教案： 认识机器人（第一课时）
一、教学目标
知识目标：了解机器人的概念、产生、发展、种类与应用。
技能目标：熟练利用网络查找信息和处理信息。
情感目标：培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神。
二、重点难点
教学重点：机器人的概念及应用
难点分析：机器人的概念
三、教学过程：
1、新课导入
21世纪被信息技术专家誉为智能机器人的时代，机器人在各行各业将得到更加广泛的应用，机器人技术综合机械工程、电子工程、传感器应用、信息技术、数学、物理、等多种学科，它代表着一个国家的高科技发展水平，例如我国首例远程遥控机器人手术就是由北京的医生通过电脑遥控着沈阳机器人“黎元”进行脑外科手术。
那究竟什么是机器人？我们要学习使用的机器人是什么样子？机器人能够做些什么？我们如何控制机器人？今天开始我一起走进机器人世界去寻找上述问题答案。
观看有关机器人的视频片段
2、教学内容
机器人的概念
各国科学家对机器人的定义有所不同，而且随着时代的变化，机器人的定义也在不断发生变化。
中国的科学家们把机器人定义为一种自动化的机器，具备一些与人或生物相似的能力，如感知能力、规划能力、动作能力、协同能力等，是一种具有高度灵活性的自动化机器，它的外形不一定象人。
判断一个机器人是否是智能机器人我们可以根据下面三个基本特点：
（1）具有感知功能，即获取信息的功能。机器人通过“感知”系统可以获取外界环境信息，如声音、光线、物体温度等。
（2）具有思考功能，即加工处理信息的功能。机器人通过“大脑”系统进行思考，它的思考过程就是对各种信息进行加工、处理、决策的过程。
（3）具有行动功能，即输出信息的功能。机器人通过“执行”系统（执行器）来完成工作，如行走、发声等。
机器人的产生、发展、种类与应用
对这些内容请大家以小组合作的形式通过互联网、光盘等媒体检索信息，并设计一个关于机器人的有关知识的演示文稿。 1）成立小组，分工合作，制定活动计划。
认识工业机器人
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多种学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。而且，机器人应用情况是反映一个国家工业自动化水平的重要标志。本次任务的主要内容就是了解工业机器人的现状和发展趋势；通过现场参观，认识工业机器人相关企业；现场观摩或在技术人员的指导下操作ABB工业机器人，了解其基本组成。
一、工业机器人的定义及特点
1.工业机器人的定义
国际上对机器人的定义有很多。
美国机器人协会（RIA）将工业机器人定义为：“工业机器人是用来进行搬运材料、零部件、工具等可再编程的多功能机械手，或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。”
日本工业机器人协会（JIRA）将工业机器人定义为：“工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。”
在我国1989年的国际草案中，工业机器人被定义为：“一种自动定位控制，可重复编程、多功能的、多自由度的操作机。操作机被定义为：具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓取物体或进行其他操作的机械装置。”
国际标准化组织（ISO）曾于1984年将工业机器人定义为：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程的操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。”
2.工业机器人的特点
（1）可编程 生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量、多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
（2）拟人化
工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有计算机。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语音功能传感器等。
课 时 教 学 计 划
NO：10
课题 第8课 认识开源机器人
教学
目标 1.认识伺服电机，了解伺服电机的组成结构。
2.了解伺服电机的工作原理。
3.学会编写控制伺服电机的程序。
重点
难点 平等交流，掌握各“器官”的作用。
教学
准备 课件
教 学 过 程 个性修改
一、初识开源机器人
1、理解开源机器人的概念
2、开源机器人的硬件
机器人控制板、Scratch传感板、物联网扩展板三部分组成。
二、理解硬件、软件
1、观察结构，认识部件
（1）机器人控制板集成了机器人智能行走所需的模块，马达和轮子，超声波传感器，循光和灰度传感器，控制板上的锂电池提供动力。
（2）Scratch传感板是机器人的核心控制板，包含有声音、光线传感器，主要用于在线调试。
（3）物联网扩展板是用于连接各种外接模块的连接板。
观察开源机器人的结构，观察机器人控制板、Scratch传感板、物联网扩展板的位置，尝试进行板块的拆装。 2、认识开源机器人软件
（1）熟悉开源机器人编程软件。
xDing是一款结合硬件进行设计的机器人编程平台，采用了图形化积木搭建的方式编程。
有菜单栏、舞台区、角色区、控件区、脚本区。
（2）观察xDing机器人软件，尝试编写舞台角色行走的脚本。
三、开源机器人的活动
1、新建程序
2、新建变量，设置超声波传感器
在“数据和指令”模块中，新建一个变量，变量名为“cj”。
3、设置超声波传感器的数值。
4、下载并执行程序。
四、作业
1、完成课本上的“实践园”。
2、完成课本上的“成果篮”。
《认识机器人》教学案例
——北师版一年级上册《认识物体》
振能小学 郑丽萍
教学目标：
1、利用废弃物制作工艺品——机器人，从机器人的各个部分中通过在分类、观察、动手操作等活动，认识几何体的特点，并知道几何体的名称。
2、培养观察、想象和表达能力，初步建立空间观念；渗透环保教育思想。
教学重难点：认识几何体的特点，建立空间观念。
教学设计流程：
认识机器人的各个部位——游戏——制作机器人
教学过程：
一、认识机器人的各个部位
出示废弃物，谈话：
师：小朋友们，知道这是啥吗？
生：牛奶盒、牙膏盒、纸筒、跳棋、乒乓球。
师：这些都是平时我们吃完便扔的垃圾，可别小瞧这些垃圾呢，我能把它变成一件很有趣的小玩艺儿，想看看吗？闭上小眼睛！
出示一个机器人，谈话：
小朋友们好，很高兴见到你们，我的样子很酷吧！
今天这么开心，你想对我说些什么呢？
生1：我想对机器人说，你身体的各个部位是由什么
形状做成的？
生2：李悠乐啊，你把机器人拿来摸一摸不就知道了吗？不过要轻轻的摸哦。
师：（拿着机器人给李悠乐摸一摸）能告诉小朋友们你摸的是机器人的哪个部位？它长什么样子？摸起来的感觉吗？
生1：我摸的是机器人的头，它长的方方正正的，有六个面，六个面是一样大的，有的地方摸起来是平平的，它也不会滚。
师：你能把正方体的六个面有顺序地数给大家看看吗？大家都来数数。
请其他小朋友拿出和机器人的头长得一样的好朋友，摸一摸，玩一玩，把感觉告诉同伴。
师：咱们给这些好朋友起个名字吧，你给它起个啥名？
生1：小正
生2：六面兽
生3：正方体
……
师：小朋友们起的名字都不错，可是只有我们自己知道，它有一个大家都知道的名字——正方体。
师：正方体画在纸上的样子是怎样的，请小朋友们找找看。
小朋友们把正方体的图片高高举起
板书：正方体
师：我们认识了机器人的头是正方体的物体，它的身体是什么形状的物体呢？把它的好朋友找出来，摸摸，告诉你的同伴什么感觉。 生1：我介绍的是机器人的身体和腿。由长方体组成，长长的，有的地方摸起来平平的，有的地方摸起来有点扎手，有六个面。
