2024年乐高动物教案模板第1篇：乐高机器人教案 认识乐高蓝牙机器人系统_NXT 参加教师 活动目的： 1、认识NXT主要配件，并将其与RCX核心配件作比较，学习和掌握新型乐高机器人； 2、搭建蓝牙机器人； 3、知道NXT控制器各按钮的作用，初步学会在NXT是编写简单程序，理解传感器的功能 活动过程： 一、乐高机器人MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高（LEGO）将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来，通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位，而NXT配备32位处理器等，提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1：安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4：LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件“ROBOLAB ver.2.9”，跟ROBOLAB原来的版本一样，是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序，也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程，这次减少为约40个，从而使得编程更为简单。OS为“Windows2000”以上和“Mac OS X”。 图5：乐高网站给出的ROBOLAB 2.9的样图，跟以前版本相比，变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮，它们分别是开关、运行；导航和返回。 2、NXT显示器上各图标的意义 最上一行，相当于状态栏，从左到右依次表示了：蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电 池电量以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板，相当于主菜单，它们依次是：“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、NXT Prpgram(NXT程序)不需要在电脑上，通过NXT就可以编写简单的控制程序。 1、进入NXT Program 2、屏幕显示传感器和马达的连接方式； 3、确定后，进入五步编程 第一步主要是设置运动方式：前后、后退、左转、右转等 第二步主要是设置传感器 第三步 也是运动方式设置 第四步 传感器感应设置 第五步 设置停止或循环运行 四、活动研究任务 1、研究前进5，前进的时间是多少？前进的距离是多少？ 前进5，前进的时间是 ；前进的距离是。 你的机器人能走直吗？你们是怎么让它走直的？ 2、前进5，再右转2，看看你的机器人怎么运动？ 3、组内合作完成下列任务： 每组四个同学，分别位于四方形的四边，要求用nxt编程，将机器人驶向自己的队友。 （1）队长将机器人驶向程序员；（2）程序员让机器人左转驶向机械师（3）机械师让机器人按直线退到研究员（4）研究员再让机器人转弯退回队长。第三课 尝试NXT编程 教学目的： 1、了解NXT编程软件界面； 2、知通如何创建一个新文件； 3、认识移动图标，了解移动图标的设置面板中各选项的意义 4、会用它控制机器人的运动状态（前进、后退、转弯运动）； 5、学会如何下载，并运行机器人。 教学过程： 今天我们学习用电脑编写第一个程序，控制机器人按我们的意愿运动。 一、进入编程环境 1、双击桌面图标，进入NXT编程环境； 2、一个出现下列程序进度条，调入程序； 二、编写程序 有FLASH步骤 按下例操作步骤编写程序 三、下载程序 1、机器人与电脑的连接 用USB连线将机器人与电脑连接。注意：下载程序时，NXT必须打开。 三、移动图标参数设置面板 四、运行机器人 按下列操作步骤运行机器人 演示编写、下载、运行一个前进左转再前进的程序 活动研究任务 1、研究能量级为75%时机器人1秒钟，前进的距离是多少？大约_乐高单位 2、能量级为100%时机器人1秒钟，前进的距离是多少？大约_乐高单位 2、组内合作完成下列任务： 每组四个同学，分别位于四方形的四边，要求用nxt编程，将机器人驶向自己的队 友。 （1）队长将机器人驶向程序员，前进2秒钟； （2）程序员让机器人前进5秒，左转驶，再前进5秒，驶向机械师； （3）机械师让机器人按直线后退，到研究员，时间根据距离调整；（4）研究员再让机器人后退5秒，转向，再直线回到队长所在位置。 第四课 机器人的计步器 教学目标： 1、学习和理解马达内置角度传感器 2、理解移动模块和马达模块的属性面板 3、能准确控制机器人的运动距离和角度 4、通过活动理解马达内置角度传感器的应用 教学过程： 一、你知道吗？_NXT使用技巧 1、关闭蓝牙功能，可以让NXT更省电 2、删除NXT中多余的程序，可节约空间。 二、研究活动用时间控制机器人的运动 比较： 1秒钟内马达能量为75%行驶的距离大约是厘米； 1秒钟内马达能量为100%行驶的距离大约是 1秒钟内马达能量为75%行驶的距离（填）马达能量为100%行驶的距离； 不同组的机器人1秒钟内马达能量为100%行驶的距离相同吗？同）。 三、NXT马达的内置角度传感器 用时间控制机器人的运动非常不准确，当电池能量足时机器人跑得快，当电池能量 不足时，机器人跑得慢。为了解决这个问题，在NXT机器人的马达中安装了一个角度传感 器，它可以记录机器人行走的距离。马达里的角度传感器相当于机器人的计步器。 3、机器人的计步器是怎么计算机器人行走的距离的呢？ 第一：它可以记录机器人轮子转过的圈数，根据轮子的周长，就可以计算出机器 人行走的距离。 观察学习环境中的常用面板中的向前驱动。例如，我们机器人的轮子周长约为17厘米 机器人轮子转1圈，前进的距离是 机器人轮子转2圈，前进的距离是机器人轮子转5圈，前进的距离是 厘米。机器人轮子转10圈，前进的距离是 厘米。 第二：记录机器人轮子转过的角度，根据角度，计算出机器人行走的距离。 我们知道，一个是360度，如果机器人的轮子转过半周，那么它转过的角度就是180度，走过的距离就是轮子周长的一半，大约8.5厘米。 四、学习电机模块 移动模块虽然也能控制机器人做转弯运动，但由于不能准确地控制单个马达的能量级，因为机器人的转弯运动很难精确控制。为此，我们可以使用电机模块。 1、电机模块 位置、属性 2、下面，我们用电机模块控制机器人转直角： 方法一：一个电机停，一个电机运动 方法二：一个电机快，一个电机慢 方法三：两个电机向相反方向运动 五、挑战任务 想办法让你的机器人沿一块地砖走50*50的正方形 第五课 机器人的眼睛 发表时间：2008-10-17 20:04:51 来源：龙小分校 编辑：龙小分校 点击/评论：1944/0 教学目标 1、认识乐高光电传感器，知道光电传感器的作用； 2、初步理解光电传感器的原理； 3、会利用光电传感器测试不同物体表面反射光的光值 4、初步学会利用光电传感器控制机器人启动或停止。 教学过程 一、引入 想一想，我们人的眼睛都能看到和分辩什么？（主要功能）第一，我们能分辩物体的颜色 第二，我们能分辨物体的形状和大小 第三，我们能分辩物体的远近 机器人要能模拟人的眼睛的功能，也应该能做到分辩物体的颜色、形状、大小和远近。但机器人的的眼睛的功能没有人眼功能这么强大的全面。因此，我们常常需要给机器人安装多个眼睛。比如我们安装一个或多个光电传感器来分辨物体的颜色；安装一个超声波传感器来判断物体的距离；安装一个火焰传感器来识别火焰等。 机器人眼睛功能比较单一，为实现不同的功能，需要安装不同功能的眼睛。 二、初步认识传感器 三、NXT蓝牙机器人光电传感器 光电传感器是机器人的眼睛，它是主要元件是一个发光二极管和一个光敏管。我们看到光电传感器有两个灯，工作时，一个灯发红光，一个灯不发光只接收反射回来的光线。当光电传感器照到不同颜色的表面时，接收到的反射 光的强弱不同，控制器就可以据此判断出物体表面的颜色。NXT的光电传感器工作时还可以关闭发光灯。 1、NXT光电传感器的安装 可参考学习面板中“检测黑线”的方法安装 光电传感器属于信息输入，因此它可以接在NXT的1、2、3、4输入端的任何一个输入口中。通常我们插在3号端口。 2、直接从NXT显示屏上查看接收光的返回值 （1）在主菜单中选择View（显示） （2）再选择Reflected light(反射光)或Ambient light（环境光） （3）最后选择Port（端口）号，如Port 3（4）读出光的反射值。 3、研究活动 分别测出距离乐高积木大约5毫米处，不同颜色的积木块的反射光值和环境光 4、从光电传感器属性面板中查看接收光的返回值 （1）拖拉一个光电传感器模块到程序流程线上；（2）从属性面板的反馈控制箱中读中接收光的返回值 5、研究活动 分别测出距离乐高积木大约5毫米处，不同颜色的积木块的反射光值和环境光 值 四、挑战任务 1、下面的黑线表示车站，让你的机器人直线前进，看到车站（黑线）后 STOP！分析：我们并不知道离黑线有多远，所以用角度传感器和时间都无法控制机器人行走的距离。因此，我们只能考虑利用光感，让机器人一直前进，直到 它看到黑线，立即STOP。程序： 课后记： 今天的教学很成功，通过几周的训练，同学们基本都适应了这样的研究和挑战模式。在两种测光值的研究中，同学们的积极性很高，方法也比较得当。 在挑战任务中，由于机器人看到黑线就停，效果明显。因些同学们的研 究热情也很高。第六课 机器人的耳朵 发表时间：2008-11-12 14:01:05 来源：龙小分校 编辑：龙小分校 点击/评论：1317/0 教学活动目的1、知道机器人的耳朵实际上是一个声音传感器。声音传感器，能够使机器人象人一样具有听觉。 2、会利用声音传感器控制（启动）机器人运动或停止； 3、编写程序让机器人沿黑线行走 教学过程 一、引入 光电传感器使机器人有了视觉，能分辨物体的颜色，那么，能不能让机器人象人一样有听觉，能听到环境的声音呢？ 当然可以，我们可以给机器人安装一个声音传感器。 二、NXT声音传感器 声音传感器实际上就是一个类似话筒（耳麦）的设备，它能接收声音信息。声音的大小常用音量表示，