第一篇：認識機器人教學案例

認識機器人教學案例

［背景材料］

我們學校準備要引進機器人工作室，這對我們信息技術教師來說即使一個機遇也是一個挑戰，因為我們要重頭開始學習，但也開拓了我們的視野，我根據青島出版社的義務教育實驗教科書《初中信息技術》九年級上冊第四單元第一課《認識機器人》的教學目標圍繞制定的教學案例。在七年級某一班級上了一節課，主要是看看學生的反應能力與接受新知識的能力。

二、教學設計

[教學目標]

知識目標：了解機器人的概念、特征、分類與用途，簡單了解機器人的發展歷程。

技能目標：熟練利用網絡查找信息和處理信息。

情感目標：培養學生對機器人的興趣，培養學生關心科技、熱愛科學、勇于探索的精神。

[教學重點與難點]

教學重點：機器人的概念、特征；學生的自學能力和探索精神的培養。

難點分析：機器人的概念及其特征；學生自我評價。

[案例描述]

片斷1 觀看視頻引入教學內容

師：21世紀被信息技術專家譽為智能機器人的時代，機器人在各行各業將得到更加廣泛的應用，機器人技術綜合機械工程、電子工程、傳感器應用、信息技術、數學、物理等多種學科，它代表著一個國家的高科技發展水平。同學們在生活中有沒有接觸過機器人？在影視作品中的機器人是什么樣的？請同學給大家描述一下。

學生積極舉手描述自己生活中、電影中見過的機器人，課堂氣氛活躍，教師適時導入新課：

師：下面請同學們看一段關于智能機器人的視頻。（教師播放關于機器人比賽的視頻）

觀看過后：同學們舉了這么多機器人的例子，我們從剛才的視頻上也看到機器人具有類似人類的形體和較高的智能。那么，到底什么是機器人呢？是不是只有在高科技實驗室、科幻電影里面具有與人類相似的形體的才叫機器人呢？

學生開始討論，問題初步涉及到機器人的特征方面。

師：現實生活中，機器人無處不在，并在我們的生活中起著重要的作用。你是否注意過商場的自動門、街頭的取款機？這就是機器人！機器人就在我們身邊！那么人們是怎么定義機器人的呢？

片斷2 以任務為驅動開展教學

師：請同學們自學課本內容回答以下問題

1、什么是機器人？

2、機器人有什么特征？結合機器人的特征回答為什么商場的自動門、街頭的取款機也稱為機器人？

學生閱讀課本內容，總結歸納知識點。幾分鐘后，大部分學生總結出自己的答案，開始踴躍舉手。

學生1：機器人是一種具有類似某些生物器官功能、用以完成特定操作和移動任務的、可通過編程來控制的機械電子裝置。

學生2：機器人應該是由計算機控制的通過編排程序具有某些功能的機械。

師：從同學們的回答中可以看出機器人的外表不必像人，只要在功能上能模擬生物的動作和行為，都可以稱作機器人。下面請同學們總結機器人的基本特征。

學生回答自己歸納、總結的機器人特征：

1．大腦： 控制機器人的程序。

2．動作： 任何機器人都有一定的動作表現。

3．身體： 是一種物理狀態，具有一定的形態。

師：回過頭來，我們看看剛才談到的商場自動門是不是機器人（與以上特征一一比對，得出它是機器人的結論）。

師：下面請同學們思考，你們面前的電腦是不是機器人？為什么？

教師擴展知識引出機器與機器人的區別：

（機器人擁有傳感器，運用了感測技術，對人類有回饋的作用，而機器則只能完全由人或程序來控制，不會因外在情況的改變而影響自己的動作。）

片斷3 了解機器人的發展史，增加學生對機器人的興趣

學生學習到這里，已經對機器人產生了興趣，迫切想了解更多的關于機器人的知識，有些學生開始在下面低聲討論自己對機器人認識。教師在學生學習興趣高漲時介紹機器人的歷史，可增加學生對機器人、對信息技術的學習興趣。

師：機器人的出現，使人類擺脫了繁重危險的體力勞動，標志著人類社會的進步。從1961年生產出第一臺工業機器人到機器人研制開發蓬勃發展的今天，機器人主要經歷了三個發展階段??

（教師詳細介紹機器人發展的三個階段及各階段機器人的特征，著重介紹第三代機器人---智能機器人的知識，激發學生的興趣，為下面的學習內容打下基礎。）

片斷4 分組活動擴展知識

師：現在，智能機器人已廣泛應用在社會的各個領域。下面請大家以小組合作的形式通過互聯網查找、學習在生產、生活中應用了哪些機器人？它們的用途是什么？并填寫表格1-3。

（1）成立小組，分工合作，制定活動計劃。

姓名 特長

任務

表1：小組成員分工表

（2）確定活動的探索主題，構建問題框架。

機器人名稱

應用領域

關鍵詞

用途

資料來源

表2：機器人應用情況調查表

（3）評價要求

通過自評和互評的方式進行評價，標準如下：

評價項目

星級

探究主題

較明確

明確

明確且有新意

關鍵詞

定位欠準確

基本切中主題

定位準確

信息檢索

與主題關聯少

與主題有一定關系

與主題密切相關

合作學習

有簡單工作計劃，分工不明確

工作計劃較詳細，分工基本明確

工作計劃詳細，分工明確，小組協作好

評語

表3：評價表

學生在聽完老師的任務和要求后分組進行學習，教師巡視學生操作，收集掌握學生學習過程的信息：

信息1：全部學生都能夠按要求分組學習，合理分配各自的任務。

信息2：大部分學生能夠通過網絡完成學習任務，填寫完學習表格。有三分之一的學生完成的較出色。

信息3：少部分學生在自我評價環節沒有按教師提供的評價標準進行。

三、教學反思

良好的開端是成功的一半。作為課堂教學的一個必需環節，課堂的導入是學生主體地位的依托，也是教師主導作用的體現。教師要格外重視課堂導入設計，要創造良好的氛圍，調整學生的情緒。更何況現代教學論認為：教學效果在很大程度上取決于學生內在心理狀態（即情感心理狀態）。信息技術課主導應用任務驅動法展開教學。有些學生一上課就問“老師，今天有什么任務”。這樣機械地應用任務教學法，學生不免對信息技術課產生一絲厭倦。如何在課堂導入環節下功夫，自然而然地引入到課堂所要完成的任務上來，是一堂課良好開端的關鍵。在本課中開始我向學生展示了關于機器人的圖片和有意思的視頻，效果不錯，學生的注意力一直圍繞著本節課，使教學活動能夠順利開展，學生對知識的掌握程度較高。

大膽放手讓學生去嘗試，從中了解學生的操作水平面，適時調整教學策略。在片斷4中，按照新課程的教學理念，教師要求學生分組學習，獨立填寫學習表格，鍛煉學生的自主探索精神。在自評與互評環節，由于評價項目較多，有的學生沒有充分理解教師的要求，導致評價環節開展的不順利，這就要求教師在學生自我評價前引導學生理解各項評價的要求。任務完成后教師從學生中尋找優秀作業（作品），通過對優秀作業（作品）的講解來突破教學環節，既解決了問題，又給優秀學生以展示的機會，對這些學生在信息技術的探索中無疑注入了強勁的推動劑。

第二篇：認識機器人 教學反思

認識機器人 教學反思

本課是小學六年級下冊第十課的教學內容，在此課的教學中我主要突出以下幾個方面：

一、精選教學素材

素材的好壞會直接影響學生的學習興趣及教學效果，記得在第一次試教中，為了介紹形態各異，功能不同的機器人，我用靜態的圖片素材，然后口頭加以介紹說明。通過教學，這種介紹方法學生不僅參與的積極性不高，而且很難不能體會機器人的主要特征。發現問題后，我將大部分的圖片素材，換成了視頻素材。實踐證明動態素材不僅可以大大提高課堂效率，而且激發了學生主動參與學習的興趣。將無趣的知識教學融入到趣味的素材展示中，學生的心情會變得輕松、愉快，學習由被動變為主動，由強迫學變為自覺學，進而使注意力變得集中和持久，觀察力變得敏銳，想象力變得豐富，創造思維更加活躍。

二、理論聯系實際

在本課的教學中，我十分重視理論聯系實際。如：為了引出機器人能按照人們事先編制的程序工作，我特意安排了“按軌跡搬運機器人”的視頻，學生通過自己的觀察，發現了機器人會按照我們事先為它畫好的黑線行走、搬物。有了這個視覺上的感知，學生就可以輕松的理解機器人的這個特征。又如：在得出機器人的三個特征后，為了加深學生的理解，我特意帶了一個機器人，讓學生觀察，實踐。通過觀察，學生體會到機器人有一定的機械結構和外形，并能完成一定的動作。通過讓機器人一下子變兇猛，一下子變溫柔的實踐，體會了它有自己的大腦，會按照人們事先編好的程序工作。

三、注重學生的創造能力的培養

未來是屬于學生的，未來的機器人也需要學生去發明創造。因此學生創造能力的培養顯得尤為重要。在最后一個環節中，我安排了前后桌的同學一起設計未來的機器人。在討論交流中，不僅培養了學生的創新能力，還培養了學生的語言表達能力。

四、注重知識的擴展

一節課的時間是有限的，而機器人的相關知識有很多，（如：機器人的由來，除了我介紹的機器人以外還有哪些機器人等等）教師不可能在40分鐘能內滿足所有學生對知識的需求。因此課外的擴展顯得尤為重要，而在信息技術高速發展的今天，學生的學習活動可以不受時間和空間的限制，只要有計算機，能在任何時間任何地點根據需要進行學習。在這種環境下，傳統的課堂教學模式所限定的作息時間得到了妥當的延伸和優化，豐富的教育資源足以滿足不同層次的學生的學習需求，給予學生充分的選擇學習的自由和權力。

機器人教學使師生在學習中隨時都可能產生一個驚喜、一種成功、一個期待、一個新思路的誕生。

《機器人走正方形》教學反思

本課是以機器人仿真系統軟件為平臺，通過圖形化編程形式降低學生對算法和編程的難度，利用機器人運行過程中的可視化運行界面，激發學生對機器人編程的興趣，降低學生對計算機算法和編程的恐懼心理，給學生提供無限的創造空間。在本課的教學中通過機器人舞蹈視頻引入，激發學生的興趣，用任務驅動、成功評價給學生創設一個自由的、可體驗成功的編程空間。

通過幾個星期的教學，我發現機器人課堂教學跟信息技術課堂教學相比有以下顯著特點：

1、學生參與積極性高

2、實踐性更強，更注重培養學生分析問題，解決問題的能力，要求學生能根據現實直觀的現象來分析程序中的問題。從而確定解決問題的方法。

3、更著重培養學生創新能力的培養

4、容易讓學生理解編程知識。

5、課堂組織形式可劃分為搭建課和程序調試及實踐課

6、綜合性強，能反應一個人的綜合素質。

所以在這節課中，也同樣體現了機器人課堂教學的優勢所在。由于在這節課是一堂新課，學生理解了直線行走的原理及編程思維后，第一次接觸轉彎教學，雖然與直線行走測試相似，但難度有所增加，尤其是在確定走80厘米的直線，和右轉90度時用的時間比較多。

通過這節課，我對機器人課堂教學有了些許領悟。

一、做好課堂引領作用，減少學生實踐繞彎路。

大部分同學在調試參數時有一定的方法以確定參數的范圍，比如先一個小的參數機器人走得不夠，換個大得多的參數機器人超過要走的直線，然后在這中間

找一個，使查找的范圍縮小。但是往往大部分同學電機和延時同時調試，在學生實踐過程中，需要告知學生調試的最佳方案。

二、做好任務的低起點設置，全面關注學生。

由于機器人課堂教學在九年級才開始不久，編程思路在學生思維中還未形成，編程方法在學生習慣中還未廣泛應用，現實生活的代數運算和計算機思維的程序結構還未結合的情況下，要求學生完成一項或幾項難度較大的任務，對學生的學習積極性和興趣打擊極大，所以在設置任務時，我盡量采用低起點、小步子的方式，讓學生體驗到每邁出一步的喜悅，全面關注學生，關注全體學生。

三、做好教學難易度梯次設置，增強學生成功欲望。

在做到低起點任務設置后，對部分學習欲望強烈、編程能力強的學生，針對其特有的“傲氣”，開展任務的梯次設置，難度逐級增高。對于絕大部分同學來說，低起點任務都能順利完成，高梯次的任務在同學的幫助下，在有限的課堂時間里也能部分完成任務。未能完成的部分可能就是下堂課的教學重難點，對教學設計也是有一定的幫助。通過梯次設置，讓同班級的學生在現有的知識、能力水平和潛力傾向不同的情況下，讓所有的學生在教師適當的梯次設置和同學的相互作用中得到最好的發展和提高

機器人教學反思

機器人的教學工作有苦也有樂，自己從事機器人的教學工作兩年多來，其中的酸甜苦辣值得回味，下面機器人的教學做一個簡單的總結。

首先，要精選教學素材。素材的好壞會直接影響學生的學習興趣及教學效果，記得在第一次教學中，為了介紹形態各異，功能不同的機器人，我用靜態的圖片素材，然后口頭加以介紹說明。通過教學，這種介紹方法學生不僅參與的積極性不高，而且很難不能體會機器人的主要特征。發現問題后，我將大部分的圖片素材，換成了視頻素材。實踐證明動態素材不僅可以大大提高課堂效率，而且激發了學生主動參與學習的興趣。將無趣的知識教學融入到趣味的素材展示中，學生的心情會變得輕松、愉快，學習由被動變為主動，由強迫學變為自覺學，進而使注意力變得集中和持久，觀察力變得敏銳，想象力變得豐富，創造思維更加活躍。其次，要理論聯系實際。在本課的教學中，我十分重視理論聯系實際。如：為了引出機器人能按照人們事先編制的程序工作，我特意安排了“按軌跡搬運機器人”的視頻，學生通過自己的觀察，發現了機器人會按照我們事先為它畫好的黑線行走、搬物。有了這個視覺上的感知，學生就可以輕松的理解機器人的這個特征。又如：在得出機器人的三個特征后，為了加深學生的理解，我特意帶了一個機器人，讓學生觀察，實踐。通過觀察，學生體會到機器人有一定的機械結構和外形，并能完成一定的動作。通過讓機器人一下子變兇猛，一下子變溫柔的實踐，體會了它有自己的大腦，會按照人們事先編好的程序工作。

第三，注重學生的創造能力的培養。未來是屬于學生的，未來的機器人也需要學生去發明創造。因此學生創造能力的培養顯得尤為重要。在最后一個環節中，我安排了前后桌的同學一起設計未來的機器人。在討論交流中，不僅培養了學生的創新能力，還培養了學生的語言表達能力。

第四，注重知識的擴展。一節課的時間是有限的，而機器人的相關知識有很多，（如：機器人的由來，除了我介紹的機器人以外還有哪些機器人等等）教師不可能在幾十分鐘能內滿足所有學生對知識的需求。因此課外的擴展顯得尤為重要，而在信息技術高速發展的今天，學生的學習活動可以不受時間和空間的限制，只要有計算機，能在任何時間任何地點根據需要進行學習。在這種環境下，傳統的課堂教學模式所限定的作息時間得到了妥當的延伸和優化，豐富的教育資源足以滿足不同層次的學生的學習需求，給予學生充分的選擇學習的自由和權力。機器人教學使師生在學習中隨時都可能產生一個驚喜、一種成功、一個期待、一個新思路的誕生。

電子計算機作為人類計算與思維的通用智力工具，使人類的智能獲得了空前的發展。人類創造了電腦，反過來電腦幫助開發人腦。計算機與基礎教育相結合已經成為當今世界的大趨勢。電腦作為人類總體指揮的結晶，作為新的現代化，誰不重視它的普及教育，誰就會在人才的激烈競爭中處于十分被動的地步。一個國家，一個民族，要想不落伍，要想躋身于世界先進民族之林，決定因素是其民族自身素質的提高，綜合國力的競爭，說到底是

人才素質的競爭。現在“科教興國”的號角已經吹響，中華民族的騰飛大有希望。“計算機普及從娃娃做”正是“科教興國”戰略中的重要的一環。

一、優選教學方法，注重學生學習情趣的培養。

學習興趣是學生基于自己的學習需要而表現出來的一種認識傾向，它在學生的學習中具有重要的作用。如在學習《認識計算機》一課，由于小學生初次接觸計算機時，大家都懷有一種畏懼又好奇的心理，很想知道計算機可以用來干什么，更想切身體會一下操作計算機的樂趣。兒童學習任何事情的最合適的動機是當他們興致高，心里想做的時候。我抓住這一契機先提出這樣一些問題：“你見過計算機嗎？”、“計算機有什么作用呢？”，學生紛紛舉手，各抒己見。接著我再利用教學演示光盤，向學生展示了一個色彩繽紛的電腦世界，通過觀看，學生不由自主地產生了“人們可以利用計算機進行畫圖、制作動畫、編輯聲音等工作，它的作用真大”的想法。這時學生學習興趣倍增，教學氣氛活躍，從而順利進入了新課的學習。在現有的教學條件下，不斷進行教學研究，在教學理論指導下，采用多種有效教學方法，激發興趣，讓學生自始至終愉快地學習，盡力滿足學生的求知欲，不斷提高教學效率。

二、組織協作學習，促進學生自學能力、合作精神的培養。

英國大文豪肖伯納曾作過一個著名的比喻，他說：“倘若你有一個蘋果，我也有一個蘋果，而我們彼此交換這些蘋果。但是，倘若你有一種思想，那么，人均每個人將各有道理。”通過合作、交流，每個人很可能得到一個，甚至幾個金蘋果。這實際上包含有協作學習的意思。在帶領學生上第一節計算機課時，我沒有急于展開教學，而是首先分組，將幾個同學分為一組，并告訴他們在學習過程中，必須相互合作，共同進步，取長補短，互相促進。開展小組競賽的活動，進一步激起他們的好奇心，好勝心，并促進同學間的團結協作，只有合作愉快，才能獲勝。同學間互相幫助共同解決困難，互相指正錯誤。共同進步，這樣掌握知識又快又好。又如，學生借助互聯網的功能，查找信息，以小組為單位進行交流、討論、齊心協力一起解決問題，拓展學生獲得知識渠道。協作學習使得學生的學習活動更加生動，活潑和豐富多采。

三、加強聯系實際，培養學生的創新能力。

當前，面向新世紀的基礎教育的重任。推進教育信息化，是全面推進素質教育的要求，計算機的發展日新月異在信息技術教育中必須重視計算機的基礎教育，不斷提高學生的實際操作能力，為學生以后的學習打下堅實的基礎。如：小學信息技術中的操作系統知識、打字基本功的操作、畫圖工具箱的應用、圖塊的操作等，都是信息技術基本知識和技能，學生有了這些基礎，就有利于學生進一步學習其他信息技術，同時也是學生創造力的源泉。

創新是素質教育的核心內容。在學科教學中進行創新教育已成為中小學創新教育的主渠道。作為與創新教育有著“天然結合”計算機學科應當擔起這個重任。鼓勵、指導學生大膽、靈活地運用已學的知識，解決實際問題是培養學生創新精神與創新能力的有效方法。在解決這些實際問題的過程中，教師可組織學生開展競賽，進行自由討論，互相交流方法，互相啟發思路，以實現解決問題與培養創新能力的有機。

四、向學生提供形象直觀的材料，還可能培養學生的想象力、覺力。

在計算機教學中激發學生的創新意識，培養學生的創新思維，提高學生的創新能力，促進學生個性的發展，是教師義不容辭的責任。創新能力的培養是創新教育的核心，實踐是創新的源泉，因而教師在教學中要聯系實際，注重學生實際能力的培養，求新出異，提高學生創新的積極性。

計算機學科還是一門新興的學科，教師在教學中不能將眼光僅僅局限于課本，要不斷改進教學方法，認真實踐，及時總結，才會有創新，才能提高學生學習計算機的興趣，使學生主動地學習，也才能為培養21世紀實用人才奠定了良好的理論基礎，完成由學生的被動學習到自覺學習的飛躍，培養學生的自學能力和創造發揮能力。

第三篇：ABB機器人教學案例

ABB機器人教學案例

一、產品的搬運及自動計數

1、當機器人的啟動信號di2=1時，開始將產品從A處沿著半圓弧搬運到B處的產品箱內，吸盤控制信號為do1；

2、每一個產品箱最多裝3件產品，用參數srg1計數；

3、當產品箱裝滿3件產品，即reg1=3時，計數燈do2變亮，等待3秒；

4、最后機器人返回最佳等待位置（1軸0度，2軸15度，3軸-15度，4軸0度，5軸90度，6軸0度）

二、機器人沿三角形和圓形軌跡的運動

1、創建例行程序1，編寫圓形軌跡的運動程序；

2、創建例行程序2，編寫三角形軌跡的運動程序，并按如下要求編寫程序；

（1）判斷外部輸入信號di2的狀態，如果di2=1,則開始執行沿三角形軌跡運動，三角形軌跡用位置偏移功能Offs確定；

（2）用FOR指令重復執行3次圓形軌跡的運動程序，圓形軌跡的運動調用例行程序1；

（3）沿圓形軌跡運動完畢，等待3秒；

（4）最后機器人返回最佳等待位置（1軸0度，2軸15度，3軸-15度，4軸0度，5軸90度，6軸0度）

三、機器人沿正方形軌跡的移動

（1）、例行程序名稱為Rmove（2）、當安全門信號di10-1和機器人啟動信號di10-2全部閉合后，機器人開始工作。

（3）、機器人的工作內容為：機器人沿正方形軌跡運動，正方形軌跡用位置偏移功能算出，重復運行2次后，指示燈do10-1變亮，等待5秒后，指示燈do10-1熄滅。（4）、機器人回到安全位置。

四、機器人位置偏移功能

（1）、建立工具坐標系和工件坐標系。

（2）、創建一個例行程序，編寫機器人沿長方形軌跡重復運動兩遍（其中一偏為正向的長方形，另一偏位斜向的長方形）的程序，長方形軌跡的長寬分別是300mm和200mm，要求以長方形的其中一個頂點為基準點，利用位置偏移功能確定長方形的另外3個點。運動速度最高不超過V300，然后再主程序中用調用該例行程序。

五、機器人焊接

（1）、機器人焊接軌跡為直徑150mm的半圓；

（2）、機器人運動速度最高不超過V300；

（3）、用計時器記錄每焊接一件產品的時間；

（4）、焊接完三個產品后顯示“Finshuing”,然后回機械零點，結束工作。

第四篇：“滅火機器人”教學案例

“滅火機器人”培訓經驗介紹

和衷小學

蘇峻

機器人滅火是中小學機器人比賽的常規項目，怎樣提高機器人滅火的速度和穩定性是我們需要重點解決的問題。我校在近幾年中四次參加了該項目的比賽。現將平時訓練及比賽的經驗總結如下。

一、整體算法

1、第一搜索方案

我校使用右手法則為主的迷宮搜索方法，從起點向右走左手法則進4號房間，如果有火，進去撲滅，如果沒有，后退走右手法則搜索3號房間，2號和1號房間做同樣處理。如果機器人漏過了有火房間，則進入補救搜索階段。

2、補救搜索方案

補救搜索方案強調的是成功率，我們使用了簡單的右手法則，用前面的傳感器檢測1、2、3號房間，在機器人左側向左下角方向安裝一個火焰檢測傳感器，在路過4號房間時發現里面的火焰。如果機器人在1、2、3號房間內發現火焰，進入0號房間滅火程序。0號房間滅火程序是不區分房間的通用滅火程序，滅火成功后使用萬能回家算法回家，這樣的目的是提高穩定性。我們使用首選方案來追求好成績，用補救來處理意外情況。

二、補救算法體系

機器人首先使用無火不進房間的第1搜索方案，如果沒有發現火焰，使用補救搜索方案，在沒有發現火焰的情況下機器人不停止動作。搜索到火焰后機器人進入滅火程序，如果第1滅火方案滅火失敗，機器人開始調用第1補救方案。第1補救使用后退，對光，前進的方法，2次嘗試還沒有滅火成功，機器人調用第2補救方案，第二補救使用下圖所示的方法：

機器人先走右手法則到白線，停在那里判斷前面的火焰強弱，如果火焰強，開始滅火，如果沒有火焰，后退，轉身，走左手法則到另一條白線，另一白線附近沒有發現火，又后退轉身走右手，這樣反復兩次，如果還是沒有滅火成功，機器人調用第3補救方案，第3補救類似于補救搜索方案，機器人前進到墻壁，走右手法則到其他房間搜索火焰。如果發現了火焰，又進入滅火程序。這樣算法就構成了一個環，也就是說這里使用了復雜的遞歸函數，機器人是不滅火焰絕不罷休，除非內存空間被耗盡。第1補救方案主要解決機器人陷在滅火圈里面或撞在滅火圈附近的墻壁上等問題，第2補救方案解決機器人離火焰較遠的問題，第3補救是為了解決機器人把無火房間當有火的問題。這樣有計劃地使用不同的補救方案，搜索時間逐漸增加，搜索范圍逐漸擴大，有效地處理了速度與穩定之間的平衡。

三、萬能回家算法

一個比較完善的滅火機器人一般把迷宮搜索分為兩個階段，首先使用第一方案，第一方案大多使用無火不進房間的方法，如果第一時間沒有發現火焰，則機器人自動進入補救搜索階段，補救搜索一般使用簡單的“左手法則”或“右手法則”，由于機器人離開啟動的時間比較久，機器人已經行走了很大一段路程，這時候如果還想通過計算白線的數目來知道自己處于哪個房間是很難的，錯誤的判斷將導致機器人回家失敗。所以開發一種不管哪個房間都能夠成功回家的算法是很有必要的，據悉，新疆的兩位高中生已經找到了這一算法，但他們并沒有發表論文，在這里我們向大家公開自己的研究成果，以利于相互促進、共同提高。

本算法的關鍵是要找到一種能夠計算是否到家，又不影響迷宮行走的方法，如果機器人判斷自己已經回家則停止所有動作，如果到了一條白線，但又不是家，則機器人要越過這條白線繼續走迷宮。萬能回家算法適合用右手法則來實現，這一算法應用在1、2、4號房間效率很高，在這里我們首先來討論3號房間的回家問題，如下圖所示： 機器人首先走一段時間右手，再走出房門，以后都按照下面的方法處理：走迷宮一直到白線，向左轉弧線并進行到家判斷，如果到家則停止動作，如果沒有到家則再向右劃弧線直到看到墻壁，繼續走迷宮并按照上述方法處理，下面對最主要的到家判斷進行具體描述。

int djqr()//到家確認模塊

{ int bs=120;//白線的灰度值

float md;//白線密度

int n=0;//檢測次數

int bssm=0;//白線數目

long qst;//時間變量，控制轉左弧線

long qtt;///時間變量，控制地面灰度測量 motor(0,80);//前進1小段 motor(1,80);sleep(0.03);qst=mseconds();qtt=mseconds();while(mseconds()-qst<500l)// 轉左弧線半秒鐘

motor(0,-30);motor(1,30);

if(mseconds()-qtt>10l)//每10毫秒收集1次地面灰度值 { qtt=mseconds();n++;//檢測地面的次數

if(analog(2)

stop();

md=(float)bssm/(float)n;//計算白線在總檢測次數中的比例 if(md>0.6)//如果白線比例很高 return(1);//表示到家了 else return(0);// 表示沒有到家 }

上述回家算法已在本校實驗室驗證通過，本算法應用在1、2、4號房間同樣正確，并且可以取得很高的效率。

四、防止30秒靜止不動的算法

上面介紹了補救算法和萬能回家算法，似乎機器人滅火回家的成功率就會很高，但在測試過程中機器人還是會出現30秒靜止，轉5個相同的圈，撞倒蠟燭等導致任務失敗的情況。為此，我們有必要在程序中加入防止上述情況出現的代碼，提高穩定性。關于防止30秒靜止不動，我們已經找到比較穩定的算法，介紹如下。

通過實驗，我們發現導致機器人靜止不動的主要原因有下面兩點，一種情況是代碼進入了死循環。例如，為了讓機器人前進到墻，假設前面安裝了13號紅外避障傳感器，下面的代碼：

while(digital(13)!=1)//前進到墻模塊 { motor(0,60);motor(1,60);}

看上去沒有任何錯誤，但當機器人走的不好，如上圖位置時，由于前面的傳感器永遠不會檢測到墻壁，那么，上面的循環條件永遠得到滿足，這里就成了死循環代碼,這樣機器人就會３０秒靜止不動．為此我們可以做以下改進： st=mseconds();//記下開始前進時間 while(digital(13)!=1)//如果看不到墻壁 { motor(0,60);//前進 motor(1,60);if(mseconds()-st>1000L)//１秒后退出循環,1000毫秒時間根據需要可以 //修改，比實際需要長一點 break;//退出循環 } 通過時間變量的引入，確保１秒后退出循環，這類死循環機器人經常發生，我們要小心應用循環語句，我們把這一情況叫機器人特色的死循環。

第2種經常發生的情況是機器人做出自相矛盾的微動作，從人的視覺上來說是靜止不動，例如納英特機器人在走左手法則，在位置不好的時候。

機器人前面的傳感器看不到墻壁，根據左手法則，它要左轉，轉了一點以后，前面的傳感器看到了墻壁，根據法則又要右轉，這樣循環往復，機器人就在這里停步不前，對此我們可以使用類似下面的算法，下面的算法是走到一條白線的安全方法，這里是為了走回家。Daojia=0;while(daojia==0){ gst=mseconds();

while(mseconds()-gst<5000l)//每5秒種調整姿態1次 {i=migong_right();//走右手同時檢測白線的函數

if(i==1)//檢測到白線 { daojia=1;stop();break;} } if(daojia==0)//還沒有到家，調整機器人姿態1次。{ motor(0,-100);//后退1點 motor(1,-100);sleep(0.03);

motor(0,100);//左轉1點 motor(1,-100);sleep(0.08);} } 從某點出發走左手，如果在正常情況下4秒可以回家，但現在5秒還沒有回家，那么調整動作就會起作用。只要我們選擇合適的參數，就可以防止機器人30秒靜止不動，又不影響正常行走時的效率。

第五篇：樂高機器人教學案例

樂高機器人教學案例

每個人都有童年的夢想，就像每個人都有童年幸福的渴望。日有所思，夜有所想。兒時的夢回，或笑面如花或淚流滿腮，一切都由時間的車輪來支配。

兒時的我有著自己對未來對世界的各種猜想，兒時的我曾經想過能不能成為一個絕世的神醫讓疾病不在這個藍色的星球上出現；曾夢到自己駕駛著怪異的飛行器穿梭在太陽和月亮之間??然而，現實生活中伴隨我的卻是銹跡斑斑的三輪小車和早已被哥哥拆的不像樣子的鐵皮小車模型，它們陪伴我度過了整個童年時光。每當我把玩于手而又未曾盡興時常常對自己說，將來要發明一個能變出各種新奇好玩的玩具寶箱。但兒時的夢一直沒能實現，直到我遇到了“樂高”機器人，我的夢想終于可以讓我的學生們去實現了。作為一名教育工作者，每時每刻都在考慮如何讓學生在課堂中獲得快樂，如何讓孩子們能在一個歡樂的氛圍中度過金色的童年時光，我遇到“樂高”機器人，我想我能幫他們敲開快樂之門。

我是一名小學老師，我的工作就是教育學生掌握各種知識，培養他們各種能力，實現學生在創造中學習知識、鞏固知識、運用知識，這是我工作的最終目標。那么，如何使學生能在快樂的創造過程中學習、鞏固、運用知識呢？我用“樂高”機器人作為憑借，有效地促進了這個目標的實現，下面我就一個案例來說一下我的做法：

星期五下午的校本課程時間，我組織六年級的學生們進行了一場別開生面的“FLL海洋奧德賽”班級對抗賽。賽前我向學生們提出要求，要求他們不僅能夠完成任務，還要在完成每項任務后根據自己所掌握的海洋知識對每項任務做出簡單說明，說明這項任務對人類社會具有什么積極的作用，并且利用自己的想象力和創造力對任務進行合理的增加和刪除。

在比賽進行到六年級一班的時候，他們在完成各項任務后，又拿出一個自己搭建的“淡水生發廠”，利用機器人打開“淡水生發廠”的開始閥門，任務完成后，他們簡單的給大家介紹了在目前淡水資源匱乏的情況下，將來向海洋索取水源，海洋水資源豐富，但都是咸水，“淡水生發廠”能夠幫助人們將無限的海水資源變成人類生存的保障，通過建立“淡水生發廠”，還可以把海水引入內地，把沙漠變成綠州，這些孩子們的介紹引起其它孩子們的熱烈討論，說如果這個夢想成為現實，那么許多水資源缺乏的地方，人們將不會再因為缺水而過著貧困的生活。激勵的討論中，孩子們還互相約定在下一個星期的活動時間內開展一個通過機器人解決一個保護水資源，杜絕水污染的任務比賽。在一班孩子們介紹完后其它班級的學生也對自己創設的任務進行了介紹，他們有的設立的創意任務是通過機器人消滅赤潮區，有的是通過機器人建立海上臨時救助站等等。

通過活動，學生的創造力和想像力得到了充分的發揮，把自己對未來海洋世界所要對面的問題通過自己的方式進行了表達，并且提供了自己的解決方案，整個活動達到了讓孩子們充分利用自己的所學所知設置問題，運用所學所知解決問題的效果，孩子們也在活動中得到了一次新的提高。許多的事可以拒絕，許多的夢卻不可以省略。不管是在風和日麗的白天，還是在繁星閃爍的夜晚。打開塵封已久的想像的心窗，讓陽光雨露灑遍心靈的每一個角落吧，未來就在你自己的心房，人在實現自己的夢想的時候最美。但愿我的學生們能通過自己的努力實現自己兒時的夢想，我真誠的祝福他們，同時也真誠的感謝幫助他們實現夢想的精靈——樂高機器人。