《智能机器人与传感器》教案课程单元设计02 - 机器人项目背景介绍.doc

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《传感器技术与应用》

一、教案头

本次课标题:机器人项目背景介绍

授课班级

16电子信息3-1

上课时间

课时:2

上课地点

知行楼5-413

能力(技能)目标

知识目标

1、能自己动手搭建机器人;

2、能通过软件,设定各个关节舵机的转角;

3、能让机器人按定义好的姿势动起来;

4、学会各模块的基本功能以及了解信号的来龙去脉

1、熟练掌握机器人发展史;

2、熟练掌握Robo-Soul机器人的硬件系统结构及装配;

3、熟练掌握如何通过PC软件让机器人摆个姿势;

4、熟练掌握Robo-Soul机器人所有传感器模块及信号的传递

任务1:观看安装视频后,通过调节舵机的角度,尝试安装机器臂;

任务2:设计一套动作,定义产生这套动作的关键姿势并联机验证;

【1】DonalNorris,《RaspberryPiElectronicsProjectsfortheEvilGenius》,ISBN:9781259640599,McGraw-Hill,Sept.2013

【2】WarrenGray,《ExperimentingwithRaspberryPi》,ISBN:9781484207703,Apress,Berkeley,CA,2014

【3】RyanHeitz,《Hello,RaspberryPi》,ISBN:9781617292453,Manning,2016

【4】贾海瀛,《传感器技术与应用》,ISBN:9787040422658,高等教育出版社,2015年09月

【5】乐幻索尔机器人官网:/index.html

二、教学设计

步骤

教学内容

教学方法

教学手段

学生活动

时间分配

告知

(教学内容、目的)

1、介绍机器人发展史:示教再现型、感觉型、智能型三个阶段;

2、介绍课程用到的Robo-Soul机器人的硬件系统结构及装配;

3、介绍如何通过PC软件让机器人摆个姿势;

4、介绍Robo-Soul机器人所有传感器模块及信号的传递

教师主讲

多媒体

听讲解

5分钟

引入

(任务项目)

本节课介绍的多自由度、多传感器智能机器人承担着学习并应用多种传感器的载体作用。这些传感器按照过机器人的眼、耳、鼻、皮肤的触觉、较抽象的感知、还有超越人类这六种类型进行分类。按照每种类型的信号的获取并处理进行讲解,最后进行数据融合的介绍。

教师主讲及实物演示

实际操作演示

听讲解

5分钟

操练

(掌握初步或基本能力)

1、动手搭建机器人的某部分;

2、通过软件,设定各个关节舵机的转角,从而定义姿势;

3、让机器人按定义好的姿势简单动起来;

现场指导

实际操作

实操

30分钟

深化

(加深对基本能力的体会)

介绍线性插值的知识,让学生了解到为什么离散几个关键姿势能让机器人动起来。

教师主讲

实际操作演示

听讲解

10分钟

归纳

(知识和能力)

简单点的智能,例如通过摄像头识别到一个人站在前面,机器人能打招呼(前面定义的打招呼动作)。复杂点的智能就是前面有个苹果在前面,机器人识别后能通过机器手爪抓取它。

师生互动

小组讨论

讨论

小组讨论

5分钟

训练

巩固

拓展

检验

设计一套较复杂的动作,如敬礼。定义产生这套动作的关键姿势并联机验证动作的连续性。

学生上机

实际操作演示

实操

20分钟

总结

通过本节课的学习,让学生了解到机器人的发展历史。并基于乐幻索尔公司的一款机器人,让学生具体了解机器人的安装,动作的定义等,为以后使用传感器后获得的信息准备好了机器人动作的响应。

教师主讲

课件演示

听课

2分钟

作业

课后调研:上淘宝或者乐幻索尔机器人公司主页,调研一下除了人形机器人,还有什么类似的机器人。

说明作业要求

课件演示

学生记录

3分钟

后记

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