第3課 避障小車(chē)

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1、第3課避障小車(chē)一、教材與學(xué)生情況分析本節(jié)課是《Arduino創(chuàng)意機(jī)器人》第三章《智能小車(chē)》的第三節(jié)課。通過(guò)前面兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)可以使用小車(chē)完成基本的運(yùn)動(dòng)。但是我們的小車(chē)還不智能，隨著學(xué)習(xí)的深入，對(duì)小車(chē)也有了更高的要求。本節(jié)課利用多種傳感器實(shí)現(xiàn)小車(chē)避障。二、教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)使用觸碰傳感器以及數(shù)字防跌落傳感器，掌握避障小車(chē)制作的一般過(guò)程。2.通過(guò)不同傳感器的使用，體驗(yàn)多種辦法解決避障問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，感受學(xué)習(xí)Arduino機(jī)器人的樂(lè)趣。三、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：使用兩種傳感器進(jìn)行避障教學(xué)難點(diǎn)：小車(chē)避障過(guò)程的分析四、教學(xué)流程1．拋出疑問(wèn)，引入新課教

2、師：我們發(fā)現(xiàn)在自然界中，有很多昆蟲(chóng)通過(guò)觸角檢測(cè)前進(jìn)道路上的障礙，所以在遇到障礙物時(shí)可以繞道而行。當(dāng)然，我們的小車(chē)在前進(jìn)途中，也會(huì)遇到各種各樣的障礙物。我們想不想給小車(chē)也裝上觸角進(jìn)而避障呢？出示課題《避障小車(chē)》。2．教學(xué)新課（1）觸碰傳感器展示觸碰傳感器，并讓學(xué)生從工具盒中拿出觸碰傳感器，將其安裝在小車(chē)上（這里使用一左一右，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整）。講解觸碰傳感器特性：它是一個(gè)利用接觸片實(shí)現(xiàn)檢測(cè)觸碰功能的電子部件，3主要用于檢測(cè)外界觸碰情況，是一種數(shù)字傳感器，在碰到障礙物時(shí)，值為0，否則值為1。讓學(xué)生將觸碰傳感器接在數(shù)字針腳上，觀(guān)察當(dāng)手碰到

3、觸碰傳感器時(shí)，其自帶指示燈亮滅情況。（2）基礎(chǔ)任務(wù)：使用觸碰傳感器制作避障小車(chē)1）任務(wù)描述使用兩個(gè)觸碰傳感器進(jìn)行避障，使小車(chē)能夠避障。2）搭建硬件將觸碰傳感器一左一右安裝在小車(chē)上，注意將觸碰傳感器的觸角朝外。這里，我們分別接在了數(shù)字針腳2、3。3）編寫(xiě)程序（參考）【提示】在使用觸碰傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到障礙物，會(huì)后退幾秒，再轉(zhuǎn)彎，而不能讓其直接轉(zhuǎn)彎。這是因?yàn)橛|碰傳感器要接觸到障礙物，才算檢測(cè)到了。可以嘗試直接轉(zhuǎn)彎的情況。（3）提高任務(wù)：使用防跌落感器制作避障小車(chē)1）任務(wù)描述使用前面用過(guò)的防跌落傳感器進(jìn)行避障。注意到防跌落傳感器可以檢測(cè)到1

4、0cm以?xún)?nèi)的障礙物。提問(wèn)：防跌落傳感器檢測(cè)到障礙物時(shí)，小車(chē)可以直接拐彎嗎？2）搭建硬件3將電機(jī)引出的紅、黑線(xiàn)分別接在M1、M2正負(fù)極上，數(shù)字防跌落傳感器接在數(shù)字針腳，這里，我們假設(shè)接在數(shù)字針腳2、3，注意防跌落傳感器的安裝，使其感應(yīng)區(qū)朝外。3）編寫(xiě)程序【提示】體驗(yàn)使用不同傳感器制作相同功能小車(chē)時(shí)的不同之處，比較兩種方案優(yōu)劣。3.拓展提升觀(guān)察避障小車(chē)前進(jìn)路線(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)小車(chē)雖然可以成功避障，但是小車(chē)行進(jìn)路線(xiàn)是沒(méi)有規(guī)律的。那么如果我們的小車(chē)走進(jìn)一個(gè)迷宮，是很難成功走出來(lái)的。閱讀教材中視野拓展的內(nèi)容，觀(guān)看小車(chē)走迷宮視頻，了解小車(chē)走迷宮原理以及左手規(guī)

5、則。4．課堂總結(jié)通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了觸碰傳感器，掌握了使用觸碰傳感器制作避障小車(chē)，同時(shí)也進(jìn)一步加深了對(duì)數(shù)字防跌落傳感器的認(rèn)識(shí)，可以使用防跌落傳感器制作避障小車(chē)。對(duì)比這兩種避障小車(chē)，實(shí)際體會(huì)到了觸碰傳感器與數(shù)字防跌落傳感器的相同之處與不同之處，感受到了多種途徑解決問(wèn)題的樂(lè)趣。5．布置作業(yè)1）根據(jù)左手規(guī)則的四種情況，畫(huà)出簡(jiǎn)單的小車(chē)走迷宮流程圖。2）搭建簡(jiǎn)單的迷宮，編寫(xiě)程序，嘗試實(shí)現(xiàn)。3）思考：走迷宮時(shí)，你選擇用觸碰傳感器還是數(shù)字防跌落傳感器？為什么？3