1.3 简介能力风暴机器人仿真系统

目录第一章欢迎进入个人机器人时代................ 错误!未定义书签。

. 个人机器人时代........................ 错误!未定义书签。

. 在学校应用能力风暴个人机器人.......... 错误!未定义书签。

第二章让你的个人机器人动起来................ 错误!未定义书签。

. 打开包装.............................. 错误!未定义书签。

. 了解能力风暴个人机器人................ 错误!未定义书签。

. 检测能力风暴.......................... 错误!未定义书签。

. 连接能力风暴.......................... 错误!未定义书签。

. 使用JC编程环境........................ 错误!未定义书签。

. 让能力风暴跳舞........................ 错误!未定义书签。

第三章感觉、大脑与驱动器.................... 错误!未定义书签。

. 个人机器人的三大要素.................. 错误!未定义书签。

. 能力风暴的传感器及其处理电路.......... 错误!未定义书签。

碰撞传感器......................... 错误!未定义书签。

红外传感器......................... 错误!未定义书签。

光敏传感器......................... 错误!未定义书签。

麦克风............................. 错误!未定义书签。

光电编码器......................... 错误!未定义书签。

其他传感器......................... 错误!未定义书签。

. 能力风暴的计算机硬件.................. 错误!未定义书签。

13简介能力风暴机器人仿真系统1.3 简介能力风暴机器人仿真系统学习智能机器人，除了需要具备机器人硬件外，还需要为机器人编写控制程序，并在场地上进行反复调试。

但如果手边暂时既无机器人实物，又无真实场地，我们还能学习和研究机器人吗,答案是可以的。

能力风暴机器人为我们提供了一套仿真的VJC系统软件，在这个仿真系统中，我们不仅可以为机器人编写各种控制程序，同时还可以将编制的程序下载到仿真的机器人上，并在仿真的场地中进行模拟运行和调试,体验机器人控制的全过程。

本节我们就来认识VJC系统仿真版软件，学习构建仿真场地和仿真调试的方法。

1.3.1 认识VJC系统仿真版软件1(VJC系统仿真版软件的安装安装VJC系统仿真版的方法很简单，先打开本书配套光盘上的”文件夹，找到名为“setup.exe”“VJC系统软件\VJC1.5仿真版的安装程序，用鼠标双击该文件，系统自动将其安装到C盘中，并在Windows 桌面上自动生成一个“VJC1.5仿真版”的快捷方式\program files\VJC1.5仿真版。

图标，软件安装的路径默认为:C:如果我们使用的计算机中已经安装了VJC系统仿真版，则安装这一步可以跳过不做。

2(VJC系统仿真版软件的启动及主界面当需要进入VJC系统仿真版编程时，只要双击桌面上的“VJC1.5仿真版”快捷方式图标，就可进入VJC的编程环境。

VJC编程环境的主界面见图1-3-1。

可以看出，主界面包含了以下几个部分:(1)菜单栏及工具栏:位于窗口上方，工具栏上除了新建、打开、保存等常规按钮外，还有仿真、JC代码、缩放等按钮,见图1-3-2所示。

(2)模块库:位于窗口左侧，共有五大类模块库，其中:执行器模块库包含了基本动作模块，这是控制机器人运动的基本模-22-块;传感器模块库包含了基本的传感器检测模块，如:“红外检测”、“碰撞检测”等，用于感知周围的环境信息;控制模块库包含了循环、分支等程序控制模块，用于控制程序的结构;程序模块库包含了新建子程序、结束图标等;AS多功能扩展卡包含了扩展应用的一些功能模块。

《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生将掌握使用能力风暴机器人仿真系统的基础操作，熟悉各个功能模块，能够根据问题描述设计简单的机器人运动路径。

二、作业内容1. 了解并熟悉能力风暴机器人仿真系统的界面，掌握基本操作方法；2. 根据提供的示例问题，设计机器人运动路径，并保存为方案；3. 尝试解决其他示例问题，记录解决过程和结果；4. 尝试自己设计问题，让机器人去解决，记录设计思路和结果。

三、作业要求1. 按时提交作业，作业需保存为.oss文件，并上传至指定平台；2. 作业过程中遇到问题，可随时寻求同学或老师帮助；3. 作业应按照要求完成，不得抄袭，如发现抄袭行为，将纳入平时成绩；4. 鼓励创新，对于优秀的作业，将给予一定的奖励。

四、作业评价1. 作业评价将根据提交的方案进行，主要评价内容包括方案的完整性、解决问题的思路是否清晰、操作是否正确等；2. 学生需对每组提交的方案进行讲解，阐述设计的思路和遇到的问题；3. 老师将根据评价标准给出相应的成绩，并反馈评价结果，对于存在的问题将给予指导和建议。

五、作业反馈1. 学生应认真对待作业反馈，对于老师提出的建议和指导应及时修正和完善方案；2. 老师将及时收集和整理学生们的反馈意见和建议，以便改进教学方案和提高教学质量。

在完成作业的过程中，学生们将有机会深入了解能力风暴机器人仿真系统，掌握其基本操作方法，熟悉各个功能模块。

同时，学生们也将通过解决实际问题，培养自己的创新能力和解决问题的能力。

为了更好地完成作业，学生们应积极寻求同学和老师的帮助，及时解决问题。

此外，学生们还应注重作业的反馈，认真听取老师的建议和指导，不断完善自己的作业。

通过这样的作业设计，学生们将在实践中不断提高自己的信息技术应用能力。

作业设计方案（第二课时）一、作业目标：1. 掌握并熟练使用能力风暴机器人仿真系统的基本操作；2. 了解并掌握使用仿真系统进行机器人运动的编程；3. 通过实际操作，加深对机器人运动规律的理解。

《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课作业设计旨在帮助学生熟悉并掌握《能力风暴》机器人仿真系统的基本操作与初步应用。

学生将通过本次作业了解并学习到仿真软件中的机器人基本概念，学会初步设定与编程。

同时，提高对信息技术学习的兴趣与探索能力，培养学生的创新实践能力及自主学习能力。

二、作业内容1. 了解与学习：学生需先自行学习《能力风暴》机器人仿真系统的基本概念，包括其应用范围、功能模块及基础操作。

2. 基础操作练习：在教师指导下，学生需完成软件的基础操作练习，包括但不限于：机器人模型导入、编辑，以及基本的运动控制设置。

3. 编程初步实践：通过仿真系统中的编程模块，学生需尝试编写简单的程序代码，实现机器人的基本动作和交互。

4. 作业案例制作：学生需选择一个简单的任务（如直线行走、避障等），利用仿真系统进行程序设计，并完成模拟运行测试。

三、作业要求1. 认真完成基础学习与操作练习，确保掌握仿真系统的基本操作。

2. 在编程实践环节中，要仔细阅读编程指南，遵循编程规范，合理使用变量和函数。

3. 案例制作要求构思明确、逻辑清晰、程序代码简洁有效，能够完成指定任务。

4. 作业提交时需附上详细的操作步骤说明和程序代码注释。

四、作业评价1. 教师将根据学生完成作业的准确度、操作熟练程度以及编程逻辑的合理性进行评价。

2. 评价将结合学生在课堂上的表现及作业的完成度进行综合考量。

3. 对于表现优秀的学生，将给予表扬和鼓励；对于存在问题的学生，教师将给予指导和帮助。

五、作业反馈1. 教师将对学生的作业进行详细批改，及时指出问题并提出改进建议。

2. 课堂上将安排时间进行作业展示与交流，鼓励学生之间互相学习与借鉴。

3. 针对普遍存在的问题，教师将在课堂上进行重点讲解和示范。

4. 反馈将作为后续学习的参考，帮助学生不断完善自己的学习方法和提高操作技能。

本课程设计通过设定明确的目标、丰富的作业内容、明确的作业要求、公正的作业评价及及时的作业反馈，旨在提高学生的信息技术能力，培养学生的创新思维和实践能力。

《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生掌握使用能力风暴机器人仿真系统的基本操作，了解机器人的基本运动规律，为后续编程打下基础。

二、作业内容1. 完成一个简单的机器人移动指令，要求机器人能够根据指令在仿真环境中移动指定的距离和方向。

2. 尝试使用不同的移动指令，如前进、后退、左转、右转等，观察机器人的运动规律。

3. 尝试使用传感器模拟器，观察传感器对机器人运动的影响，如红外传感器、颜色传感器等。

4. 在完成以上任务的基础上，尝试编写简单的传感器程序，如红外避障传感器程序。

三、作业要求1. 作业需独立完成，不得抄袭。

2. 作业完成后提交至学习平台，并注明班级、姓名和学号。

3. 作业中应包含对机器人运动过程的记录和分析，以及对程序设计的思考和总结。

四、作业评价1. 学习平台将根据任务完成情况、问题回答和讨论积极性等方面进行评价，给出相应的分数。

2. 评价将作为课程成绩的参考之一。

作业反馈请同学们在完成作业后，关注学习平台的反馈信息，如有问题请及时向老师或同学请教。

同时，也欢迎同学们在学习过程中提出对课程、教师和同学的建议和意见，我们将不断改进，为同学们提供更好的学习体验。

五、总结本节课的作业设计方案旨在帮助学生掌握使用能力风暴机器人仿真系统的基本操作，了解机器人的基本运动规律，为后续编程打下基础。

通过完成简单的移动指令和传感器模拟任务，同学们可以进一步熟悉软件操作和机器人运动规律，为后续编程做好准备。

在作业评价方面，我们将注重过程评价，鼓励同学们积极参与讨论和提问，提高学习效果。

希望同学们在完成作业的过程中，能够独立思考、勇于尝试，不断提高自己的动手能力和问题解决能力。

作业设计方案（第二课时）一、作业目标通过本次作业，学生将进一步掌握使用能力风暴机器人仿真系统的基本操作，包括机器人的移动、避障、颜色识别等功能的实现。

同时，学生需要能够解决实际操作中遇到的问题，提高解决问题的能力。

《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课时作业设计的目标旨在让学生掌握机器人仿真系统的基础知识和基本操作，包括熟悉仿真环境、理解机器人模型及其属性、学习基本的编程逻辑和算法。

通过作业的完成，使学生能够利用仿真系统设计简单的机器人行动程序，提升学生在信息技术方面的实际操作能力和问题解决能力。

二、作业内容1. 学习准备：学生需自行在家预习机器人仿真系统的界面，熟悉各项工具的功能及使用方法。

2. 理论知识学习：阅读《能力风暴》教材中关于机器人仿真系统的理论部分，理解机器人的基本构成和仿真系统的操作原理。

3. 实践操作：在仿真系统中创建自己的第一个机器人模型，并为其设置基本的属性，如颜色、大小等。

4. 编程练习：根据教材提供的简单程序模板，编写一段使机器人按预设路径移动的代码，并上传至仿真系统中进行测试。

5. 作业提交：将机器人模型文件及编程代码一并上传至指定作业平台，并附上自己的操作心得与感想。

三、作业要求1. 学生在完成作业时需保持专注，认真阅读教材内容，确保理解每个步骤的操作要点。

2. 实践操作时，要按照教材指导的步骤进行，遇到问题应先尝试自行解决，如无法解决则记录下来，待课后向老师请教。

3. 编程练习中，学生需根据提供的程序模板进行编写，不得随意更改模板结构，但可自由设计程序逻辑和路径。

4. 作业提交时，需保证所有内容均为本人独立完成，严禁抄袭他人作品。

四、作业评价1. 教师将对提交的作业进行逐一审查，根据学生的理论知识掌握程度、实践操作的准确性及编程逻辑的合理性进行评价。

2. 对于完成质量较高的作品，将在课堂上进行展示，并给予一定的奖励。

3. 对于存在问题的作业，教师将给出详细的修改意见和建议，并要求学生进行修正后重新提交。

五、作业反馈1. 教师将在作业平台上及时反馈学生的作业情况，包括评价结果及修改意见。

2. 学生需根据教师的反馈进行相应的调整和改进，并在下一课时与同学和老师交流学习心得。

能力风暴机器人仿真系统备课教案(总61页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一课教学机器人一、教学目标帮助学生了解机器人的由来二、重点难点使学生理解机器人是靠什么来思考，机器人的部分。

三、教学过程：第一课时机器人的故事新课导入“robot”一词源出自捷克语“robota”，意为“强迫劳动”。

1920年捷克斯洛伐克作家萨佩克写了一个名为《洛桑万能机器人公司》的剧本,他把在洛桑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”，捷克语意为“奴隶”——萨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。

它们没有思维能力,不能思考,只是类似人的机器,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，也有感情，一个人能干三个人的活，公司为此生意兴隆。

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。

“机器人”的名字也正式由此而生。

新课讲授第一代机器人只能用手抓取东西，用脚行走，听“懂”主人的语言，做一些重复性的机械动作。

人们把它称为工业机器人。

现在，机器人经过好几代的更新改造，已经能和人们自由交谈，沟通语言，并灵活地走动。

也就是说，它不仅有了听觉、视觉、触觉，而且还具有记忆、学习、思维和判断能力。

人们把新一代的机器人称为智能机器人。

明天的高级智能机器人将比今天的智能机器人具有更丰富的感觉功能和更熟练的活动能力。

到那时，家庭里将有服务周到、态度和蔼可亲的家庭机器人。

早晨，主人吃过早点上班以后，它立即用吸尘器清的房间，用洗衣机洗涤(dí)主人换下的衣服。

电话铃响了，它马上拿起耳机，在一张便条上记下对话内容。

“哇——”摇篮里的婴儿醒了，它又像慈祥的母亲一样抱起婴儿，喂水、喂奶，轻声哼(hēng)起一支优美动听的催眠曲，把婴儿再一次送入梦乡。

《能力风暴——机器人仿真系统的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过《能力风暴——机器人仿真系统的应用》课程的学习，使学生掌握机器人仿真系统的基础知识，包括机器人编程的初步概念、仿真系统的操作方法等，并能够通过实践操作，提升学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新思维和团队协作能力。

二、作业内容1. 理论学习：学生需认真阅读教材，掌握机器人仿真系统的基本概念、原理及操作方法。

重点理解机器人编程的基本逻辑和仿真系统的界面操作。

2. 实践操作：学生需在计算机实验室进行上机操作，熟悉仿真系统的界面，了解如何创建机器人、编写简单程序、进行模拟测试等基本操作。

3. 任务挑战：学生需以小组为单位，利用仿真系统设计并完成一个简单的机器人任务，如“自动寻路”、“物体搬运”等，通过实践操作来加深对理论知识的理解。

4. 反思总结：完成实践操作后，学生需对本次课程的学习过程进行反思，总结在完成任务过程中遇到的问题及解决方法，以及自己在本次学习中的收获和不足。

三、作业要求1. 认真阅读教材，并做好学习笔记，以备查阅。

2. 上机操作时，要按照教师的指导进行，确保操作的规范性。

3. 在完成机器人任务时，要积极与小组成员沟通，共同解决问题。

4. 任务完成后，要按照教师的要求提交作业，包括任务完成过程记录、程序代码、模拟测试结果等。

5. 反思总结要真实客观地反映自己的学习过程和收获，并提出自己的改进措施。

四、作业评价教师将对学生的学习态度、理论知识掌握情况、实践操作能力以及团队协作能力进行评价。

同时，教师还将根据学生提交的作业质量、完成过程记录、程序代码的规范性等方面进行综合评价。

五、作业反馈1. 教师将对学生的作业进行批改，指出存在的问题及改进措施。

2. 对于表现优秀的学生和小组，教师将给予表扬和鼓励。

3. 教师将根据学生的反馈和作业完成情况，调整后续的教学计划和教学方法，以提高教学效果。

4. 学生应根据教师的反馈意见，及时调整自己的学习方法和态度，努力提高自己的学习效果。