乐高机器人教学案.doc

乐高机器人教学案主要涉及的是乐高MINDSTORMS NXT系列的机器人系统，这是一个针对教育和初学者的机器人构建平台。NXT相比于之前的RCX系统有显著的升级和改进，包括处理器性能的提升，从8位升级到了32位，使得机器人的处理能力大大增强。此外，NXT系统支持安装更多的传感器和伺服马达，比如图1所示，NXT可以安装4个传感器和3个伺服马达，而NXT系统提供的传感器种类如图4所示，包括触摸、颜色、超声波和旋转四种。 在编程方面，NXT使用的是"ROBOLAB ver.2.9"软件，这个基于NI LabVIEW开发的工具比原版ROBOLAB更易于使用，减少了图标数量，使得编程过程更加直观和简洁。该软件兼容Windows 2000及以上和Mac OS X操作系统。 NXT机器人的硬件操作界面也相当友好。正面有四个按钮，分别是开关、运行、导航和返回，便于用户直接操控。NXT显示器上的图标则提供了关于蓝牙连接状态、USB连接、控制器名称、运行状态、电池电量以及声音音量的信息，便于用户实时监控机器人状态。主菜单包括"我的文件"、"测试"、"设置"、"蓝牙"、"查看"和"NXT程序"六项，覆盖了基本的使用需求。 编写NXT程序可以直接在机器人上进行，无需依赖电脑。程序编写分为五个步骤，包括运动方式设置、传感器配置、再次的运动方式设置、传感器感应设置和停顿或循环运行的设定。这使得初学者能够快速理解和创建简单的控制逻辑。 在教学活动中，学生需要通过实践来了解NXT机器人的性能。例如，研究机器人的运动特性，如前进5单位的时间和距离，以及如何调整让机器人直线行走。此外，还设计了团队协作任务，要求不同角色的学生（队长、程序员、机械师）通过编程让机器人按照特定路径移动，以提高他们的合作能力和编程技能。 乐高MINDSTORMS NXT机器人系统是一个集硬件搭建、编程学习和团队协作于一体的教育工具，旨在培养学生的创新思维和实践能力。通过比较RCX和NXT，以及深入探索NXT的各个功能，学生可以逐步掌握机器人技术的基础知识，为后续的工程学习打下坚实基础。