《乐高机器人课程介绍ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《乐高机器人课程介绍ppt课件（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、会同县青少年活动中心,乐高机器人课程介绍,联系人谢老师： 手机：15211510869 QQ：623367793 常用邮箱：,1,乐高NXT机器人的基本零件图,由上百种丰富多彩的积木，如板、块、梁、轴、齿轮、连接件、轮子等组成。,2,乐高零件多达上百种，可搭建模型与创意,3,乐高机器人的组成,各种功能的传感器,触动传感器,角度传感器,光电传感器,温度传感器,触动传感器,光电传感器,角度传感器,声音传感器,超声波传感器,其中光电传感器最常用， 可用于寻轨迹，物品识别,4,乐高机器人的常用输出设备,RCX马达,乐高灯,乐高蜂鸣器,内置角度传感器的NXT马达,5,机器人的大脑：一个功能强大的微型电脑
2、(单片机）,上一代RCX机器人,新一代NXT机器人,6,利用乐高零件搭建的各种NXT机器虫、人,7,乐高机器人的编程环境（语言）,1、机器人的思维：robolab，NXT Mindstorm,可以利用以上软件控制机器人，比如 控制机器人的行走路线、方式，机械 手臂的动作等。,8,简单易学的乐高机器人课程,9,1、机器虫走轨迹、记数 2、避、越障碍、走迷宫 3、机器虫通讯、寻线接力 4、步行、仿生机器人 5、寻线搬运、投篮机器人 6、机器人货物自动分捡系统 7、FLL工程挑战训练（含概能源、交通、生命科技、食品安全） 8、其它课程项目如：技术与设计、机械结构、气动力,4、乐高课程开设的常规练习项
3、目：,10,2、学习简单的机械结构知识,涡杆与涡轮,离合齿轮,链条,乐高转盘,差速器与轮轴,斜齿齿轮,皮带与滑轮连接,简单的万向轮,齿轮组的传动比,11,迷你投石车,3、乐高NXT机器人搭建拓展,自平衡送药机器人,太阳能履带式坦克,机器狗,机械手臂,行走机器人,12,13,3、引导学生自主分析问题解决问题，进行任务挑战竞赛,分析场地和任务挑战。 选择合适的传感器和动力输出设备。 分析出一个最适合完成任务的算法。 用程序语言描述出算法。 将编好的程序写入机器人大脑中。 调试机器人并发现问题。 根据出现的问题进行程序、算法修改。,14,创意机器人,NXT机器人参与制作的皮影戏,机器人解魔方,清洁、
4、浇花机器人,智能教室：自动水洗黑板，通风控温,医生助手,15,2010生命科技,16,FLL挑战任务之“机器人驱动设计”,机器人的动力都是由马达提供的，将轮子直接连接到马达或通过齿轮、履带、皮带、链条连接到马达。 观察生活中汽车、自行车（电动）、摩托车、坦克、四驱越野车是如何产生动力的。,马达直接驱动 （前驱、后驱）,四驱结构,六驱结构,提示：通过不同的连接方式，驱动的效果会不同。,17,机械手臂驱动系统,机械辅助装置,NXT机器人,18,FLL机器人的程式编写,这个模块右上角的字母表示马达连接到NXT的哪个输出端口。 这个图标表示机器人运动的方向。 这个图标表示马达能量。 这个图标表示你设置
5、马达的延续特性是没有限制、角度、圈数或者时间。,19,FLL机器人工程挑战赛： 2008-破解能源,随着全球能源需求的增长，破解能源任务模型要求FLL参赛队伍考虑现有的能源并提升能源利用率。必须考虑能源使用的各环节，包括能源产生、存储，处理。14项任务包括：植树、风力发电机、太阳能屋顶、卫星、钻井平台、煤矿、能源工厂等。要求2分半钟完成并按任务计分。,20,FLL机器人工程挑战赛：2009-气候影响,16个任务,2.5分钟内完成，每个任务分值不同,难度不同 循序渐进,有任务完成级别，完成任务顺序任意.,选择研究气候对你的社区是如何影响的，给出基于信息的解决方案，解决本地、全球的气候问题,21,
6、FLL机器人工程挑战赛：2010年智能交通,在一个模拟的环境中直接感受一辆装有传感器的智能小车在前往某个地点或运输的时候，去避开碰撞，并在碰撞中逃生的过程，旨在通过这一活动激发青少年对交通问题的兴趣，引发他们对改善交通运输的意识。要求机器人在150秒内完成11项机器人挑战任务，如目标点、黄色桥面、车辆共享、交通标记、圆环、警示塔、感应墙、车辆碰撞测试、单乘客固定测试、多乘客安全测试。,22,23,FLL机器人工程挑战赛：2011-生命科技,是在一个模拟的环境中直接感受医生和医学博士克服重重困难、利用各种工具，将患有不同疾病的病人治愈，让生命得以继续。 要求机器人在150秒内完成14项挑战任务，
7、每个任务都有相应的分数，完成动作越多，得分越高。旨在通过这个活动激发青少年对生物医学的兴趣，引发对改善医疗科技意识，为未来的生命科学技术提供自己的想象力。,24,自动配药,骨骼修复,剔除坏死细胞,通过思维控制事物,部分任务图示,25,示例：任务完成计分方法,26,FLL机器人工程挑战赛：2012-食品安全,民以食为天，在食品生产、加工销售等众多环节中，隐藏着许多不安全因素，应该引起我们对食品安全问题的足够重视！在“食品安全”机器人比赛中，你的机器人的任务是提醒人们在进食之前避免和处理污染。共有:收获玉米、捕鱼、匹萨和冰淇淋、运送新鲜农产品、掌握烹饪时间、控制储藏温度、清除有害生物、冷藏运输、消
8、毒洗手除菌、保护有益细菌等15个任务，并分小学、初中、高中三个组进行比赛,27,全国FLL机器人工程挑战赛现场,28,基于乐高教学平台的课程拓展,the course development with the LEGO education product,与中学生物课程整合,与中学信息课程整合,三维教学目标,与中学数学课程整合,与中学物理课程整合,与中学化学课程整合,与中学劳技、通用技术课程整合,29,30,31,小学数学问题中的行程问题,孩子们可以通过机器人的检测设计和检测对起问题的意义理解更加深刻. 经典案例:K-12从一个州到另外一个州,估计时间,测试,绘制美国地图. 再例:制作火车站的
9、站点时刻表.,行程性数学应用问题,32,学生自己搭建立体模型,使用积木来测量几何长度. 通过乐高零件来完成一些比较,测量的问题教学.,几何教学,33,34,35,Barbara Bratzel,通过设计学物理Physics by design 选择并使用ROBOLAB软件,RCX可控制积木块，以及LEGO零件与8年纪的课程课程整合。 在课程整合的基础上,学生能够去探索运动,力,液体,功和能量. 重点在工程上。 搭建并且设计更好地使学生能够理解物理学概念和因素以及其它的一些.,第六部分：物理学活动 介绍 1.提高速度 2.停下来等行人 3.穿越线条 4.旋转你的车轮 5.速度比赛 6.行动反应汽
10、车 7.齿轮传动 8.旋转颜色 9.蜗牛步伐 10.斜面爬坡 11.登峰表演 12.绳索上的散步者 13.LEGO 平衡 14.向上移动它 15.一阵微风 16.迅速地冷却它 17.达到你的潜能,36,如何测量小车所受到的摩擦力呢？,角度传感器不只能用来测量角度！,乐高教育平台的广阔性！可以开发出多种传统物理实验难以达到的效果。,小车的轴是与轮子一起转动,轴,37,摩擦所产生的热量会有多大呢?,轮胎转动,马达,温度传感器,简单的机构是学生自主开发出的实验平台,38,冷却水,牛顿冷却定理,39,什么样的方法可一更快地冷却水?,搅拌? 吹风?,搅拌机,40,数据采集,仪器面版设计,G语言,单摆,4
11、1,角度物理量在ROBOLAB软件中数据处理后得到自己想要的物理量数据,ROBOLAB软件中提供各种你所需要的计算工具,42,43,44,化学教学拓展,C6H12O6,45,C6H12O6+ C6H12O6H2O+ C12H22O11,46,各种生物、化学分子模式,47,乐高NXT机器人在中学物理、化学、生物教学方面的一些应用,48,各地已建成的示范性乐高机器人学校,北京理工附小机器人实验室,49,50,授课效果,钢制讲台耐久实用 可实物、电脑切换 可外接笔记本 银幕升降+音箱控制,黑板+投影,我们将来的乐高机器人课堂,51,科学与技术、WEDO幼儿机器人课程,52,科学与技术课程（概览）,5
12、3,我们将开设以下班级与相应的课程,中级班（20课时，不少于50个活动案例） 乐高NXT机器人课程与科学技术课程 初级班（ 20课时，不少于14个活动案例） 乐高WEDO幼儿教育机器人课程 以上共两个班（每班18人，23人一组） 小班教学，9人可开课，采用无网络教学法,54,招收对象,小学三年级到中学九年级的同学,培训时间,寒暑假（分上下旬各一次培训） 平时周末（每周六晚或周日下午）,收费参考,每课时1520元（外地收费3080元一课时）,55,文摘,随着人工智能技术的迅猛发展，全世界范围内掀起了一股智能机器人竞赛的热潮。近几年，我国尤其是南方先进省份机器人竞赛非常盛行，许多大学院校，中小学都
13、开始利用机器人竞赛活动来促进信息技术教育及培养学生动手制作的能力，比赛使至今许多人认为可望不可及的机器人世界走向我们的生活，同时对培养信息时代所需要的人才起到了非常重要的作用。人们已逐步认识到，在信息技术教育中渗透机器人学科知识与机器人应用前景方面的教育已势在必行。 有专家预测，21世纪中期，人类社会将全面进入以智能机器人为代表的智能时代。如同上世纪80年代计算机课程刚进入中小学一样，机器人课程也将以必修课、必选课、选修课以及课外科技活动等多种形态共存一段时期。展望未来，机器人全面进入中小学课堂将成为不可逆转的潮流。,56,文摘,机器人学科教育走进课堂的必要性 专家指出：机器人不是一门学科，而
14、是一个学科技术群。机器人的核心是智能技术，其外延则涵盖了机械、电子、通讯、控制等多个学科和技术领域。我们根据基础教育的教育目标和学生的认知特点，选取适当的教学内容，使青少年学习一点机器人的基础知识和基本技能，以培养他们的创新精神和综合实践能力。 机器人学科教育走进课堂，绝不意味着要在中小学开设一门“机器人学”的新学科，或者单独设立的机器人课程。目前，许多学校的做法是将机器人的知识与技能，以知识更新的方式纳入已经开设的信息技术、通用技术、综合实践等课程，更多的学校是以课外活动和各种兴趣班、培训班的模式开展机器人教学，在不增加学生学业负担的情况下，取得了较好的效果。,57,爱因斯坦说过:“兴趣是最
15、好的老师” 。 乐高机器人将先进的教育理念与自动化控制技术相结合，通过“做、玩中学” 提高学生兴趣，培养与人合作的精神，极大拓展动手实践、交流能力和创新意识。 中国的孩子普遍缺乏学习动力，如果您的孩子厌学、孤僻、迷恋网游，不妨让孩子加入我们的乐高小团队，他能引导孩子克服交流和学习障碍，通过科学探究体验成长和快乐，并形成科学思想和正确的情感和价值观，具有一定的社会责任感，从而端正自己的学习目标和树立远大理想。,58,钱学森谈科技创新人才的培养问题,今天我们办学，一定要有加州理工学院的那种科技创新精神，培养会动脑筋、具有非凡创造能力的人才。我回国这么多年，感到中国还没有一所这样的学校，都是些一般的
16、，别人说过的才说，没说过的就不敢说，这样是培养不出顶尖帅才的。我们国家应该解决这个问题。 你是不是真正的创新，就看是不是敢于研究别人没有研究过的科学前沿问题，而不是别人已经说过的东西我们知道，没有说过的东西，我们就不知道。 所谓优秀学生就是要有创新。 没有创新，死记硬背， 考试成绩再好也不是优秀学生。,温总理看望钱学森,59,创意的摇篮、快乐的天堂,60,乐高机器人先期的培训,每个人都有童年的梦想，儿时的我对未来世界也有着各种猜想然而现实生活伴随我的却是无奈。儿时的梦一直没能实现，直到我遇到了“世界上最好的教育”乐高机器人，作为一名教育兼科技工作者，儿时的梦想可以由学生们去实现，因为它可以启发孩子的灵感，你所需要做到的就是如何让学生在课堂中体验成功与快乐，在快乐的学习过程中学会去创造，并在欢乐氛围中度过金色的童年，我想我能帮他们敲开快乐之门。 经过两年的探索实践，发现采用乐高（LEGO）的拼装机器人及教材进行全新模式的教学，能提高学生的科学素养，其积木化的搭建、图形化的编程能激发学生学习科技的强烈兴趣和探索欲望,6
