《ROS原理与技术应用》 教案 -课程设计 5-1 认知激光雷达传感器.docx

《ROS原理与应用技术》教案

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能力模块五掌握激光雷达地图构建与导航的方法

任务一认知激光雷达传感器

教学信息

总课时

2

理论课时

1

实操课时

1

实训场地

教学目标

知识与技能

了解激光雷达的作用与分类。

了解常见激光雷达的使用方法。

能够在Windows系统中正确使用激光雷达，并显示雷达数据

能够在ROS系统中正确使用激光雷达，并显示雷达数据

过程与方法

具备从多途径的信息源中检索专业知识的能力。

获得分析问题和解决问题的一些基本方法。

通过体验解决问题方法的多样性，发展创新意识。

充分运用所学的知识解决简单的实训问题，具备较强的应用意识和实践能力。

积极主动与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。

情感、态度和价值观

参考国家标准与企业标准，规范操作流程，使学生养成专业、严谨的工作态度。

通过小组分工合作的模式，使学生具备勇于表达、乐于倾听、互帮互助的团队协作精神。

在完成引导问题的过程中，培养学生形成善于思考创新、敢于反思改进的学习习惯。

在完成基于工作岗位的任务中，树立良好的职业道德，尊重他人劳动，不窃取他人成果。

加强7S现场管理意识。

资源配备

设备

联网的电脑、键盘、鼠标

教学

资源

活页式教材（含微课、动画）、实训指导书、课件、案例、习题

示范操作

多媒体演示、实物演示。

教法

采用讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法、观摩教学法、任务驱动式教学法。

整个教学环节按照“明确任务—获取信息—制定计划—做出决策—实施计划—成果汇报与评价—拓展认知”六步法来组织教学。

学法

合作学习法、自主学习法等。

教学重点

了解激光雷达的作用与分类

教学难点

能够在ROS系统中正确使用激光雷达，并显示雷达数据

备注

教学过程

教学

环节

时长（分钟）

教学内容

教师活动

学生活动

明确任务

10

任务导入：

在自动驾驶中，能实现环境感知的传感层被比作汽车的“眼睛”，其中的激光雷达相较于其他传感器探测距离更远，精度更高，受环境影响较小，且产生的三维地图信息更容易被计算机解析。因此，搭载激光雷达也是诸多车企迈向更高级别自动驾驶行列（L3级别以上）的关键技术。2022年CES展会上，英伟达发布了自家的Hyperion8计算平台，其搭载了两颗OrinX芯片，每颗算力254TOPS，支持12颗摄像头、9个毫米波、12个超声波雷达和1颗激光雷达。比亚迪与其合作在2023要搭载的正是这套系统，激光雷达和大算力自动驾驶芯片的加入使得自动驾驶方案有了更大的突破。作为自动驾驶领域从业人员，学习掌握激光雷达原理以及应用是了解前沿技术必不可少的。

带领学生了解和分析工作任务的内容，辅导学生明确胜任该工作任务应该掌握的内容及应该达到的要求。

了解工作任务的内容及要求，主动思考如何完成该工作任务，树立起岗位责任。

5

任务分组：

将分组情况填写至学生任务分配表中。

根据工作任务所需的工作要求，兼顾学生的学习能力、性格和态度等个体差异，以自愿为原则，组建学生学习小组和各组小组长。

1.根据老师的引导组建学习小组。

2.根据工作任务，小组长引导小组成员做初步的任务分工。

获取信息

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引导问题：

查阅相关资料，请分别简述激光雷达的几大特点。

。

查阅相关资料，简单说明在环境感知过程中，激光雷达是如何发挥作用的？（激光雷达的作用原理是什么？）

。

查阅相关资料，请问激光雷达按照扫描方式和线束数量两种方式，分别可以划分成哪些类型？

。

查阅相关资料，在LS01B型激光雷达的使用过程中，如何修改激光雷达的扫描频率？

。

以活页式教材、微课、课件为主要媒介，按照“引导问题”的排序，通过知识讲解，引导学生获得工作过程知识、实现有效学习、学会如何工作。