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灭火机器人教学设计一、教学目标1、知识目标：①了解机器人灭火任务。
②知道简单Pascal的程序算法。
③掌握通过机器人识别白线、机器人检测火焰等方法灭火的方法。
2、能力目标：①简易灭火机器人的搭建。
②火焰传感器的使用。
③教会机器人寻找火源完成简单灭火任务。
3、情感目标：①培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。
②通过对光学、计算机科学、机械原理以及美学等的综合运用，提高学生的综合运用。
③通过竞赛机制，提高学生的竞争和合作意识，锻炼学生比赛时的灵活性。
二、教学重点、难点重点：灭火机器人的搭建。
难点：①火焰传感器的使用；②通过PASCAL的程序算法为机器人编写程序；③下载程序到你的机器人内存中，进行实际轨迹场地调试。
三、教学方法以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。
四、教学准备纳英特机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。
五、教学过程1、引入：火灾是当今人类社会普遍关注的问题，它不仅威胁着人类的生命和财产安全，更影响到一个社会的稳定和发展。
图12-1是我国研制的第一代灭火机器人。
这类消防机器人适用于石油化工、油罐区、大型仓库等高温、强热辐射、易坍塌的危险场所，可避免人员伤亡。
在这几课里，我们将利用教学机器人，模拟灭火过程。
2、新课：灭火实验及场地简介中小学机器人灭火实验是模拟现实家庭中机器人处理火警的过程，它要求制作一个由计算机程序控制的机器人，在一间模拟平面结构的房间里运动，找到一根代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。
3、简易灭火机器人的制作为使问题简单化，我们假定一个简单任务：任务1 机器人从房间门口启动，对准火焰方向，直线前进，进入火焰前的警戒线，停止前进，扑灭火焰。
这个任务非常简单，对机器人的要求是当“看见”地面白线时，停止运动，开起风扇扑灭火焰。
为了让机器人能“看见”火焰前的白色警戒线，我们需要给机器人安装一个地面灰度传感器。
灰度传感器可以用来检测物体表面的黑白程度，浅色物体灰度小，深色物体灰度大。
苏科版六年级信息技术11《机器人灭火》教案一. 教材分析《机器人灭火》这一课旨在让学生了解和掌握机器人编程的基本知识，培养学生利用编程解决实际问题的能力。
通过本节课的学习，学生将能够了解机器人的基本概念、了解机器人编程的基本方法，并能够利用编程实现简单的机器人控制。
二. 学情分析六年级的学生已经具备了一定的逻辑思维能力和问题解决能力，他们对新鲜事物充满好奇，具有较强的学习兴趣。
但同时，他们也存在一定的知识储备不足，对于一些较为复杂的编程概念和操作可能需要较多的时间和耐心来理解和掌握。
三. 教学目标1.了解机器人的基本概念和应用领域。
2.掌握机器人编程的基本方法。
3.能够利用编程实现简单的机器人控制。
4.培养学生的创新思维和问题解决能力。
四. 教学重难点1.机器人编程的基本方法。
2.利用编程实现机器人控制。
五. 教学方法采用问题驱动的教学方法，通过引导学生解决实际问题，让学生理解和掌握机器人编程的基本方法。
同时，结合分组讨论、合作学习等方式，培养学生的团队协作能力和创新思维。
六. 教学准备1.准备相关的教学素材，如机器人编程软件、机器人设备等。
2.提前让学生了解机器人的基本概念和应用领域。
七. 教学过程1.导入（5分钟）通过展示一些机器人的应用场景，引起学生的兴趣，然后提出本节课的学习目标，引导学生进入学习状态。
2.呈现（15分钟）介绍机器人的基本概念和分类，让学生了解机器人的基本情况。
然后介绍机器人编程的基本方法，让学生初步了解编程的基本操作。
3.操练（20分钟）让学生分组进行讨论，每组选择一个机器人编程项目进行实践。
在实践过程中，教师巡回指导，解答学生的问题。
4.巩固（10分钟）让学生展示自己的编程成果，其他学生进行评价，教师进行总结。
通过这种方式，巩固学生对机器人编程的理解和掌握。
5.拓展（10分钟）引导学生思考如何利用机器人编程解决实际问题，让学生进行头脑风暴，培养学生的创新思维。
6.小结（5分钟）对本节课的学习内容进行总结，强调重点知识点。
灭火机器人设计摘要：灭火机器人可以替代人类在一些高危环境下作业，避免人员伤亡。
机器人可以在人的控制下工作，也可以自动执行一些已经编排好的程序，既方便又快捷的工作，从而协助或取代人类工作。
机器人以单片机为控制核心，加以电源电路、电机驱动、避障前进系统、火焰检测电路、灭火系统以及其它电路构成。
电源电路提供系统所需的工作电源，专用电机驱动芯片驱动电机控制机器人的前进后退以及转向，避障前进系统完成寻迹和避障，光敏电阻传感器检测火焰，灭火系统进行灭火。
本设计制作的消防机器人具有简易灭火功能，达到了实现现场灭火的目的，设计较好地完成了课题目标。
关键字：灭火；传感器；壁障前进、火焰检测系统论述主题：一、机器人如何判断真假火源以及火源位置二、机器人如何到达着火地点以及适当停位三、机器人如何选择正确方式进行灭火灭火机器人如何判断真假火源以及火源位置1机器人对火源的认定：发生火灾时，起火点温度高，红外线强度大，并激发较为强烈的光谱。
根据这种情况，机器人设计中应安装有‘空气二氧化碳含量监测仪’、‘红外线探测器’、‘光谱强度监测仪’以及‘灵敏温度传感器’等监测仪器。
监测仪收集到的信息传送到机器人核心单片机中，单片机对收集到的信息进行处理分析，判断是否有火灾发生，并输出相对应信号。
2机器人对火源位置的判定：机器人核心单片机中可以储存所在位置的三维立体地图，单片机在对监测仪收集到的信息进行处理时如发现有火灾发生便可根据三维立体地图大体确定火灾发生地点。
如果是人控机器人，则在机器人设计时应安装摄像头（该摄像头应具有在黑暗、烟雾等环境下工作的能力）根据机器人录像得到的图像信息，人为判定是否存在火灾问题以及火源位置。
机器人如何到达着火地点以及适当停位1、机器人如何到达火原位置：先前问题中已经提到，在机器人中央处理芯片中预存有该位置的全景三维立体地图，机器人在认定有火灾发生并确定大概火灾地点后可根据地图导航前往火灾地点。
2、机器人如何躲避障碍物：对于机器人如何躲避障碍物问题，可在机器人设计中加入避障前进系统，如‘超声波探测仪’等仪器，可利用超声波反馈进行判定前方是否有障碍物并作出相应对策如‘继续前进’、‘拐弯’等。
苏科版六年级信息技术11《机器人灭火》教学设计一. 教材分析《机器人灭火》是苏科版六年级信息技术第11课的内容。
本节课主要让学生了解和掌握机器人编程的基本知识，培养学生运用编程解决实际问题的能力。
通过学习本节课，学生将能够了解机器人的基本组成和编程原理，掌握使用编程语言控制机器人进行灭火的基本方法。
二. 学情分析六年级的学生已经具备了一定的信息技术基础，对机器人有一定的好奇心和兴趣。
但他们在编程方面可能还存在一定的困难，因此需要在教学过程中给予他们足够的引导和帮助。
此外，学生之间的学习能力差异较大，因此在教学设计时需要考虑如何兼顾不同层次的学生。
三. 教学目标1.了解机器人的基本组成和编程原理。
2.掌握使用编程语言控制机器人进行灭火的方法。
3.培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
4.激发学生对信息技术和机器人的兴趣，提高他们解决实际问题的能力。
四. 教学重难点1.重点：了解机器人的基本组成和编程原理，掌握使用编程语言控制机器人进行灭火的方法。
2.难点：编程语言的使用和机器人操作技巧。
五. 教学方法1.任务驱动法：通过完成具体的任务，引导学生学习和掌握相关知识。
2.合作学习法：鼓励学生分组合作，共同完成任务，培养团队协作能力。
3.实践教学法：注重学生的动手操作，让学生在实践中掌握知识。
六. 教学准备1.准备机器人设备和编程软件。
2.准备相关教学资源和素材。
3.划分学习小组，分配任务。
七. 教学过程1.导入（5分钟）利用趣味动画或者故事引入机器人灭火的场景，激发学生的兴趣，引导学生思考如何利用机器人进行灭火。
2.呈现（10分钟）展示机器人灭火的案例，让学生了解机器人在灭火领域的应用。
同时，简要介绍机器人的基本组成和编程原理。
3.操练（10分钟）学生分组进行机器人操作，尝试使用编程语言控制机器人进行灭火。
教师在这个过程中给予学生必要的指导和支持。
4.巩固（10分钟）学生通过完成一系列有关机器人灭火的编程任务，巩固所学知识。
前言假设说20世纪是计算机的时代，那21世纪必然是机器人的时代。
第一台数字计算机的诞生引发了20世纪的电子工业革命。
如今，计算机特别是单片微型计算机〔简称单片机〕得到了迅猛开展。
单片机以其高性价比、高速度、体积小、可重复编程和方便功能扩展等优点，在实践中得到了广泛的应用。
目前，在市场上的众多产品中均能看到单片机的身影。
单片机也成为电子爱好者的必修课程，它渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批智能化控制领域的科学家与工程师。
孩子们学习单片机，学习机器人，在学中玩，从玩中学，获得了不少的收获，如果让他们把学习到的知识应用到生活中去，制作出实实在在的单片机应用产品，那一定会更加的有意思。
目录科普知识...................................................... - 1 -常用灭火器.................................................... - 2 -认识新模块........................................ 错误!未定义书签。
火焰传感器.................................................... - 3 -牛刀小试.......................................... 错误!未定义书签。
马达.......................................................... - 4 -调速板........................................................ - 4 -小试牛刀...................................................... - 5 -制作灭火机器人.................................... 错误!未定义书签。
苏科版六年级信息技术11《机器人灭火》说课稿一. 教材分析《机器人灭火》这一节内容是苏科版六年级信息技术课程的一部分。
通过这一节课的学习，让学生了解和掌握机器人编程的基本知识，培养学生运用信息技术解决实际问题的能力。
教材以实际应用为背景，引导学生学习机器人灭火的相关知识，使学生在学习过程中感受到信息技术的实用性和趣味性。
二. 学情分析六年级的学生已经具备了一定的信息技术基础，对机器人有一定的好奇心。
但大部分学生对机器人编程的认识较为模糊，缺乏实际操作经验。
因此，在教学过程中，需要关注学生的个体差异，调动学生的积极性，引导他们通过实践探究，掌握机器人灭火的编程方法。
三. 说教学目标1.知识与技能：使学生了解机器人灭火的原理，掌握机器人编程的基本方法。
2.过程与方法：培养学生运用信息技术解决实际问题的能力，提高学生的动手能力和团队协作能力。
3.情感态度与价值观：激发学生对信息技术和机器人的兴趣，培养学生的创新精神和环保意识。
四. 说教学重难点1.重点：机器人灭火原理的理解和机器人编程方法的掌握。
2.难点：如何设计合适的程序，使机器人准确地灭火。
五. 说教学方法与手段1.采用问题驱动的教学方法，引导学生通过探究、实践解决问题。
2.利用多媒体教学手段，展示机器人灭火的实例，增强学生的直观感受。
3.分组讨论与合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
4.教师示范与指导，帮助学生掌握机器人编程的方法。
六. 说教学过程1.导入：通过展示机器人灭火的实际应用场景，引发学生的兴趣，导入新课。
2.探究：让学生通过小组讨论，分析机器人灭火的原理，引导学生思考如何利用信息技术实现机器人灭火。
3.实践：学生动手编写机器人灭火的程序，教师进行个别辅导，帮助学生解决问题。
4.展示：各小组展示自己的编程成果，分享学习心得。
5.总结：教师对学生的作品进行点评，总结机器人灭火的编程方法，强调重点知识点。
七. 说板书设计板书设计要简洁明了，突出重点。
第九章灭火机器人设计技巧9．1 迷宫行走和白线检测合一的设计方法很多公司的教学机器人使用多进程的方法，一个进程走迷宫，另一个进程测地面。
使用双进程的方法，对速度慢的机器人来说，确实没有什么影响。
当我们把机器人灭火的速度提高到平均每个房间3秒钟以内的时候，由于两个进程之间很难同步，会出现找不到白线的情况。
为了克服这一错误的发生，我们可以使用迷宫行走和白线检测合一的设计方法来解决这个问题。
当我们的迷宫算法里面没有使用sleep语句时，可以在算法的开头和结尾加入判断地面的语句。
当机器人在白色地面行走时，函数返回1，在黑色地面上行走时，函数返回0。
再利用这个迷宫函数编写按时间走迷宫和走迷宫到白线的函数。
利用这两个函数来实现分段迷宫算法，从而实现无火不进房间的走法。
该算法我们在第三章已经作了简单介绍，在这里就不再论述。
如果程序中使用了sleep语句，该语句可以使用循环语句来代替，关于怎样消除sleep 语句，大家可以参考下面的文章。
9．2 提高灭火机器人稳定性的常用方法（1）降低机器人的重心如下图就是一台低底盘的机器人，重心低的机器人在行走时不容易出现抖动现象，稳定性得到提高，速度也更快。
图9_1（2）走中间道路我们在自己实验室测试机器人时，参数最好是设置为使机器人成功率最高的状态，例如从4号门口退出，力求机器人是从门的中间后退，如果机器人开始位置总是向右偏，在后退之前我们先让机器人把位置转正。
这样到了比赛场地，由于各种因素的作用，机器人还是会出现偏差，但由于我们在前面已经把机器人参数设置为中间状态，稍微的偏移不容易导致任务的失败。
（3）冗余设计例如我们有1个方案，使用4-3-1-2的搜索顺序，如果4号和3号没有发现火，在路过1号门口时也没有发现火，那么火就在2号房间，机器人走到2号房间的灭火圈后不用检测火焰，就可以直接扑灭火焰。
但这样做有一定的风险，最好是到了灭火圈再作一次判断，如果有火，扑灭火焰，如果没有，进入补救程序。
