化为电信号,并传输给机器人。

教师:如果以信息技术的方式来描述它工作的过程,就要用到我们之前学习过的流程图的知识,现在请大家看黑板。(PPT出示流程图)

看着这样的流程设计,我们的机器人好像能够听懂我们的指令,并根据指令运动了。那我们赶紧搭建一个机器人来试验一下吧。

搭建声控机器人:

先搭建一个灭火机器人,然后将声音传感器与数据线相连。(如图1所示)

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