认识机器人教学案例

第一篇：认识机器人教学案例

认识机器人教学案例

［背景材料］

我们学校准备要引进机器人工作室，这对我们信息技术教师来说即使一个机遇也是一个挑战，因为我们要重头开始学习，但也开拓了我们的视野，我根据青岛出版社的义务教育实验教科书《初中信息技术》九年级上册第四单元第一课《认识机器人》的教学目标围绕制定的教学案例。在七年级某一班级上了一节课，主要是看看学生的反应能力与接受新知识的能力。

二、教学设计

[教学目标]

知识目标：了解机器人的概念、特征、分类与用途，简单了解机器人的发展历程。

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。

[教学重点与难点]

教学重点：机器人的概念、特征；学生的自学能力和探索精神的培养。

难点分析：机器人的概念及其特征；学生自我评价。

[案例描述]

片断1 观看视频引入教学内容

师：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。同学们在生活中有没有接触过机器人？在影视作品中的机器人是什么样的？请同学给大家描述一下。

学生积极举手描述自己生活中、电影中见过的机器人，课堂气氛活跃，教师适时导入新课：

师：下面请同学们看一段关于智能机器人的视频。（教师播放关于机器人比赛的视频）

观看过后：同学们举了这么多机器人的例子，我们从刚才的视频上也看到机器人具有类似人类的形体和较高的智能。那么，到底什么是机器人呢？是不是只有在高科技实验室、科幻电影里面具有与人类相似的形体的才叫机器人呢？

学生开始讨论，问题初步涉及到机器人的特征方面。

师：现实生活中，机器人无处不在，并在我们的生活中起着重要的作用。你是否注意过商场的自动门、街头的取款机？这就是机器人！机器人就在我们身边！那么人们是怎么定义机器人的呢？

片断2 以任务为驱动开展教学

师：请同学们自学课本内容回答以下问题

1、什么是机器人？

2、机器人有什么特征？结合机器人的特征回答为什么商场的自动门、街头的取款机也称为机器人？

学生阅读课本内容，总结归纳知识点。几分钟后，大部分学生总结出自己的答案，开始踊跃举手。

学生1：机器人是一种具有类似某些生物器官功能、用以完成特定操作和移动任务的、可通过编程来控制的机械电子装置。

学生2：机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有某些功能的机械。

师：从同学们的回答中可以看出机器人的外表不必像人，只要在功能上能模拟生物的动作和行为，都可以称作机器人。下面请同学们总结机器人的基本特征。

学生回答自己归纳、总结的机器人特征：

1．大脑： 控制机器人的程序。

2．动作： 任何机器人都有一定的动作表现。

3．身体： 是一种物理状态，具有一定的形态。

师：回过头来，我们看看刚才谈到的商场自动门是不是机器人（与以上特征一一比对，得出它是机器人的结论）。

师：下面请同学们思考，你们面前的电脑是不是机器人？为什么？

教师扩展知识引出机器与机器人的区别：

（机器人拥有传感器，运用了感测技术，对人类有回馈的作用，而机器则只能完全由人或程序来控制，不会因外在情况的改变而影响自己的动作。）

片断3 了解机器人的发展史，增加学生对机器人的兴趣

学生学习到这里，已经对机器人产生了兴趣，迫切想了解更多的关于机器人的知识，有些学生开始在下面低声讨论自己对机器人认识。教师在学生学习兴趣高涨时介绍机器人的历史，可增加学生对机器人、对信息技术的学习兴趣。

师：机器人的出现，使人类摆脱了繁重危险的体力劳动，标志着人类社会的进步。从1961年生产出第一台工业机器人到机器人研制开发蓬勃发展的今天，机器人主要经历了三个发展阶段„„

（教师详细介绍机器人发展的三个阶段及各阶段机器人的特征，着重介绍第三代机器人---智能机器人的知识，激发学生的兴趣，为下面的学习内容打下基础。）

片断4 分组活动扩展知识

师：现在，智能机器人已广泛应用在社会的各个领域。下面请大家以小组合作的形式通过互联网查找、学习在生产、生活中应用了哪些机器人？它们的用途是什么？并填写表格1-3。

（1）成立小组，分工合作，制定活动计划。

姓名 特长

任务

表1：小组成员分工表

（2）确定活动的探索主题，构建问题框架。

机器人名称

应用领域

关键词

用途

资料来源

表2：机器人应用情况调查表

（3）评价要求

通过自评和互评的方式进行评价，标准如下：

评价项目

星级

探究主题

较明确

明确

明确且有新意

关键词

定位欠准确

基本切中主题

定位准确

信息检索

与主题关联少

与主题有一定关系

与主题密切相关

合作学习

有简单工作计划，分工不明确

工作计划较详细，分工基本明确

工作计划详细，分工明确，小组协作好

评语

表3：评价表

学生在听完老师的任务和要求后分组进行学习，教师巡视学生操作，收集掌握学生学习过程的信息：

信息1：全部学生都能够按要求分组学习，合理分配各自的任务。

信息2：大部分学生能够通过网络完成学习任务，填写完学习表格。有三分之一的学生完成的较出色。

信息3：少部分学生在自我评价环节没有按教师提供的评价标准进行。

三、教学反思

良好的开端是成功的一半。作为课堂教学的一个必需环节，课堂的导入是学生主体地位的依托，也是教师主导作用的体现。教师要格外重视课堂导入设计，要创造良好的氛围，调整学生的情绪。更何况现代教学论认为：教学效果在很大程度上取决于学生内在心理状态（即情感心理状态）。信息技术课主导应用任务驱动法展开教学。有些学生一上课就问“老师，今天有什么任务”。这样机械地应用任务教学法，学生不免对信息技术课产生一丝厌倦。如何在课堂导入环节下功夫，自然而然地引入到课堂所要完成的任务上来，是一堂课良好开端的关键。在本课中开始我向学生展示了关于机器人的图片和有意思的视频，效果不错，学生的注意力一直围绕着本节课，使教学活动能够顺利开展，学生对知识的掌握程度较高。

大胆放手让学生去尝试，从中了解学生的操作水平面，适时调整教学策略。在片断4中，按照新课程的教学理念，教师要求学生分组学习，独立填写学习表格，锻炼学生的自主探索精神。在自评与互评环节，由于评价项目较多，有的学生没有充分理解教师的要求，导致评价环节开展的不顺利，这就要求教师在学生自我评价前引导学生理解各项评价的要求。任务完成后教师从学生中寻找优秀作业（作品），通过对优秀作业（作品）的讲解来突破教学环节，既解决了问题，又给优秀学生以展示的机会，对这些学生在信息技术的探索中无疑注入了强劲的推动剂。

第二篇：认识机器人 教学反思

认识机器人 教学反思

本课是小学六年级下册第十课的教学内容，在此课的教学中我主要突出以下几个方面：

一、精选教学素材

素材的好坏会直接影响学生的学习兴趣及教学效果，记得在第一次试教中，为了介绍形态各异，功能不同的机器人，我用静态的图片素材，然后口头加以介绍说明。通过教学，这种介绍方法学生不仅参与的积极性不高，而且很难不能体会机器人的主要特征。发现问题后，我将大部分的图片素材，换成了视频素材。实践证明动态素材不仅可以大大提高课堂效率，而且激发了学生主动参与学习的兴趣。将无趣的知识教学融入到趣味的素材展示中，学生的心情会变得轻松、愉快，学习由被动变为主动，由强迫学变为自觉学，进而使注意力变得集中和持久，观察力变得敏锐，想象力变得丰富，创造思维更加活跃。

二、理论联系实际

在本课的教学中，我十分重视理论联系实际。如：为了引出机器人能按照人们事先编制的程序工作，我特意安排了“按轨迹搬运机器人”的视频，学生通过自己的观察，发现了机器人会按照我们事先为它画好的黑线行走、搬物。有了这个视觉上的感知，学生就可以轻松的理解机器人的这个特征。又如：在得出机器人的三个特征后，为了加深学生的理解，我特意带了一个机器人，让学生观察，实践。通过观察，学生体会到机器人有一定的机械结构和外形，并能完成一定的动作。通过让机器人一下子变凶猛，一下子变温柔的实践，体会了它有自己的大脑，会按照人们事先编好的程序工作。

三、注重学生的创造能力的培养

未来是属于学生的，未来的机器人也需要学生去发明创造。因此学生创造能力的培养显得尤为重要。在最后一个环节中，我安排了前后桌的同学一起设计未来的机器人。在讨论交流中，不仅培养了学生的创新能力，还培养了学生的语言表达能力。

四、注重知识的扩展

一节课的时间是有限的，而机器人的相关知识有很多，（如：机器人的由来，除了我介绍的机器人以外还有哪些机器人等等）教师不可能在40分钟能内满足所有学生对知识的需求。因此课外的扩展显得尤为重要，而在信息技术高速发展的今天，学生的学习活动可以不受时间和空间的限制，只要有计算机，能在任何时间任何地点根据需要进行学习。在这种环境下，传统的课堂教学模式所限定的作息时间得到了妥当的延伸和优化，丰富的教育资源足以满足不同层次的学生的学习需求，给予学生充分的选择学习的自由和权力。

机器人教学使师生在学习中随时都可能产生一个惊喜、一种成功、一个期待、一个新思路的诞生。

《机器人走正方形》教学反思

本课是以机器人仿真系统软件为平台，通过图形化编程形式降低学生对算法和编程的难度，利用机器人运行过程中的可视化运行界面，激发学生对机器人编程的兴趣，降低学生对计算机算法和编程的恐惧心理，给学生提供无限的创造空间。在本课的教学中通过机器人舞蹈视频引入，激发学生的兴趣，用任务驱动、成功评价给学生创设一个自由的、可体验成功的编程空间。

通过几个星期的教学，我发现机器人课堂教学跟信息技术课堂教学相比有以下显著特点：

1、学生参与积极性高

2、实践性更强，更注重培养学生分析问题，解决问题的能力，要求学生能根据现实直观的现象来分析程序中的问题。从而确定解决问题的方法。

3、更着重培养学生创新能力的培养

4、容易让学生理解编程知识。

5、课堂组织形式可划分为搭建课和程序调试及实践课

6、综合性强，能反应一个人的综合素质。

所以在这节课中，也同样体现了机器人课堂教学的优势所在。由于在这节课是一堂新课，学生理解了直线行走的原理及编程思维后，第一次接触转弯教学，虽然与直线行走测试相似，但难度有所增加，尤其是在确定走80厘米的直线，和右转90度时用的时间比较多。

通过这节课，我对机器人课堂教学有了些许领悟。

一、做好课堂引领作用，减少学生实践绕弯路。

大部分同学在调试参数时有一定的方法以确定参数的范围，比如先一个小的参数机器人走得不够，换个大得多的参数机器人超过要走的直线，然后在这中间

找一个，使查找的范围缩小。但是往往大部分同学电机和延时同时调试，在学生实践过程中，需要告知学生调试的最佳方案。

二、做好任务的低起点设置，全面关注学生。

由于机器人课堂教学在九年级才开始不久，编程思路在学生思维中还未形成，编程方法在学生习惯中还未广泛应用，现实生活的代数运算和计算机思维的程序结构还未结合的情况下，要求学生完成一项或几项难度较大的任务，对学生的学习积极性和兴趣打击极大，所以在设置任务时，我尽量采用低起点、小步子的方式，让学生体验到每迈出一步的喜悦，全面关注学生，关注全体学生。

三、做好教学难易度梯次设置，增强学生成功欲望。

在做到低起点任务设置后，对部分学习欲望强烈、编程能力强的学生，针对其特有的“傲气”，开展任务的梯次设置，难度逐级增高。对于绝大部分同学来说，低起点任务都能顺利完成，高梯次的任务在同学的帮助下，在有限的课堂时间里也能部分完成任务。未能完成的部分可能就是下堂课的教学重难点，对教学设计也是有一定的帮助。通过梯次设置，让同班级的学生在现有的知识、能力水平和潜力倾向不同的情况下，让所有的学生在教师适当的梯次设置和同学的相互作用中得到最好的发展和提高

机器人教学反思

机器人的教学工作有苦也有乐，自己从事机器人的教学工作两年多来，其中的酸甜苦辣值得回味，下面机器人的教学做一个简单的总结。

首先，要精选教学素材。素材的好坏会直接影响学生的学习兴趣及教学效果，记得在第一次教学中，为了介绍形态各异，功能不同的机器人，我用静态的图片素材，然后口头加以介绍说明。通过教学，这种介绍方法学生不仅参与的积极性不高，而且很难不能体会机器人的主要特征。发现问题后，我将大部分的图片素材，换成了视频素材。实践证明动态素材不仅可以大大提高课堂效率，而且激发了学生主动参与学习的兴趣。将无趣的知识教学融入到趣味的素材展示中，学生的心情会变得轻松、愉快，学习由被动变为主动，由强迫学变为自觉学，进而使注意力变得集中和持久，观察力变得敏锐，想象力变得丰富，创造思维更加活跃。其次，要理论联系实际。在本课的教学中，我十分重视理论联系实际。如：为了引出机器人能按照人们事先编制的程序工作，我特意安排了“按轨迹搬运机器人”的视频，学生通过自己的观察，发现了机器人会按照我们事先为它画好的黑线行走、搬物。有了这个视觉上的感知，学生就可以轻松的理解机器人的这个特征。又如：在得出机器人的三个特征后，为了加深学生的理解，我特意带了一个机器人，让学生观察，实践。通过观察，学生体会到机器人有一定的机械结构和外形，并能完成一定的动作。通过让机器人一下子变凶猛，一下子变温柔的实践，体会了它有自己的大脑，会按照人们事先编好的程序工作。

第三，注重学生的创造能力的培养。未来是属于学生的，未来的机器人也需要学生去发明创造。因此学生创造能力的培养显得尤为重要。在最后一个环节中，我安排了前后桌的同学一起设计未来的机器人。在讨论交流中，不仅培养了学生的创新能力，还培养了学生的语言表达能力。

第四，注重知识的扩展。一节课的时间是有限的，而机器人的相关知识有很多，（如：机器人的由来，除了我介绍的机器人以外还有哪些机器人等等）教师不可能在几十分钟能内满足所有学生对知识的需求。因此课外的扩展显得尤为重要，而在信息技术高速发展的今天，学生的学习活动可以不受时间和空间的限制，只要有计算机，能在任何时间任何地点根据需要进行学习。在这种环境下，传统的课堂教学模式所限定的作息时间得到了妥当的延伸和优化，丰富的教育资源足以满足不同层次的学生的学习需求，给予学生充分的选择学习的自由和权力。机器人教学使师生在学习中随时都可能产生一个惊喜、一种成功、一个期待、一个新思路的诞生。

电子计算机作为人类计算与思维的通用智力工具，使人类的智能获得了空前的发展。人类创造了电脑，反过来电脑帮助开发人脑。计算机与基础教育相结合已经成为当今世界的大趋势。电脑作为人类总体指挥的结晶，作为新的现代化，谁不重视它的普及教育，谁就会在人才的激烈竞争中处于十分被动的地步。一个国家，一个民族，要想不落伍，要想跻身于世界先进民族之林，决定因素是其民族自身素质的提高，综合国力的竞争，说到底是

人才素质的竞争。现在“科教兴国”的号角已经吹响，中华民族的腾飞大有希望。“计算机普及从娃娃做”正是“科教兴国”战略中的重要的一环。

一、优选教学方法，注重学生学习情趣的培养。

学习兴趣是学生基于自己的学习需要而表现出来的一种认识倾向，它在学生的学习中具有重要的作用。如在学习《认识计算机》一课，由于小学生初次接触计算机时，大家都怀有一种畏惧又好奇的心理，很想知道计算机可以用来干什么，更想切身体会一下操作计算机的乐趣。儿童学习任何事情的最合适的动机是当他们兴致高，心里想做的时候。我抓住这一契机先提出这样一些问题：“你见过计算机吗？”、“计算机有什么作用呢？”，学生纷纷举手，各抒己见。接着我再利用教学演示光盘，向学生展示了一个色彩缤纷的电脑世界，通过观看，学生不由自主地产生了“人们可以利用计算机进行画图、制作动画、编辑声音等工作，它的作用真大”的想法。这时学生学习兴趣倍增，教学气氛活跃，从而顺利进入了新课的学习。在现有的教学条件下，不断进行教学研究，在教学理论指导下，采用多种有效教学方法，激发兴趣，让学生自始至终愉快地学习，尽力满足学生的求知欲，不断提高教学效率。

二、组织协作学习，促进学生自学能力、合作精神的培养。

英国大文豪肖伯纳曾作过一个著名的比喻，他说：“倘若你有一个苹果，我也有一个苹果，而我们彼此交换这些苹果。但是，倘若你有一种思想，那么，人均每个人将各有道理。”通过合作、交流，每个人很可能得到一个，甚至几个金苹果。这实际上包含有协作学习的意思。在带领学生上第一节计算机课时，我没有急于展开教学，而是首先分组，将几个同学分为一组，并告诉他们在学习过程中，必须相互合作，共同进步，取长补短，互相促进。开展小组竞赛的活动，进一步激起他们的好奇心，好胜心，并促进同学间的团结协作，只有合作愉快，才能获胜。同学间互相帮助共同解决困难，互相指正错误。共同进步，这样掌握知识又快又好。又如，学生借助互联网的功能，查找信息，以小组为单位进行交流、讨论、齐心协力一起解决问题，拓展学生获得知识渠道。协作学习使得学生的学习活动更加生动，活泼和丰富多采。

三、加强联系实际，培养学生的创新能力。

当前，面向新世纪的基础教育的重任。推进教育信息化，是全面推进素质教育的要求，计算机的发展日新月异在信息技术教育中必须重视计算机的基础教育，不断提高学生的实际操作能力，为学生以后的学习打下坚实的基础。如：小学信息技术中的操作系统知识、打字基本功的操作、画图工具箱的应用、图块的操作等，都是信息技术基本知识和技能，学生有了这些基础，就有利于学生进一步学习其他信息技术，同时也是学生创造力的源泉。

创新是素质教育的核心内容。在学科教学中进行创新教育已成为中小学创新教育的主渠道。作为与创新教育有着“天然结合”计算机学科应当担起这个重任。鼓励、指导学生大胆、灵活地运用已学的知识，解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法。在解决这些实际问题的过程中，教师可组织学生开展竞赛，进行自由讨论，互相交流方法，互相启发思路，以实现解决问题与培养创新能力的有机。

四、向学生提供形象直观的材料，还可能培养学生的想象力、觉力。

在计算机教学中激发学生的创新意识，培养学生的创新思维，提高学生的创新能力，促进学生个性的发展，是教师义不容辞的责任。创新能力的培养是创新教育的核心，实践是创新的源泉，因而教师在教学中要联系实际，注重学生实际能力的培养，求新出异，提高学生创新的积极性。

计算机学科还是一门新兴的学科，教师在教学中不能将眼光仅仅局限于课本，要不断改进教学方法，认真实践，及时总结，才会有创新，才能提高学生学习计算机的兴趣，使学生主动地学习，也才能为培养21世纪实用人才奠定了良好的理论基础，完成由学生的被动学习到自觉学习的飞跃，培养学生的自学能力和创造发挥能力。

第三篇：ABB机器人教学案例

ABB机器人教学案例

一、产品的搬运及自动计数

1、当机器人的启动信号di2=1时，开始将产品从A处沿着半圆弧搬运到B处的产品箱内，吸盘控制信号为do1；

2、每一个产品箱最多装3件产品，用参数srg1计数；

3、当产品箱装满3件产品，即reg1=3时，计数灯do2变亮，等待3秒；

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

二、机器人沿三角形和圆形轨迹的运动

1、创建例行程序1，编写圆形轨迹的运动程序；

2、创建例行程序2，编写三角形轨迹的运动程序，并按如下要求编写程序；

（1）判断外部输入信号di2的状态，如果di2=1,则开始执行沿三角形轨迹运动，三角形轨迹用位置偏移功能Offs确定；

（2）用FOR指令重复执行3次圆形轨迹的运动程序，圆形轨迹的运动调用例行程序1；

（3）沿圆形轨迹运动完毕，等待3秒；

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

三、机器人沿正方形轨迹的移动

（1）、例行程序名称为Rmove（2）、当安全门信号di10-1和机器人启动信号di10-2全部闭合后，机器人开始工作。

（3）、机器人的工作内容为：机器人沿正方形轨迹运动，正方形轨迹用位置偏移功能算出，重复运行2次后，指示灯do10-1变亮，等待5秒后，指示灯do10-1熄灭。（4）、机器人回到安全位置。

四、机器人位置偏移功能

（1）、建立工具坐标系和工件坐标系。

（2）、创建一个例行程序，编写机器人沿长方形轨迹重复运动两遍（其中一偏为正向的长方形，另一偏位斜向的长方形）的程序，长方形轨迹的长宽分别是300mm和200mm，要求以长方形的其中一个顶点为基准点，利用位置偏移功能确定长方形的另外3个点。运动速度最高不超过V300，然后再主程序中用调用该例行程序。

五、机器人焊接

（1）、机器人焊接轨迹为直径150mm的半圆；

（2）、机器人运动速度最高不超过V300；

（3）、用计时器记录每焊接一件产品的时间；

（4）、焊接完三个产品后显示“Finshuing”,然后回机械零点，结束工作。

第四篇：“灭火机器人”教学案例

“灭火机器人”培训经验介绍

和衷小学

苏峻

机器人灭火是中小学机器人比赛的常规项目，怎样提高机器人灭火的速度和稳定性是我们需要重点解决的问题。我校在近几年中四次参加了该项目的比赛。现将平时训练及比赛的经验总结如下。

一、整体算法

1、第一搜索方案

我校使用右手法则为主的迷宫搜索方法，从起点向右走左手法则进4号房间，如果有火，进去扑灭，如果没有，后退走右手法则搜索3号房间，2号和1号房间做同样处理。如果机器人漏过了有火房间，则进入补救搜索阶段。

2、补救搜索方案

补救搜索方案强调的是成功率，我们使用了简单的右手法则，用前面的传感器检测1、2、3号房间，在机器人左侧向左下角方向安装一个火焰检测传感器，在路过4号房间时发现里面的火焰。如果机器人在1、2、3号房间内发现火焰，进入0号房间灭火程序。0号房间灭火程序是不区分房间的通用灭火程序，灭火成功后使用万能回家算法回家，这样的目的是提高稳定性。我们使用首选方案来追求好成绩，用补救来处理意外情况。

二、补救算法体系

机器人首先使用无火不进房间的第1搜索方案，如果没有发现火焰，使用补救搜索方案，在没有发现火焰的情况下机器人不停止动作。搜索到火焰后机器人进入灭火程序，如果第1灭火方案灭火失败，机器人开始调用第1补救方案。第1补救使用后退，对光，前进的方法，2次尝试还没有灭火成功，机器人调用第2补救方案，第二补救使用下图所示的方法：

机器人先走右手法则到白线，停在那里判断前面的火焰强弱，如果火焰强，开始灭火，如果没有火焰，后退，转身，走左手法则到另一条白线，另一白线附近没有发现火，又后退转身走右手，这样反复两次，如果还是没有灭火成功，机器人调用第3补救方案，第3补救类似于补救搜索方案，机器人前进到墙壁，走右手法则到其他房间搜索火焰。如果发现了火焰，又进入灭火程序。这样算法就构成了一个环，也就是说这里使用了复杂的递归函数，机器人是不灭火焰绝不罢休，除非内存空间被耗尽。第1补救方案主要解决机器人陷在灭火圈里面或撞在灭火圈附近的墙壁上等问题，第2补救方案解决机器人离火焰较远的问题，第3补救是为了解决机器人把无火房间当有火的问题。这样有计划地使用不同的补救方案，搜索时间逐渐增加，搜索范围逐渐扩大，有效地处理了速度与稳定之间的平衡。

三、万能回家算法

一个比较完善的灭火机器人一般把迷宫搜索分为两个阶段，首先使用第一方案，第一方案大多使用无火不进房间的方法，如果第一时间没有发现火焰，则机器人自动进入补救搜索阶段，补救搜索一般使用简单的“左手法则”或“右手法则”，由于机器人离开启动的时间比较久，机器人已经行走了很大一段路程，这时候如果还想通过计算白线的数目来知道自己处于哪个房间是很难的，错误的判断将导致机器人回家失败。所以开发一种不管哪个房间都能够成功回家的算法是很有必要的，据悉，新疆的两位高中生已经找到了这一算法，但他们并没有发表论文，在这里我们向大家公开自己的研究成果，以利于相互促进、共同提高。

本算法的关键是要找到一种能够计算是否到家，又不影响迷宫行走的方法，如果机器人判断自己已经回家则停止所有动作，如果到了一条白线，但又不是家，则机器人要越过这条白线继续走迷宫。万能回家算法适合用右手法则来实现，这一算法应用在1、2、4号房间效率很高，在这里我们首先来讨论3号房间的回家问题，如下图所示： 机器人首先走一段时间右手，再走出房门，以后都按照下面的方法处理：走迷宫一直到白线，向左转弧线并进行到家判断，如果到家则停止动作，如果没有到家则再向右划弧线直到看到墙壁，继续走迷宫并按照上述方法处理，下面对最主要的到家判断进行具体描述。

int djqr()//到家确认模块

{ int bs=120;//白线的灰度值

float md;//白线密度

int n=0;//检测次数

int bssm=0;//白线数目

long qst;//时间变量，控制转左弧线

long qtt;///时间变量，控制地面灰度测量 motor(0,80);//前进1小段 motor(1,80);sleep(0.03);qst=mseconds();qtt=mseconds();while(mseconds()-qst<500l)// 转左弧线半秒钟

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++;//检测地面的次数

if(analog(2)

stop();

md=(float)bssm/(float)n;//计算白线在总检测次数中的比例 if(md>0.6)//如果白线比例很高 return(1);//表示到家了 else return(0);// 表示没有到家 }

上述回家算法已在本校实验室验证通过，本算法应用在1、2、4号房间同样正确，并且可以取得很高的效率。

四、防止30秒静止不动的算法

上面介绍了补救算法和万能回家算法，似乎机器人灭火回家的成功率就会很高，但在测试过程中机器人还是会出现30秒静止，转5个相同的圈，撞倒蜡烛等导致任务失败的情况。为此，我们有必要在程序中加入防止上述情况出现的代码，提高稳定性。关于防止30秒静止不动，我们已经找到比较稳定的算法，介绍如下。

通过实验，我们发现导致机器人静止不动的主要原因有下面两点，一种情况是代码进入了死循环。例如，为了让机器人前进到墙，假设前面安装了13号红外避障传感器，下面的代码：

while(digital(13)!=1)//前进到墙模块 { motor(0,60);motor(1,60);}

看上去没有任何错误，但当机器人走的不好，如上图位置时，由于前面的传感器永远不会检测到墙壁，那么，上面的循环条件永远得到满足，这里就成了死循环代码,这样机器人就会３０秒静止不动．为此我们可以做以下改进： st=mseconds();//记下开始前进时间 while(digital(13)!=1)//如果看不到墙壁 { motor(0,60);//前进 motor(1,60);if(mseconds()-st>1000L)//１秒后退出循环,1000毫秒时间根据需要可以 //修改，比实际需要长一点 break;//退出循环 } 通过时间变量的引入，确保１秒后退出循环，这类死循环机器人经常发生，我们要小心应用循环语句，我们把这一情况叫机器人特色的死循环。

第2种经常发生的情况是机器人做出自相矛盾的微动作，从人的视觉上来说是静止不动，例如纳英特机器人在走左手法则，在位置不好的时候。

机器人前面的传感器看不到墙壁，根据左手法则，它要左转，转了一点以后，前面的传感器看到了墙壁，根据法则又要右转，这样循环往复，机器人就在这里停步不前，对此我们可以使用类似下面的算法，下面的算法是走到一条白线的安全方法，这里是为了走回家。Daojia=0;while(daojia==0){ gst=mseconds();

while(mseconds()-gst<5000l)//每5秒种调整姿态1次 {i=migong_right();//走右手同时检测白线的函数

if(i==1)//检测到白线 { daojia=1;stop();break;} } if(daojia==0)//还没有到家，调整机器人姿态1次。{ motor(0,-100);//后退1点 motor(1,-100);sleep(0.03);

motor(0,100);//左转1点 motor(1,-100);sleep(0.08);} } 从某点出发走左手，如果在正常情况下4秒可以回家，但现在5秒还没有回家，那么调整动作就会起作用。只要我们选择合适的参数，就可以防止机器人30秒静止不动，又不影响正常行走时的效率。

第五篇：乐高机器人教学案例

乐高机器人教学案例

每个人都有童年的梦想，就像每个人都有童年幸福的渴望。日有所思，夜有所想。儿时的梦回，或笑面如花或泪流满腮，一切都由时间的车轮来支配。

儿时的我有着自己对未来对世界的各种猜想，儿时的我曾经想过能不能成为一个绝世的神医让疾病不在这个蓝色的星球上出现；曾梦到自己驾驶着怪异的飞行器穿梭在太阳和月亮之间„„然而，现实生活中伴随我的却是锈迹斑斑的三轮小车和早已被哥哥拆的不像样子的铁皮小车模型，它们陪伴我度过了整个童年时光。每当我把玩于手而又未曾尽兴时常常对自己说，将来要发明一个能变出各种新奇好玩的玩具宝箱。但儿时的梦一直没能实现，直到我遇到了“乐高”机器人，我的梦想终于可以让我的学生们去实现了。作为一名教育工作者，每时每刻都在考虑如何让学生在课堂中获得快乐，如何让孩子们能在一个欢乐的氛围中度过金色的童年时光，我遇到“乐高”机器人，我想我能帮他们敲开快乐之门。

我是一名小学老师，我的工作就是教育学生掌握各种知识，培养他们各种能力，实现学生在创造中学习知识、巩固知识、运用知识，这是我工作的最终目标。那么，如何使学生能在快乐的创造过程中学习、巩固、运用知识呢？我用“乐高”机器人作为凭借，有效地促进了这个目标的实现，下面我就一个案例来说一下我的做法：

星期五下午的校本课程时间，我组织六年级的学生们进行了一场别开生面的“FLL海洋奥德赛”班级对抗赛。赛前我向学生们提出要求，要求他们不仅能够完成任务，还要在完成每项任务后根据自己所掌握的海洋知识对每项任务做出简单说明，说明这项任务对人类社会具有什么积极的作用，并且利用自己的想象力和创造力对任务进行合理的增加和删除。

在比赛进行到六年级一班的时候，他们在完成各项任务后，又拿出一个自己搭建的“淡水生发厂”，利用机器人打开“淡水生发厂”的开始阀门，任务完成后，他们简单的给大家介绍了在目前淡水资源匮乏的情况下，将来向海洋索取水源，海洋水资源丰富，但都是咸水，“淡水生发厂”能够帮助人们将无限的海水资源变成人类生存的保障，通过建立“淡水生发厂”，还可以把海水引入内地，把沙漠变成绿州，这些孩子们的介绍引起其它孩子们的热烈讨论，说如果这个梦想成为现实，那么许多水资源缺乏的地方，人们将不会再因为缺水而过着贫困的生活。激励的讨论中，孩子们还互相约定在下一个星期的活动时间内开展一个通过机器人解决一个保护水资源，杜绝水污染的任务比赛。在一班孩子们介绍完后其它班级的学生也对自己创设的任务进行了介绍，他们有的设立的创意任务是通过机器人消灭赤潮区，有的是通过机器人建立海上临时救助站等等。

通过活动，学生的创造力和想像力得到了充分的发挥，把自己对未来海洋世界所要对面的问题通过自己的方式进行了表达，并且提供了自己的解决方案，整个活动达到了让孩子们充分利用自己的所学所知设置问题，运用所学所知解决问题的效果，孩子们也在活动中得到了一次新的提高。许多的事可以拒绝，许多的梦却不可以省略。不管是在风和日丽的白天，还是在繁星闪烁的夜晚。打开尘封已久的想像的心窗，让阳光雨露洒遍心灵的每一个角落吧，未来就在你自己的心房，人在实现自己的梦想的时候最美。但愿我的学生们能通过自己的努力实现自己儿时的梦想，我真诚的祝福他们，同时也真诚的感谢帮助他们实现梦想的精灵——乐高机器人。