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《搬运机器人》教学设计

课题：智能搬运

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一、背景分析

搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，

涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，

传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为

现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是

可以通项目分析过编程完成各种预期的任务，在自身结构

和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能

和机器人的适应性。课程设置这一项目，其一是让学生了

解当代机器人在工业中的应用与发展，理解搬运机器人的一

般工作原理；其二是通过自己设计编程制作搬运机器人，理

解传感器的工作原理，掌握程序的设计思想，并且使机器人

能完成简单的项目任务。学生此前已经初步掌握了机器人

的搭建技巧，能够根据任务设计制作简单的机器人结构，同

时对机器人编程软件NXTProgramming也有了一定的认识，

能够完成简单的程序设计。在学情分析此基础上设计制作

搬运机器人，在设计上更能体现学生的创新思维，以及编制

程序的逻辑思维能力，同时于课程结果评价的可视化及挑战

性，小组通过分工与协作，在兴趣以及好奇心的驱使下，能

够完成具有一定挑战性的任务。二、教学目标及重难点

知识与技能掌握机器人项目实现的一般方法和技巧；

掌握程序的优化方法。能够通过小组合作搭建具有一定功

能的机器三维目标过程与方法人结构；会对机器人结构进

行创新、优化设计。情感态度价值观增强对结构、系统等

技术思想的理解；激发对机器人的兴趣，加深对技术的理性

思考。重难点三、教法学法

重点难点掌握项目中的程序编写技巧和优化方法。

多条件判断的实现。创设情境法：通过图片、视频等形式，

实现将抽象任务形象化，通过角色扮演让学生身历其境的理

解任务的要求与目标。教法任务驱动法：通过具体明确

的任务驱动学生讨论、交流，培养学生的分析能力、判断能

力、解决问题的能力以及自主学习、合作探究的意识。合

作学习法：注重培养学生的协作精神，让学生在讨论中学习。

学法探究学习法：设置探究问题，培养学生的创新思维和

自主学习能力。四、教学过程

观看视频，了解项目的比赛流程和规则。

活动内容学生活动教师活动提出任务：观看视频，

了解智能搬运项目的比赛流程和规则。分析：智能搬运的

比赛规则观看视频，了解机器人完讨论：机器人执行什么

任成任务的执行过程，分析务，比赛的规则。比赛规

则：1、小组合作完成比分组回答、补充。比赛规则

要求。赛项目，依次将A、B、C、D、E四个位置上的不同

颜色的货物，搬运到对应颜色靶心。2、机器人从起点

沿黑线循迹移动、定点抓取移动货物，完成任务后回到起

点，结束比赛。

2

3、全程自动完成，不得人为干预；成功搬运一个货物

至对应靶心得20分，未至靶心，按十环、两分为单位递减

算分，满分100分。4、比赛中途机器人运行偏差较大

时可放弃当场比赛，每组三次机会，取最高分作为该组最终

成绩。设计意图：通过任务驱动，激发学生的学习兴趣，

通过帮助他人完成任务的形式，引领学生以积极的姿态进入

课程的学习。完成机器人的功能、结构、程序分析.

活动内容学生活动教师活动1、小组根据机器人

执行讨论分析：归纳列举主要根据任务执行过程逐一任务的

过程，讨论分析机功能器人应具备的功能。功能：循迹

定位复位判断分析明确各功能在项目中的

引导学生明确各功能的应用。具体用途。2、机器

人应具备哪些功根据功能，讨论机器人所组织学生讨论完成

项目能结构？需的硬件结构、功能结的机器人的结构要求

3

小组讨论：构。