第一單元結識新伙伴

單元概述：

本單元，我們將一起走進機器人的世界，結識機器人朋友，了解機器

人的相關知識。學會用“能力風暴vJCl.5仿真版”軟件（以下簡稱

“VJC仿真”軟件）中的“直行”、“轉向”、“顯示”、“發音”、“啟動

電機”、“延時等待”、“停止電機”和“結束”等模塊編寫程序，教機

器人學走路、學轉彎、學唱歌、學畫畫??做機器人耐心的小老師。

在這個過程中，同學們還將了解什么是程序，以及程序的順序結構和

循環結構，知道它們是怎樣影響程序的執行過程的，并會用“多次循

環”、“永遠循環”模塊編寫程序，體會怎樣通過編寫程序來達到控制

機器人的目的。

相信，機器人一定會成為同學們喜愛的好朋友，給同學們的學習和生

活增添色彩！教學目標：

1、認識機器人并了解機器人的發展與未來。

2、了解機器人仿真軟件的編程界面和運行環境。

3、學會調整參數，讓機器人做得更好。

4、了解程序的順序循環結構。

5、掌握畫正多邊形的規律和方法。

6、學會用“控制模塊庫”中的“永遠循環”模塊編寫程序，讓機器

人反復唱歌。教學重點：

1、機器人仿真軟件的編程界面和運行環境。

2、了解程序的順序循環結構。

（四）教學難點：

1、會用“控制模塊庫”中的“永遠循環”模塊編寫程序，讓機器人

反復唱歌。教學準備：

在學生機上安裝好VJCL5版版仿真軟件。

單元課時安排：

本單元有4課，每1課安排1課時，共4課時。

第1課認識新朋友

——機器人仿真系統的應用與“直行”模塊

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：認識機器人并了解機器人的發展與未來。

2.技能目標：了解機器人仿真軟件的編程界面和運行環境。

3、情感目標：培養學生對機器操作的興趣。

教學重、難點：

了解機器人仿真軟件的編程界面和運行環境。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

在機器人游園會上，我們見到了各式各樣的機器人，有直立行走的人

形機器人，有四肢運動的機器狗，還有多足運動的機器人昆蟲，以及

各種形狀和結構的輪式運動機器人，你想知道機器人在游園會中的表

現嗎？

本課，我們將了解什么是智能機器人，智能機器人有什么特點，了解

“能力風暴VJCL5仿真版”的操作界面，并與新伙伴一起參加比賽。

二、新課教學

1.問題研究一一智能機器人的特點

(1)每個機器人的動力都來源于電池，如果沒有電池，機器人就不

能正常工作。

(2)各種各樣的機器人在各自的跑道上進行比賽，它們的所有動作

都離不開“聲、光、電”。

(3)每個智能機器人都有一個可以編程控制的“大腦”。

2.認識VJCL5仿真版流程圖編輯界面

(1)雙擊不同模塊庫按鈕了解每個模塊庫中分別有哪些模塊。

(2)單擊工具欄中的“仿真”按鈕，進入仿真環境界面。

3.認識VJCL5仿真版的仿真環境界面

(1)在仿真環境界面的頂部是機器人信息顯示區。

(2)在仿真環境界面的下部是環境信息顯示區。

(3)在仿真環境界面左側的中間部分是環境編輯區，可以添加各種

實體。

(4)在環境編輯區中添加聲源。

(5)在環境編輯區中添加光源。

4.參加比賽--邁出第一步

步驟1：雙擊桌面上的圖表，進入VJCL5仿真流程圖編輯界面。

步驟2：在左側模塊中選擇“執行器模塊庫”，把“直行”模塊拖到

流程圖編輯區，放在“主程序”模塊的下方，使其以流程線與“主程

序”模塊連接。

步驟3：右擊“直行”模塊，打開“直行模塊”對話框在此對話框中

有兩個參數可以調整，一個是速度，一個是時間。我們把速度選到

100,把時間選在1秒鐘。

步驟4：在“程序模塊庫”中將“結束模塊”拖到流程圖編輯區中，

與“直行”模塊連接。第一個簡單程序編寫完成。

步驟5：單擊工具欄中的“仿真”按鈕進入仿真環境界面。

步驟6：單擊仿真環境左下角的“運行”按鈕，出現一個仿真機器人。

把仿真機器人拖到仿真環境中，單擊鼠標，機器人開始運行程序。

步驟7：如果需要修改程序或調整數據，在仿真環境下單擊左上角的

“退出”按鈕，即可返回流程圖編輯區。

步驟8：執行“文件”下的“保存”命令，彈出“保存”對話框，單

擊“保存在”下拉列表框右側的三角按鈕，在彈出的文件夾列表中，

選擇要保存到的文件夾，在“文件名”框中輸入“直行”，單擊“保

存”按鈕完成程序的保存。

課后反思：

第2課無腳走天下

——“啟動電機”模塊和“延時等待”模塊

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：學會用“執行器模塊庫”中的“啟動電機”、“延時等

待”、“停止電機”等模塊編寫程序。

2.技能目標：學會讓機器人畫弧線。

3、情感目標：通過學習用弧線畫蘋果，增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

學會使用“執行器模塊庫”中的“啟動電機”。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

上節課我們通過了一個簡單的賽跑項目，學會控制機器人的移動。本

節課我們將通過執行器模塊庫中多個模塊的組合使用，進一步掌握

VJC1.5仿真版的基本使用方法。

在機器人游園會上，大家圍著一個場地正在觀看比賽。我們也去試一

下，看能不能參加比賽。

二、新課教學

1.機器人轉圓圈

讓機器人圍著一個標桿按順時針的方向轉一個圈。

2.問題研究一一從簡單問題出發

當左右兩個驅動輪的速度相同時，機器人是怎樣運動的？我們先做一

個實驗。步驟1：雙擊桌面上的圖標，進入VJCL5流程圖編輯區。

步驟2：在“執行器模塊庫”中選擇“啟動電機”模塊，拖入流程圖

編輯區。

步驟3：用鼠標右擊“啟動電機”模塊，打開“啟動電機模塊”對話

框，將左右電機的功率調成一樣大小。

步驟4：加入“延時等待”模塊，用鼠標右擊“延時等待”模塊，打

開“延時等待模塊”對話框，把時間調到3秒鐘。

步驟5：加入“停止電機”模塊和“結束”模塊，程序編輯完成。

步驟6：單擊工具欄中的“仿真”按鈕，進入仿真環境場地，單擊仿

真環境下面的“顯示軌跡”按鈕，當按鈕變成“不顯示軌跡”時，運

行程序后仿真環境場地中將會顯示軌跡。

步驟7：單擊仿真環境中“保留原軌跡”按鈕，當按鈕變成“不保留

原軌跡”，運行程序后將會保留機器人的運行軌跡。

步驟8：單擊“運行”按鈕，把機器人拖到場地中釋放。

步驟9：多次運行仿真環境的機器人，會出現多條直線軌跡。

3.問題研究一一嘗試改變

步驟1：改變右電機功率，把右輪功率減到80。

步驟2：進入仿真環境運行機器人程序，記得要保留軌跡。右電機功

率為80的軌跡。

4.問題研究一一對應的變化會讓你發現規律

對應的改變左驅動輪的功率，觀察機器人的運動，你會發現右電機功

率為100,左電機功率為80時的運動軌跡。

觀察結果：

(1)當左右電機功率相同時，機器人的運動軌跡是一條直線。

(2)當右電機功率為80,左電機功率為100的時候，機器人順時針

走了一段弧線。

(3)當左電機功率為80,右電機功率為100的時候，機器人逆時

針走了一段弧線。研究結論：

(1)左右驅動輪功率相同時，機器人走的是直線。

(2)當兩個驅動輪的功率不同時，機器人會往功率小的一側轉動。

(3)以上兩段弧線，由于延時等待時間不夠，所以沒能走成一個完

整的圓形。

5.讓機器人圍繞著兩個圓標繞“8”字

(1)建立并保存場地

步驟1：單擊工具欄中的“仿真”按鈕，進入仿真環境場地。

步驟2：在左側環境欄中選擇“實體”，“添加障礙物”，“圓形”。

步驟3：在場地中任意一點，按住鼠標左鍵“拖拽”出一個圓。

步驟4：在實體窗口中修改直徑數據為20,單擊“確定”按鈕。

步驟5：用鼠標左鍵拖著圓形障礙物圓，觀察下面鼠標位置，把圓形

障礙物放到指定位置上松開鼠標。

步驟6：重復步驟2一步驟5的過程，完成第二個障礙物圓的建立并

放到指定位置，建

立繞標場地。

步驟7：單擊左側文件欄中的“保存”，彈出“保存環境”對話框。

步驟8：在保存環境對話框中給新建場地起名叫“8字場地”。

步驟9：在保存環境對話框中單擊“保存”。

(2)編寫走“8”字程序

步驟1：走“圓”程序，把“啟動電機”模塊、“延時等待”模塊和

“停止電機”模塊按順序連線。

步驟2：修改啟動電機參數，左100,右85.

步驟3：修改延時等待數據為8.2秒。

步驟4：添加“結束”模塊。

(3)進入仿真環境

步驟1：單擊工具欄中“仿真”按鈕，進入仿真環境場地。

步驟2：在仿真環境左側文件欄中單擊“加載”。

步驟3：在選擇環境窗口中單擊“8字場地”。

步驟4：單擊“進入環境”，即可出現“8字場地”。

(4)運行程序

步驟1：在仿真環境界面，單擊“顯示軌跡”。

步驟2：單擊仿真環境界面的“運行”按鈕。

步驟3：把機器人放在兩個圓形標的中間釋放。

三、創作天地

試著在“停止電機”模塊后加入“轉向”模塊。

課后反思：

第3課我的本領大

——循環模塊與執行器模塊組合應用

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：學會多次循環模塊的使用。

2.技能目標：能熟練操作“循環”模塊和執行器模塊。

3.情感目標：增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

能熟練操作“循環”模塊和執行器模塊。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

在經歷了前兩個比賽后，我們來到了本領展示區，在這里我們將進一

步了解機器人執行器模塊庫中的其他模塊功能，認識控制模塊庫中的

多次循環模塊，見證循環程序結構和順序程序結構的組合帶來的奇

跡，讓機器人在出發執行器任務時或完成任務后有所表示。

二、新課教學

1.問題研究一一如何讓機器人完成圓形組合圖形

讓機器人畫出一個由圓形組成的圖案，觀察分析如下：

(1)觀察圖3.1中有4個圓形。

(2)4個圓形的起點都是在中間位置。

(3)如果4個圓形初始角度相同，4個圓形應該重疊。

研究結論：

(1)機器人“畫”了4個一樣的圓形。

(2)每個圓形的初始角度不相同。

(3)第一個圓“畫”完了，要轉個角度再“畫”第二個圓.....

步驟1：把第2課保存的機器人走一個“圓”的程序打開。

步驟2：先把“結束”模塊拖到旁邊。

步驟3：在“停止電機”模塊后面加一個“轉向”模塊。

步驟4：在控制模塊庫中選擇“多次循環”模塊拖到流程圖編輯區，

放在程序旁邊。步驟5：把鼠標放在“啟動電機”模塊上，將流程

圖程序拖到“多次循環”模塊中。步驟6：將“多次循環”模塊拖

到“主程序”模塊下連接。

步驟7：把“結束”模塊拖到“多次循環”模塊下連接。

步驟8：用鼠標右擊“轉向”模塊，把轉向速度設置為100,時間設

置為0.21秒，程序編輯完成。

.問題研究一一機器人的本領

（1）發音模塊相當于我們人的語言。

（2）顯示模塊相當于我們書寫文字。

（3）設置眼睛模塊應該就相當于我們人的眼神了。

3.新的嘗試一一人機對話

步驟1：打開第1課保存的機器人比賽程序。

步驟2：在流程圖編輯區，選中“直行”模塊連同“結束”模塊一起

放在“主程序”模塊的右側。

步驟3：把執行器模塊庫中的“顯示”模塊拖到流程圖編輯區，放在

主程序模塊下面。步驟4：右擊“顯示”模塊，打開“顯示模塊”

對話框，看到兩行“顯示信息”。在第一行輸入begin。

步驟5：把“延時等待”模塊放在“顯示”模塊下面，右擊“延時等

待”模塊，打開“延時等待模塊”對話框，把時間調整到2秒鐘。

步驟6：把“直行”模塊和“結束”模塊放在“延時等待”下面。

步驟7：單擊“仿真”按鈕，進入仿真環境，運行程序，觀察仿真環

境右上角出現了“begin”字樣。

課后反思：

第4課嚓亮的歌聲

——子程序設計與機器人發音

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：利用子程序讓機器人發音。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

利用子程序讓機器人發音。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

游園會的歌詠比賽就要開始了，我們的新伙伴已經報了名，現在抓緊

時間練習一下。這節課我們將以“發音”模塊為主，認識“子程序”

模塊，結合前三課學到的相關內容，編出一套最新組合，讓機器人演

唱歌曲《小星星》。

《小星星》歌曲簡譜如下：

11|55|66|5—|

44|33|22|1—|

55I44|33I2—|

55I44I33I2—|

二、新課教學

1.問題研究

2.新建子程序

步驟1：在“程序模塊庫”中選擇“新建子程序”模塊并打開。

步驟2：在“新建子程序”對話框中，給新建的子程序命名。

步驟3：單擊“確定”后進入子程序界面。

步驟4：在子程序界面單擊工具欄中的圖標，即可返回主程序界面。

步驟5：把“小星星”模塊拖到主程序編輯區，右擊該模塊，打開“子

程序調用模塊”對話框。

步驟6：單擊“編輯”按鈕即可再次進入子程序編輯界面。

3.在子程序中編輯歌曲

步驟1：先編寫《小星星》歌曲的第一句11I55|66,5-

把7個“發音”模塊拖到子程序流程圖編輯區，順序連接。

步驟2：按照《小星星》歌曲的音階順序和音符的長短逐一修改7個

“發音”模塊中的參數。

步驟3：試唱。方法一：先返回主程序，再進入仿真環境。方法二：

從子程序直接進入仿真環境。

第二單元超人的感覺

單元概述：

本單元，“VJC仿真”軟件中的“紅外傳感器”、“亮度傳感器”、“條

件控制”第應用與運動。教機器人學會對障礙做出相應的反應。

在這個過程中，同學們還將了解什么是傳感器，以及傳感器的種類，

知道它們是怎樣影響程序的執行過程的，并會用“紅外傳感器”、“亮

度傳感器”模塊編寫程序，體會怎樣通過編寫程序來達到控制并影響

機器人的目的。

相信，機器人一定會成為同學們喜愛的好朋友，給同學們的學習和生

活增添色彩！教學目標：

1、學會調整參數，讓機器人做得更好。

2、了解紅外傳感器的應用與避障運動。

3、了解亮度傳感器的應用與追光運動。

教學重難點：

教學重點：

1、機器人仿真軟件的編程界面和運行環境。

2、紅外傳感器的應用。

教學難點：

1、會用“控制模塊庫”中的“永遠循環”模塊編寫程序，讓機器人

反復唱歌。教學準備：

在學生機上安裝好VJC1.5版版仿真軟件。

單元課時安排:

本單元有4課，每1課安排1課時，共4課時。

第5課忠誠的衛士

——紅外傳感器的檢測與條件控制

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：學會紅外傳感器的檢測與條件控制的使用。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

紅外傳感器的檢測與條件控制o

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

在機器人游園會大門口，我們看到一個機器人站在那里不停地計數

1,2,3,???,不知道累，不知道渴、不知道煩.....

本節課，我們將了解紅外傳感器的檢測和使用方法，以及選擇結構程

序的設計思路和方法。

二、新課教學

1.問題研究一一機器人如何識別環境障礙物

(1)編寫機器人“視力檢測”程序

步驟1：在計算機桌面雙擊圖標進入流程圖編輯區。

步驟2：在“控制模塊庫”中選擇“永遠循環”模塊，拖到“主程序”

模塊下面。步驟3：在“傳感器模塊庫”中選擇“紅外測障”模塊,

放到“永遠循環”模塊當中。步驟4：在“執行器模塊庫”中選擇

“顯示”模塊，與“紅外測障”模塊連接。步驟5：右擊“顯示”

模塊，打開“顯示模塊”對話框。

步驟6：在“顯示信息”的第一行最后，選擇“引用變量”，出現“變

量百寶箱”對話框。步驟7：在“變量百寶箱”中選擇“紅外測障”

模塊。“變量百寶箱”中間的“整型變量引用"窗口變成了“紅外變

量引用"窗口。

步驟8：在“紅外變量引用"窗口，單擊第一欄“紅外變量一”，出

現一把“鑰匙”，表示該變量被選中。

步驟9：單擊“變量百寶箱”對話框的“確認”按鈕，返回“顯示模

塊”窗口，這時顯示信息變為“紅外變量一”。

步驟10：單擊“顯示模塊”對話框的“確定”按鈕，完成了檢測程

序的編寫。

（2）設置仿真環境

步驟1：單擊進入仿真環境。

步驟2:把障礙物移到“顯示屏”窗口中。

2.問題研究一如何讓機器人看的遠一點

步驟1：在仿真環境界面機器人初始參數設置區，單擊“紅外”按鈕,

在左側欄中出現“紅外”探測半徑，將紅外探測半徑調整為80。

步驟2：再把機器人放入仿真環境中檢測“視力”。

3.問題研究一如何讓機器人看到障礙物時發出報警

步驟1：打開紅外測障程序，右擊“紅外測障”模塊，彈出一個“紅

外測障模塊”對話框。

步驟2：單擊“檢測完成后，進行條件判斷”，彈出新對話框。

步驟3：打開條件判斷表達式右側“前”的下拉菜單，選擇“無

步驟4：單擊“確定”。

步驟5：在執行器模塊庫中選擇“發音”模塊。紅外報警程序完成。

課后反思:

第6課看誰“躲”得快

——紅外傳感器的應用與避障運動

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：學會紅外傳感器的應用與避障運動的使用。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

紅外傳感器的應用與避障運動的使用。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

機器人的“眼睛”不僅能“看到”障礙物，還能調節視覺距離。

這節課，我們就讓機器人在運動過程中，自己“躲避”障礙物，了解

“條件判斷”的功能與作用。

二、新課教學

1.問題研究一一讓機器人在前進中遇到障礙物時停下來

(1)編寫遇見障礙物停止的程序

步驟1:雙擊桌面圖標，進入流程圖編輯區。

步驟2：打開上節課保存的紅外報警程序。

步驟3：右擊“紅外測障”模塊，打開“紅外測障模塊”對話框。

步驟4：把“啟動電機”模塊與“設置眼睛”模塊連接。

步驟5：把“停止電機”模塊與“發音”模塊連接，程序完成。

(2)設置仿真環境

步驟1：單擊進入仿真環境。

步驟2:在環境編輯欄中選擇實體矩形。

步驟3：調整矩形障礙物的長為200,寬為15。

步驟4：把障礙物移到“眼睛”和“顯示屏”窗口下。

(3)觀察機器人的運動

步驟1：單擊“運行”按鈕。

步驟2：把機器人放在下面正對障礙物。

步驟3：釋放機器人，觀察運動。

(4)研究討論

機器人沒有“看到”障礙物時，一直往前走。

當機器人遇到障礙物時，停下來發出“警報聲”。

2.問題研究一一讓機器人在運動中避開障礙物自主運動

(1)先分析一下機器人紅外傳感器測障礙物的幾種狀態。

(2)編寫程序

步驟1：打開6.2所示的程序。

步驟2：把“發音”和“停止電機”模塊去掉，扔進“垃圾桶”。

步驟3：再添加一個“紅外測障”模塊。

步驟4：鼠標右擊新添加的“紅外測障”模塊，打開“紅外測障模塊”

對話框。步驟5：單擊“檢測完成后，進行條件判斷”，打開“條件

判斷”窗口。

步驟6：選擇條件判斷值“左”。

步驟7：單擊“確定”按鈕，新添加“紅外測障”模塊后的主程序。

步驟8：把“執行器模塊庫”中的“轉向”模塊拖到第二個“紅外測

障”

步驟9：調整轉向模塊參數，右轉速度為100,時間為0.1秒。

步驟10：再添加一個“紅外測障”模塊。

步驟11：重復上述步驟4、5,選擇條件判斷值“右”。

步驟12：單擊“確定”按鈕后。

步驟13：在第三個“紅外測障”模塊“是”的下面添加“轉向”模

塊。

步驟14：調整“轉向”模塊參數，左速度為-100,時間為0.1秒。

步驟15：在第三個“紅外測障”模塊“否”的下面添加“直行”模

塊。

步驟16：調整“直行”模塊參數，后退速度為-100,時間為0.2秒。

步驟17：在第三個“紅外測障”模塊“否”的下面“直行”模塊下,

再連接一個“轉向”模塊，到此全部程序完成。

（3）設置仿真環境

步驟1：單擊進入仿真環境。

步驟2：在環境編輯欄中選擇實體添加障礙物矩形。

步驟3：修改實體矩形參數，長為300,寬為5。

步驟4：重復2、3,再添加一個實體參數。

步驟5：再添加兩個實體矩形，具體參數長為5,寬為200。

步驟6：把鼠標放在實體矩形上，按住左鍵拖到位置松開。把前兩個

矩形上下放，后兩個矩形左右放，調整實體位置。

步驟7：保存場地。

(4)觀察機器人運動

步驟1：單擊“運行”，把機器人拖入場地中。

步驟2：釋放機器人，觀察運動。

(5)研究結論

機器人在沒有“看到”障礙物時，一直往前走。

當機器人左前方遇到障礙時，會向右轉。

當機器人右前方遇到障礙時，會向左轉。

當機器人正前方遇到障礙時，先后退再右轉。

課后反思：

第7課機器人“鬧鐘”

亮度傳感器的檢測與設置

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：學會對亮度傳感器的檢測與設置。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

亮度傳感器的檢測與設置。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

機器人的“眼睛”不僅能“看到”障礙物，還能看到亮光。這節課，

我們就讓新伙伴“睜開”眼睛“看太陽”。

二、新課教學

1.問題研究一一機器人的眼睛能看到“亮光”嗎？

(1)編寫亮度檢測程序

步驟1:進入流程圖編輯區。

步驟2：仿照圖5.1所示的紅外檢測程序，編寫亮度檢測程序，如圖

7.1所示。

步驟3：打開“亮度檢測模塊”對話框，在“方式”欄中選擇“平均”,

如圖7.1所示。

(2)設置仿真環境

步驟1：單擊進入仿真環境。

步驟2:在環境編輯欄中選擇光源，添加。把鼠標放在場地中間位置

點一下，在場地中即刻出現如圖7.3所示光源。

步驟3：把機器人放在光源下面，如圖7.4所示。

(4)觀察機器人進行亮光檢測

步驟1：當機器人在光源以外的地方，檢測到的數值為255,如圖7.5

所示。

步驟2：把機器人往光源靠近，在進入光源范圍內時檢測到的光值為

241,如圖7.6所示。

步驟3：再往前移動，檢測到的光值為151,如圖7.7所示。

步驟4：把機器人放在光源跟前，檢測到的光值為91,如圖7.8所示。

(5)研究結論

2.問題研究一機器人可以像鬧鐘一樣嗎？

(1)編寫機器人“鬧鐘”程序

步驟1：打開如圖7.1所示的亮度檢測程序。

步驟2：右擊“亮度檢測模塊”，彈出“亮度檢測模塊”對話框，如

圖7.10所示。步驟3：單擊“亮度檢測模塊”對話框中的“檢測完

成后，進行條件判斷”，彈出新對話框，如圖7.11所示。

步驟4：修改條件判斷值為“<200”,如圖7.11所示。

步驟5：單擊“確定”，程序流程圖變為帶判斷功能模塊，如圖7.12

所示。步驟6：把“發音”模塊連接到如圖7.13所示的位置。

(2)觀察現象

步驟1：進入仿真環境。

步驟2：添加光源，設置光源參數。光源的參數可以自己設定，如圖

7.14所示。步驟3:把機器人放在距離光源相應的位置上，即可發出

“滴滴滴”的聲音。

(4)研究結果

當機器人“看到”亮光時，能發出“滴滴滴”的聲音。

如果環境光線不足，或者比較弱的時候，機器人不會發音。

課后反思：

第8課機器人“撲火”

——亮度傳感器的應用與追光運動

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：學會亮度傳感器的應用與追光運動的應用。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：通過學習，增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點:

學會亮度傳感器的應用與追光運動的應用。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

聽說過飛蛾撲火，還沒聽說過機器人“撲火”。

這節課，我們試著用機器人的兩只眼睛尋找“火源”并靠近“火源”。

二、新課教學

1.問題研究一一機器人如何識別環境障礙物

(1)編寫左右亮度檢測模塊

步驟1:進入流程圖編輯區。

步驟2：打開7.1所示的亮度檢測程序。

步驟3：再添加一個“亮度檢測”參數，如圖8.1所示。

步驟4：設置第一個“亮度檢測模塊”參數，如圖8.2所示。

步驟5：設置第二個“亮度檢測模塊”參數，如圖8.3所示。

步驟6：打開“顯示”模塊。

步驟7：單擊第一行“引用變量”打開“變量百寶箱”對話框，如圖

8.4所示。步驟8：單擊“亮度”，選擇“亮度變量一”，如圖8.5所

Zj\O

步驟9：單擊“確認”按鈕，返回“顯示模塊”對話框，如圖8.6所

Zpso

步驟10：在“顯示模塊”中，單擊第二行“引用變量”，再次打開“變

量百寶箱”對話框，如圖8.7所示。

（2）設置仿真環境

步驟1：單擊進入仿真環境。

步驟2:把障礙物移到“顯示屏”窗口中。

2.問題研究一能否讓機器人像飛蛾一樣靠近火源

（1）編寫機器人“撲火”程序

步驟1：打開如圖8.1所示的左右亮度檢測程序。

步驟2：在“控制模塊庫中”，選擇“條件判斷”模塊，連接到“顯

示”模塊下面，如圖

8.11所示。

步驟3：右擊“條件判斷”模塊，打開“條件判斷模塊”對話框，如

圖8.12所示。步驟4：單擊條件判斷式中的“整形變量一”，彈出“變

量百寶箱”對話框，如圖8.12所示。

步驟5：在“變量”百寶箱對話框中選擇“亮度”傳感器。在“亮度

變量引用”中選擇“亮度變量一”，如圖所示8.13所示。

步驟6：單擊“確認”按鈕，返回“條件判斷對話框”，將“條件判

斷式”中間的“關系運算符”設置為條件判斷式右側設置為“10”,

如圖8.14所示。

步驟7：“停止電機”模塊放在條件判斷式成立的右側，如圖8.15所

ZjSO

3.學生上機操作練習

第三單元非凡的智慧

單元概述：

機器人的超人感覺，讓我們看到了機器人既能看到障礙物又能看到自

然環境光線的強與弱。現在我們和機器人一起去游園會參加游藝、游

戲等娛樂活動，感受機器人的非凡智慧。

機器人通過各種傳感器感知外部環境信息，認識機器人的傳感器，并

且學習控制傳感器是提高機器人智能性的關鍵。

本單元，我們將學習了解機器人的碰撞傳感器和地面灰度傳感器，進

一步熟悉和掌握程序的3種結構形式，熟悉和掌握傳感器的檢測及使

用方法，提升編寫程序的能力。教學目標：

1、使學生學會碰撞傳感器的檢測與條件控制。2、掌握地面傳感器

的檢測與應用。教學重難點:

1、碰撞傳感器的檢測與條件控制。2、地面傳感器的檢測與應用。教

學準備：

在學生機上安裝好VJCL5版版仿真軟件。單元課時安排：

本單元有2課，每1課安排1課時，共2課時。

第9課磨拳又擦掌

——碰撞傳感器的檢測與條件控制

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：學會碰撞傳感器的檢測與條件控制。2.技能目標：

培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：通過學習，增加對機器人學習的興趣。教學重、難點:

碰撞傳感器的檢測與條件控制。教學課時：1課時教學過程：一、

課堂引入

人可以通過肢體感覺周邊環境物體的存在，機器人通過什么感知身邊

物體的存在呢？當機器人碰到障礙物時，能“自主”停止運動嗎？

本節課，我們將了解碰撞傳感器的檢測和使用方法，掌握利用碰撞傳

感器的“觸碰”特點，讓機器人實現“自主”運動控制。二、新課

教學

1.問題研究一一機器人怎樣感知身邊物體的存在（1）編寫機器人

“觸覺檢測”程序。

步驟1:進入“流程圖編輯區”，順序選擇“永遠循環”、“啟動電機”、

“碰撞檢測”、“顯示”、“結束”模塊等，如圖9.1所示。

步驟2：設置“啟動電機模塊”參數，左右電機功率設置為60,如圖

9.2所示。步驟3：打開“顯示模塊”對話框，單擊“引用變量”，

如圖9.3所示。

步驟4：在“變量百寶箱”對話框中選擇“碰撞”傳感器，選擇“碰

撞變量一”，如圖9.3所示。

步驟5：“確認”后返回“顯示模塊”對話框，如圖9.4所示。（2）

設置仿真環境進行檢測步驟1：單擊進入仿真環境。

步驟2：添加障礙物，圓形、矩形都可以，大小自己設置，如圖9.5

所示。

步驟3：把機器人拖入場地，觀察機器人的運動情況和顯示結果，如

圖9.6所不。2.問題研究一前方遇到碰撞時如何停下來（1）編寫

前方遇到碰撞停下來的程序步驟1：進入流程圖編輯區。

步驟2：在“程序模塊庫”中選擇“新建子程序”模塊，如圖9.8所

示。步驟3：在“新建子程序”窗口中，給新建的子程序起個名，

如圖9.9所示。步驟4：“確定”后直接進入子程序編輯界面。步驟

5：先把“碰撞檢測”模塊連接上。

步驟6：右擊“碰撞檢測”模塊，打開“碰撞檢測模塊”對話框，如

圖9.11所示。步驟7：單擊“檢測完成后，進行條件判斷”，打開“碰

撞檢測模塊”，如圖9.12所示。步驟8：在“方向設置”復選框中選

擇“左前”和“右前”，如圖9.13所示。步驟9：單擊“確定”按鈕,

返回子程序編輯界面，如圖9.14所示。

步驟10：把“停止電機”模塊連接在條件成立“是”的下面，如圖

9.15所示。3.問題研究一一讓機器人后退運動也能做到碰撞停（1）

編寫后面遇到碰撞停的程序（2）進入場地實驗（3）研究結論4.

學生上機操作練習

課后反思：

第10課丟手絹游戲

——地面傳感器的檢測與應用

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：使學生學會對地面傳感器的檢測與應用。2.技能目

標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：通過學習，增加對機器人學習的興趣。教學重、難點:

地面傳感器的檢測與應用。教學課時：1課時教學過程：一、課

堂引入

在機器人游園會的游藝區，很多人都在玩丟手絹的游戲，我們趕快參

與一下。本節課，我們將了解機器人的地面傳感器，并掌握使用方

法。二、新課教學

1.問題研究一一機器人如何按規定路線行走（1）編寫地面灰度檢

測程序

在流程圖編輯區，編寫地面灰度檢測程序，設置顯示參數，如圖10.1

所示。（2）進入仿真環境進行檢測

步驟1：單擊進入仿真環境，在文件欄中選擇“加載”，打開“選擇

環境”對話框，選擇“灰度檢測場地”文件，如圖10.2所示。

步驟2：單擊“進入環境”，出現如圖10.3所示的地面灰度檢測場地。

步驟3：把機器人放入“地面灰度檢測場地”進行檢測。加上黑、白、

紅.....一共9種顏色，檢測數據如圖10.3所示。（3）觀察地面

灰度檢測

不同顏色，顯示的數據大小不一樣。如紅、黃、紫色。

不同顏色，顯示的數據值一樣。如紅、綠、藍三色數據值都是170。

（5）研究結論

機器人通過地面傳感器可以簡單識別不同“顏色”和灰度的地面。

2.問題研究一利用機器人的地面傳感器制作“丟手絹”游戲（1）

編寫讓機器人走“圈”的程序（2）進入仿真環境場地

步驟1：進入仿真環境，在機器人初始參數設置一欄，單擊“顯示軌

跡”，“不顯示軌跡”。單擊“保留原軌跡”，“不保留原軌跡”。如圖

10.5所示。步驟2：把機器人放在X=100,Y=120的點上軌跡如圖

10.6所示。（3）制作場地

步驟1：在仿真環境編輯區選擇“實體”，“添加圖帶”，“圓形，如圖

10.7所示。步驟2：設置“實體圓直徑”為60,如圖10.7所示步

驟3：設置顏色，紅色，如圖10.7所示。

步驟4：參照10.8所示的顏色版，完成如圖10.9所示場地。步驟5：

保存彩色連環場地。（4）觀察實驗

把機器人放在白色圓形位置上，觀察機器人機器人一定要在每個圓環

的上面經過。（5）完成“丟手絹”游戲程序

步驟1：返回流程圖編輯區，編寫如圖10.11所示的程序。步驟2：

設置參數，如圖10.12所示。（6）驗證程序

步驟1：進入仿真環境，加載“彩連環”場地。步驟2：把機器人放

在“白色”起點，開始運行。4.學生上機操作練習

第11課聽話的朋友

——真實機器人聲音傳感器的檢測與應用

2014年月日星期

教學目標：

1.知識目標：真實機器人聲音傳感器的檢測與應用。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：通過學習，增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點:

真實機器人聲音傳感器的檢測與應用

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

我們人和動物是用耳朵來“聽聲音”的，你知道機器人用什么“聽聲

音”嗎？機器人的“耳朵”又是什么樣的？

本節課，我們將認識機器人的“耳朵”，并學會檢測和使用。讓機器

人“聽到”發令時，能夠根據任務做出相應的動作。

二、新課教學

1.使用真實機器人前的準備工作

步驟1：檢查計算機是否安裝了“能力風暴vjc2.0”的應用軟件。

步驟2：認識真實機器人，如圖1L1所示。

步驟3：檢查實驗用機器人是否已充電。

步驟4：檢查下載程序的usb數據線是否已經插在計算機的usb接口

±o

2.機器自檢

步驟1：雙擊桌面圖標，打開如圖11.3所示窗口。

步驟2：選擇“流程圖程序”，單擊“確定”按鈕進入編程界面，如

圖11.4所示。步驟3：在“工具”欄中選擇“機器人自檢程序”。打

開”編譯和下載”窗口，如圖1L5所示。

步驟4：將下載線與機器人連接，如圖11.6所示。

步驟5：按下機器人“開關”鍵，如圖11.7所示。

步驟6：下載結束，下載窗口關閉后，關閉機器人電源，拔下機器人

一端的下載線。

3.問題研究一一“聽力”檢測

(1)編寫聲音檢測程序

步驟1：進入流程圖編輯區，編寫聲音檢測程序，如圖11.1所示。

步驟2：用usb下載線連接計算機與機器人。

步驟3：單擊“下載”按鈕，打開機器人電源。

步驟4：關閉機器人電源，拔出下載線。

(2)運行“聽力”檢測程序

步驟1：按下機器人電源開關。

步驟2：按下“運行”鍵。

(3)研究結論

機器人在“聽”到我們發出的聲音或者是環境的噪聲時，會在顯示屏

上顯示出一些數據，這些數據表示“聽”到的聲音。環境聲音大，顯

示數值大，反之數值小。

4.問題研究一一機器人如何“聽令”出發

(1)編寫“聽令”回復程序

(2)運行“聽令”回復程序

(3)實驗結果

(4)編寫“聽令”出發程序

(5)研究結論

課后反思：

第12課跟蹤運動戰

——真實機器人紅外傳感器的檢測與“跟蹤”運動

2014年月日星期

教學目標:

1.知識目標：真實機器人紅外傳感器的檢測與“跟蹤”運動。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：通過學習，增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

真實機器人紅外傳感器的檢測與“跟蹤”運動

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

我們在進行“跟蹤”的時候，一定是有目標的。當機器人“看到”前

方有“目標”出現時，即進行跟蹤，并能夠跟蹤隨“目標”物體進行

移動。

本課，我們要學會檢測真實機器人的紅外傳感器，并學會用紅外傳感

器控制機器人的運動。

二、新課教學

1.問題研究一一紅外檢測

(1)編寫紅外傳感器檢測程序

步驟1：雙擊圖標，進入vjc2.0流程圖編輯區

步驟2：紅外傳感器檢測程序如圖12.2所示。

步驟3：添加顯示信息為“紅外變量一”，修改延時等待參數為0.1秒,

如圖12.2所示。

(2)運行紅外傳感器檢測程序

用下載線連接計算機和機器人，給機器人下載程序，下載完成后，拔

出下載線。

(3)觀察檢測效果

打開機器人電源，運行程序。

(4)研究結論

紅外傳感器檢測結果與仿真環境檢測結果一樣。

紅外傳感器識別障礙物的距離，可以通過調整可變電阻進行改變。

2.問題研究一一跟隨移動物體進行運動

(1)編寫跟隨移動物體運動程序

步驟1：在圖12.2檢測程序中去掉“顯示”模塊和“延時等待”模塊,

如圖12.6所示。步驟2：在控制模塊庫中選擇“條件判斷”模塊，

與“紅外測障”模塊連接，如圖12.7所示。

步驟3：右擊“條件判斷”模塊，打開“條件判斷模塊”對話框，調

整判斷式：紅外變量一==無，如圖12.7所示。

步驟4：在條件判斷成立一側添加“停止電機”模塊，如圖12.8所示。

步驟5：條件不成立一側添加“條件判斷”模塊，如圖12.9所示。

步驟6：設置第二個條件判斷式紅外變量一==左，如圖12.9所示。

步驟7：如果障礙物在左側，機器人要往左側運動。添加“啟動電機”

模塊，參數設置左電機3,右電機80,如圖12.1所示。

步驟8：繼續添加“條件判斷”模塊，如圖12.11所示。

步驟9：設置第三個條件判斷式，紅外變量一==右，如圖12.11所示。

步驟10：如果障礙物在右側，機器人要往右行。添加“啟動電機”

模塊，參數設置左電機80,右電機30,如圖12.12所示。

步驟11：當第三個條件判斷式不成立時，就是機器人的前方“看”

到了障礙物，添加“啟動電機”模塊，如圖12.13所示。

步驟12：直行前進的參數設置，左右電機速度都為80,如圖12.14

所示。

(2)運行跟隨移動物體進行運動的程序

(3)實驗

步驟1：開機時把機器人放在“看”不到障礙物的地方，此時機器人

應該停止不動。步驟2：當把手或書本放在機器人的左側紅外發射

管前面時，機器人會有“左行”動作。步驟3：當把手或書本放在

機器人的右側紅外發射管前面時，機器人會有“右行”動作。步驟

4：把障礙物放在機器人正前方可以“看”到的位置時，機器人會往

刖走。

(4)研究結論

機器人通過紅外傳感器可以跟隨移動物體進行運動。

課后反思：

第13課向光明進軍

——真實機器人光敏傳感器的檢測與應用

2014年月日星期

教學目標:

1.知識目標：真實機器人光敏傳感器的檢測與應用。

2.技能目標：培養學生上機操作的能力。

3.情感目標：通過學習，增加對機器人學習的興趣。

教學重、難點：

真實機器人光敏傳感器的檢測與應用。

教學課時：1課時

教學過程：

一、課堂引入

我們每天睜開雙眼時，一絲亮光首先進入眼簾，我們知道天亮了。機

器人通過什么來識別環境光線呢？

本節課，我們要學會為真實機器人做亮度檢測，并教會機器人“看到”

有亮光的地方就會自動跑過去，并且追著亮光運動。

二