《微型机器人设计》教学教案—认识嵌入式微型机器人.pdf

《微型机器人设计》教学教案—认识嵌入式微型机器人.pdf 本教案旨在让学生了解嵌入式微型机器人的设计任务，通过 IEEE 标准“电脑鼠”走迷宫竞赛，了解嵌入式微型机器人的起源、发展现状和设计任务的实现。 知识点一：嵌入式微型机器人的定义和应用 嵌入式微型机器人是一种小型的机器人，具有计算、感知和执行能力，可以独立完成特定的任务。它们广泛应用于工业、医疗、交通、家电等领域。 知识点二：IEEE 标准“电脑鼠”走迷宫竞赛 IEEE 标准“电脑鼠”走迷宫竞赛是一项国际性的竞赛，旨在让学生和研究人员设计和制造一个嵌入式微型机器人，以完成迷宫中的路径搜索任务。竞赛规则包括电脑鼠的基本功能、迷宫时间、运行时间和碰触等。 知识点三：电脑鼠的设计要求 电脑鼠的设计要求包括基本功能、迷宫时间、运行时间和碰触等。电脑鼠需要具备独立完成迷宫任务的能力，并且需要满足迷宫时间、运行时间和碰触等要求。 知识点四：迷宫场地介绍 迷宫场地由 16×16 个正方形单元所组成，迷宫的隔墙高 5cm，厚 1.2cm，迷宫的地面为木质，使用油漆漆成黑色。迷宫的设计旨在模拟实际环境，测试电脑鼠的导航和搜索能力。 知识点五：电脑鼠的得分计算 电脑鼠的得分计算基于迷宫时间、运行时间和碰触等参数。得分计算公式为：排障时间 = 迷宫时间 × 1/30 + 运行时间 - 10 秒（如果没有碰触）。每个电脑鼠允许运行多次，取其中最短的排障时间即作为参赛的计分成绩。 知识点六：嵌入式微型机器人的设计任务 嵌入式微型机器人的设计任务包括硬件设计、软件设计和系统集成等。学生需要根据设计要求和迷宫场地的特点，设计和制造一个嵌入式微型机器人，以完成迷宫中的路径搜索任务。 知识点七：教学实施 教学实施需要结合实训环境，通过讲解、讨论和演示等方式，提高学生的感性认识和实践能力。学生需要通过思考和讨论，整合知识内容，并进行实物练习和网络搜索等活动。 知识点八：任务评价 任务评价包括互评和老师总评。学生需要自述对于内容的理解，并评价其他同学的回答是否和自己的想法一致。老师需要总结学生的回答，并对学生的回答给以评论。