專題8機器人操作專題8機器人操作課程名稱信息技術（拓展模塊）課程性質公共基礎課專題學時使用教材隨著科技的發展，機器人在各行各業中的應用越來越廣泛，機器人的應用也從工業制造領域逐漸拓展到教育娛樂、醫療康復、安防救災、政務服務、商業等諸多領域，已成為當今社會不可或缺的人類助手。近年來，國內科研機構和企業加大了機器人的研發投入，在硬件基礎與技術水平上取得了顯著提升，但缺少現場調試、維護、操作與運行管理等應用型人才。本專題鼓勵學校利用現有設備，訓練學生能夠簡單操作相關機器人完成任務，從而激發學生學習熱情，促進科學精神和創新能力的培養。本專題共設置四個實踐項目，即簡易機器人組裝調試、工業機器人仿真操作、無人機航拍、服務機器人配置。在教學實施時，可根據不同專業方向選擇具體教學項目，每個項目的內容要求簡要描述如下。1.簡易機器人組裝調試：了解簡易機器人的相關知識，掌握簡易機器人的構成部件，能設計和組裝簡易機器人，能夠通過程序控制機器人的運動。2.工業機器人仿真操作：了解工業機器人的應用和發展前景，了解工業機器人的特點和分類，會利用仿真軟件對工業機器人進行簡單操作。3.無人機航拍：能正確安裝無人機螺旋槳和電機槳座，能根據拍攝內容規劃航拍路線并駕駛無人機進行拍攝，對視頻進行后期編輯。4.服務機器人配置：了解服務機器人運行原理，能正確安裝、配置及調試服務機器人；了解智能在線客服機器人的工作原理，能簡單搭建智能客服機器人。

任務1安裝無人機任務1安裝無人機教學設計一、教學目標素質目標：培養學生嚴慎細實的職業素養，提升集體意識和團隊合作意識。知識目標：了解無人機飛行模式以及其他無人機相關知識。能力目標：能正確安裝無人機二、教學重難點教學重點：多旋翼無人機的分類。教學難點：能正確安裝螺旋槳。三、課時安排課時四、教學策略教法：項目教學法、任務驅動法、講授法、演示法學法：自主探究學習法、討論法、小組合作學習法教學資源：多媒體教學設備、理實一體化機房、信息化教學平臺、配套教學課件教學過程教學環節教學設計設計意圖課前學習1.學習教師布置的課前學習任務。2.查閱資料，了解無人機相關知識。培養學生數字化學習與創新能力任務導入創設情況，任務引入：小小發現無人機系統種類繁多，其結構、功能各有不同，在使用無人機航拍前，需要選擇適合的無人機并將它組裝好。任務分析：安裝無人機，要在了解無人機的結構基礎上，按順序安裝。本任務先把無人機機臂展開，然后再安裝螺旋槳、電池和儲存卡，最后進行測試。通過設置貼近學生實際的生活情境，結合任務分析，激發學生的學習興趣，引入學習任務。任務準備1.無人機引導學生了解網絡：無人機是無人駕駛飛機的簡稱，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機按照飛行平臺構型分類，可分為固定翼無人機、旋翼無人機、無人飛艇、傘翼無人機等。其中旋翼無人機廣泛應用于航拍中，常見的有四旋翼無人機、六旋翼無人機、八旋翼無人機等。圖示講解：圖8-3-2四旋翼無人機、圖8-3-2六旋翼無人機、圖8-3-2八旋翼無人機2.無人機的主要部件（1）存儲卡教師引導學生了解存儲卡：存儲卡是一種基于半導體快閃記憶器的存儲設備，被廣泛地用于數碼相機、平板電腦和多媒體播放器等便攜式裝置上，一般是卡片的形態，故統稱為“存儲卡”。圖示講解：圖8-3-5高速儲存卡（2）螺旋槳和電機槳座教師引導學生了解螺旋槳和電機槳座：螺旋槳分為兩種，一種是槳葉底部有白色環的螺旋槳，另一種是槳葉底部沒有白色環的螺旋槳，如圖8-3-6所示。電機槳座又分為兩種：一種有白色環；另一種沒有白色環，如圖8-3-7所示。有白色環的電機槳座和螺旋槳，代表著它們將順時針旋轉；反之，逆時針旋轉。圖示講解：圖8-3-6螺旋槳、圖8-3-7電機漿座圖示并舉例了解無人機及發分類；能分辨多旋翼無人機。圖示講解讓學生了解無人機高速儲存卡。圖示講解讓學生了解螺旋槳和電機漿座分辨方法。任務實施小組合作方式按照擬定的任務線路實施任務。1.展開機臂2.安裝電池3.安裝螺旋槳4.安裝儲存卡小組合作訓練培養團隊協作精神，通過體驗式訓練掌握無人機的安裝，引導學生主動探究，激發學生興趣，提升職業技能。任務延伸1.查詢資料了解無人機的主要廠商及代表商品。2.訪問京東官網，搜索調查銷量最高的3款無人機，了解它們的功能及主要構成。開拓學生視野，多途徑了解無人機。教學反思任務2駕駛無人機任務2駕駛無人機教學設計一、教學目標素質目標：培養學生嚴慎細實的職業素養，養成遵守規范、嚴格認真的工匠精神。知識目標：了解駕駛無人機需要具備哪些專業知識。起飛前的準備和起飛前后的安全檢查。能力目標：會將所拍攝的視頻素材進行編輯和分享。二、教學重難點教學重點：能操作無人機進行航拍教學難點：無人機指南針的校準。無人機起飛前、后的安全檢查。三、課時安排課時四、教學策略教法：項目教學法、任務驅動法、講授法、演示法學法：自主探究學習法、討論法、小組合作學習法教學資源：多媒體教學設備、理實一體化機房、信息化教學平臺、配套教學課件教學過程教學環節教學設計設計意圖課前學習1.學習教師布置的課前學習任務。2.查閱資料，了解駕駛無人機相關知識。培養學生數字化學習與創新能力任務導入創設情況，任務引入：無人機安裝好了，接下來小小需要手動駕駛無人機進行航拍，還要將航拍的視頻進行簡單的編輯。任務分析：駕駛無人機，需做好起飛前的準備、起飛前的安全檢查、返航前和降落后的安全檢查，還要學會將所拍攝的視頻素材進行編輯和分享。通過設置貼近學生實際的生活情境，結合任務分析，激發學生的學習興趣，引入學習任務。任務準備1.飛行原理引導學生認識網卡：四旋翼無人機的飛行原理是通過電機帶動螺旋槳轉動，使螺旋槳產生升力，無人機升起。轉動過程中由于受到空氣阻力，形成與轉動方向相反的反扭矩，為了克服反扭矩的影響，旋翼無人機上裝配了2個正槳、2個反槳，并且在對角線的兩個旋翼轉動方向相同。圖示講解：圖8-3-16無人機螺旋槳轉動示意圖指南針使用無人機前需要對無人機指南針進行校準。根據提示，將無人機水平旋轉360°，在綠燈亮后，將機頭朝下再垂直旋轉360°，校準完后會提示校準成功。若不成功，則需重新操作或換個地方校準。圖示講解：圖8-3-17水平旋轉360°、圖8-3-17垂直旋轉360°。控制搖桿（1）左側搖桿向上推是上升，向下拉是下降，向左推是逆時針旋轉，向右推是順時針旋轉。（2）右側搖桿向上推是向前飛行，向下拉是為向后飛行，向左推是向左飛行，向右推是向右飛行。圖示講解：圖8-3-19無人機搖桿操作示意圖4.飛行模式無人機的飛行模式分別是GPS模式（P模式）、運動模式（S模式）、姿態模式（A模式）。列表講解：表8-3-1無人機飛行模式的區別圖示講解：圖8-3-20無人機飛行模式切換方式圖示講解無人機的飛行原理，培養學生自主探究能力。圖示講解指南針的校準，培養學生的動手能力。圖示講解控制搖桿的使用方法，培養學生的動手能力。圖示和舉例講解無人機的飛行模式，同時引導學生自主探究學習，激發學習興趣。任務實施小組合作方式按照擬定的任務線路實施任務。1.起飛前的準備2.飛行前的安全檢查3.操作無人機拍攝4.返航安全檢查5.視頻編輯和分享小組合作訓練培養團隊協作精神，通過體驗式訓練掌握無人機起飛的準備、起飛前和返航的安全檢查，能操作無人機航拍并進行編輯和分享，引導學生主動探究，激發學生興趣，提升職業技能。任務延伸分小組使用無人機在適合飛行的區域拍攝一段視頻，并且進行處理后分享到班級群。實踐操作，激發學生學習興趣。教學反思任務3規劃航拍路線任務3規劃航拍路線教學設計一、教學目標素質目標：培養學生嚴慎細實的職業素養，養成遵守規范、嚴格認真的工匠精神。知識目標：了解規劃航拍路線需要的航點、航線、航跡相關知識能力目標：能正確設置航拍路線的參數設置。二、教學重難點教學重點：航點、航線的設置。教學難點：興趣點的選擇。三、課時安排課時四、教學策略教法：項目教學法、任務驅動法、講授法、演示法學法：自主探究學習法、討論法、小組合作學習法教學資源：多媒體教學設備、理實一體化機房、信息化教學平臺、配套教學課件教學過程教學環節教學設計設計意圖課前學習1.學習教師布置的課前學習任務。2.查閱資料，了解獲取航拍路線規劃的相關知識。培養學生數字化學習與創新能力任務導入創設情況，任務引入：小小的叔叔看到航拍的宣傳視頻，非常滿意，并提出可否規劃一條專門的航拍線路，將鄉村旅游農場最美的風景展示出來，讓到訪的游客可以進行體驗。任務分析：進行航拍路線的規劃，需要了解無人機飛行路線和周邊的拍攝環境，再制定出具體的飛行航點和拍攝興趣點。通過設置貼近學生實際的生活情境，結合感知體驗，激發學生的學習興趣，引入學習任務。任務準備1.飛行航點引導學生認識飛行航點：在APP地圖中選擇一個或多個航點，并設置相關參數，無人機將按照規劃路線自動飛行到目標位置。2.航點、航線、航跡引導學生認識航點、航線、航跡：航點指在無人機飛行的路線中需要經過的位置。航線指無人機所飛行的路線。航跡指由每個航點組合在一起所形成的線路。3.興趣點引導學生認識興趣點：在圖傳畫面或地圖上選擇一個建筑或物體作為拍攝點，無人機會環繞著這個點進行拍攝，且鏡頭將始終朝向該點進行環繞，直至點位調整。4.折線飛行與曲線飛行引導學生認識折線飛行與曲線飛行：折線飛行是飛到某航點時，懸于空中停止飛行，無人機本體改變航向（不是攝像頭轉向）后向下一個航點飛行，飛行航跡是折線。曲線飛行是經過某航點之前，無人機本體開始慢慢轉向，飛行航跡是一條圓弧線，且無人機可能不經過該航點。5.返航點引導學生認識返航點：無人機在飛行過程中，GPS信號首次達到4格以上時，將自動記錄無人機當前位置為返航點，記錄成功后，無人機狀態指示燈將快速閃爍若干次。在正常飛行過程中，可以通過遙控器專用按鍵多次記錄返航點，以最后記錄的返航點作為無人機返航點。6.自動返航引導學生認識網絡資源：當無人機成功記錄返航點后，在GPS信號良好的情況下，且用戶開啟了智能返航、智能低電量觸發智能低電量返航、遙控器與無人機之間失去通信信號觸發失控返航時，無人機將自動返回返航點并降落。列表講解：表8-3-4返航模式通過探究活動，培養學生自主學習能力，激發學習興趣。通過列表講解返航模式，培養學的的動手能力和探究精神，激發學生學習興趣。任務實施小組合作方式按照擬定的任務線路實施任務。1.選擇飛行模式2.添加航點和興趣點3.設置參數（1）飛行參數（2）輔助參數4.設置返航點小組合作訓練培養團隊協作精神，通過實踐操作規劃無人機的航拍路線,引導學生主動探究，學會在不同模式下的線路規劃，激發學生興趣，提升職業技能。任務延伸1.學習和了解無人機的延時攝影、智能跟隨、興趣點環繞等其他智能飛行模式。2.設置好自動返