机器人灭火 教学设计.pdf
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2022-11-29
13:45:29
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机器人灭火—寻找火源
一、 教学目标
1．知识目标：
①了解机器人灭火任务。
②知道简单 QBASIC 的程序算法。
③掌握通过机器人识别白线、机器人检测火焰等方法灭火的方法。
2．能力目标：
①简易灭火机器人的搭建。
②火焰传感器的使用。
③教会机器人寻找火源完成简单灭火任务。
3．情感目标：
①培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。
②通过对光学、计算机科学、机械原理以及美学等的综合运用，提高学生的综合运用。
③通过竞赛机制，提高学生的竞争和合作意识，锻炼学生比赛时的灵活性。
二、教学重点、难点
重点：灭火机器人的搭建。
难点：
①火焰传感器的使用；
②通过 QBASIC 的程序算法为机器人编写程序；
③下载程序到你的机器人内存中，进行实际轨迹场地调试。
三、总课时数：3 课时
四、教学方法
以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。
五、教学过程
1． 引入：火灾是当今人类社会普遍关注的问题，它不仅威胁着人类的生命和财产安全，更影响到一
个社会的稳定和发展。下左图是我国研制的第一代灭火机器人。这类消防机器人适用于石油化工、油罐区、
大型仓库等高温、强热辐射、易坍塌的危险场所，可避免人员伤亡。在这几课里，我们将利用教学机器人，
模拟灭火过程。
2、新课： 灭火实验及场地简介
中小学机器人灭火实验是模拟现实家庭中机器人处理火警的过程，它要求制作一个由计算机程序控制
的机器人，在一间模拟平面结构的房间里运动，找到一根代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它
扑灭。上面右图是机器人模拟灭火场地示意图 (单位:cm)。 图中红色为火焰，蓝色为家具，黄色为搜救对
象所在位置。
3．简易灭火机器人的制作
为使问题简单化，我们假定一个简单任务：
任务 1 机器人从房间门口启动，对准火焰方向，直线前进，进入火焰前的警戒线，停止前进，扑灭
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