13简介能力风暴机器人仿真系统
13简介能力风暴机器人仿真系统1.3 简介能力风暴机器人仿真系统学习智能机器人，除了需要具备机器人硬件外，还需要为机器人编写控制程序，并在场地上进行反复调试。
但如果手边暂时既无机器人实物，又无真实场地，我们还能学习和研究机器人吗,答案是可以的。
能力风暴机器人为我们提供了一套仿真的VJC系统软件，在这个仿真系统中，我们不仅可以为机器人编写各种控制程序，同时还可以将编制的程序下载到仿真的机器人上，并在仿真的场地中进行模拟运行和调试,体验机器人控制的全过程。
本节我们就来认识VJC系统仿真版软件，学习构建仿真场地和仿真调试的方法。
1.3.1 认识VJC系统仿真版软件1(VJC系统仿真版软件的安装安装VJC系统仿真版的方法很简单，先打开本书配套光盘上的”文件夹，找到名为“setup.exe”“VJC系统软件\VJC1.5仿真版的安装程序，用鼠标双击该文件，系统自动将其安装到C盘中，并在Windows 桌面上自动生成一个“VJC1.5仿真版”的快捷方式\program files\VJC1.5仿真版。
图标，软件安装的路径默认为:C:如果我们使用的计算机中已经安装了VJC系统仿真版，则安装这一步可以跳过不做。
2(VJC系统仿真版软件的启动及主界面当需要进入VJC系统仿真版编程时，只要双击桌面上的“VJC1.5仿真版”快捷方式图标，就可进入VJC的编程环境。
VJC编程环境的主界面见图1-3-1。
可以看出，主界面包含了以下几个部分:(1)菜单栏及工具栏:位于窗口上方，工具栏上除了新建、打开、保存等常规按钮外，还有仿真、JC代码、缩放等按钮,见图1-3-2所示。
(2)模块库:位于窗口左侧，共有五大类模块库，其中:执行器模块库包含了基本动作模块，这是控制机器人运动的基本模-22-块;传感器模块库包含了基本的传感器检测模块，如:“红外检测”、“碰撞检测”等，用于感知周围的环境信息;控制模块库包含了循环、分支等程序控制模块，用于控制程序的结构;程序模块库包含了新建子程序、结束图标等;AS多功能扩展卡包含了扩展应用的一些功能模块。
工具栏模块库JC代码显示区知识链接垃圾箱流程图编辑区流程线流程线代表了图1-3-1 VJC系统编程环境主界面机器人程序执行(3)流程图编辑区:位于窗口中部最大的区域。
编程时，只的路线～箭头所指要用鼠标把相应模块拖拽到该区域流程线上，就可形成一段程序。
方向就是程序执(4) JC代码显示区:位于窗口最右侧，可显示对应流程图的行的方向。
当一个JC代码。
该区域的显示与否由工具栏上的“JC代码”按钮来控制。
模块图标被拖拽到流程图生成区(5) 垃圾箱:位于窗口左下角，对于流程图编辑区内不需要中另一个模块图的模块或程序段，可直接将其拖拽到垃圾箱中进行删除。
标下方的红点附近时～会自动产生一段流程线～连接JC代码到该模块上。
图1-3-2 VJC系统的工具栏-23-1.3.2 在仿真版中编辑程序认识了VJC1.5仿真版的编程界面，下面我们就来看看如何运用执行器模块和控制模块编写简单的程序让机器人动起来。
【实践名称】机器人仿真系统的使用。
【实践目的】体验机器人仿真的基本方法与过程。
知识链接【实践项目】在仿真环境下编程控制能力风暴机器实践体验人沿正方形行走。
移动与插入图块【实践步骤】完成类似于这样的机器人研究项目，一般要经历如下 4步流程，即:项目分析?制作机器人?编制程序?下载调试。
移动:当要移1.项目分析动一段程序图块时～只要将鼠标指在本项目中，机器人的移动主要依靠两个驱动轮，而控制两个向这一段图块最”、驱动轮的动作则主要靠执行器模块库中的“直行”、“转弯上方的红色连接“启动电机”、“停止”等模块。
机器人走正方形的动作是:前进点～然后按住鼠标和转直角弯，将这两个动作重复4次，即可走完一个正方形。
左键将其拖到其2.制作机器人它空白地方～松开本例因为能力风暴机器人具有移动功能，无须再进行硬件加工鼠标即可。
制作，因此省略。
以后的实践中如无特殊制作，都可省略该步。
插入:当要插3.编制程序入一段图块时～必启动VJC1.5仿真版软件，然后依次执行如下编程操作: 须先将插入点以下的图块移到编(1)创建程序的重复结构:选择控制模块库中的“多次循环”辑区的空白地方～模块，将其拖拽到编辑区主程序模块下方红色连接点上;然后将要插入的(2)控制走4条边:鼠标右键单击“多次循环”模块，设置图块拖到插入位循环次数为4次;置的连接点上～最(3)设置直行:拖动执行器模块库中的“直行”模块，将其后再将前面移走连接到“多次循环”模块循环体内的流程线上; 的图块连接到已(4)控制前进距离:鼠标右键单击该“直行”模块，设置前插入图块下方的进的速度和延时的时间，如图1-3-3; 连接点上。
(5) 设置转向:拖动执行器模块库中的“转向”模块，将其连接到流程线上“前进”模块下方;-24-(6)控制转90度:鼠标右键单击该“转向”模块，设置转弯方向、速度和转弯时间，如图1-3-4;图1-3-3 设置直行参数图1-3-4 设置转弯参数(7)结束程序:拖动程序模块库中的“结束”模块，连接到“多次循环”模块出口线的下方。
最终形成的流程图程序见图1-3-1。
4(下载调试编制好的程序能否实现我们预想的控制效果，还必须用机器人在场地上检验。
VJC1.5仿真版不仅为我们提供了一个仿真的能力风暴机器人，而且还为我们提供了一个仿真的运行环境，如图1-3-5。
单击此按钮控制机器人运行和停止图1-3-5 仿真运行环境-25-本例程序仿真调试可继续作如下操作:(8)单击VJC工具栏中的“仿真”按钮，系统自动将当前程序下载到仿真的机器人中，并进入仿真调试环境;(9)单击仿真环境左下角的“运行”按钮(这时，该按钮会变成“停止”按钮)，鼠标指针上会附着一个仿真的机器人，将鼠标移到仿真环境中间的调试场地，再单击鼠标左键，仿真机器人就被放在了场地中，并开始按照程序运行起来。
当需要停止时，只要再单击一次仿真环境左下角的“停止”按钮，仿真机器人就停止运行了。
如果需要返回到编程环境中修改机器人程序，只要单击仿真环境左上角的“退出”按钮即可。
修改程序后，可重复上述(8)(9)两步操作再次进行调试。
实际调试时，这个过程往往要反复多次。
编辑完成的程序可以按指定的文件名保存在指定的位置，也可以被再次打开，操作时，只要使用工具栏上的“保存”按钮和“打按钮，选择相应的文件即可。
如果是第一次做“保存”操作，开”在保存对话框中要输入一个文件名称，它的扩展名默认为flw。
对照本例进一步思考以下问题～并记录你的做法。
(1) 实施一个机器人项目一般需要经历哪几步流程, 练一练_____________________________________________________,2, 如果机器人直行距离不够～我们应该调整哪个模块中的参数,记下调整后的参数_____________________________________,3, 如果机器人转弯不是直角～我们应该调整哪个模块中的参数,记下调整后的参数_____________________________________(4) 如果本例程序不用“多次循环”模块～你能重新设计这个程序吗,请试一试。
,5, 如何打开光盘中的范例程序,请试着打开光盘中机器人的其它范例程序～进一步体验机器人编程与调试的过程。
-26-1.3.3 构建仿真环境的调试场地进入仿真运行环境后，我们可以在界面右侧大块的黑色区域中通过设置障碍、图带等标志来构建调试机器人的仿真场地。
图1-3-6 VJC仿真运行环境界面-27-1. 设置障碍物在场地中添加障碍物(围墙、立柱等)的方法是:鼠标单击仿真环境左侧的“实体”按钮，然后在弹出式菜单中选择相应形式的障碍物，如图1-3-7，此时，鼠标指针变成“十”字，将指针定位到场地编辑区的适当位置，按住鼠标左键拖拽，即可形成障碍物。
仿真能力风暴机器人的正前方有2只红外传感器，能检测到由这些矩形或圆形构成的障碍物，每只探测距离为10厘米—80厘米，探测角度为60?。
图1-3-8 设置地面图带标志图1-3-7 设置障碍物2. 设置地面图带标志仿真能力风暴机器人的底部有一个地面探测传感器，可以探测彩色色带构成的地面，探测颜色范围是0—255(0为白色、255为黑色)。
系统默认的是黑色地面，在地面上添加图带标志的操作方法与添加障碍物相仿，如图1-3-8所示。
3. 调整光源、红外传感器的参数仿真光源是一个模拟蜡烛的光源，可以设置光源的半径和渐变值。
如图1-3-9所示。
单击仿真环境下端的“红外”按钮，可设置红外探测半径(常用于控制机器人离墙的距离)。
如图1-3-9所图1-3-9 设置参数示。
4. 管理仿真场地当仿真场地建立后，可以“保存”下来，以便以后调试时使用，操作时，单击“保存”按钮，进入保存对话框，在“环境名称” 栏-28-中输入场地名称，再单击“保存”按钮即可。
图1-3-10 保存场地如果要调入以前建立好的场地，也可以单击“加载” 按钮，然后在选择环境对话框中选择一个仿真场地的名称，再单击“进入按钮，原来建好的仿真场地就可以被调入到仿真环境中了。
环境”图1-3-11 加载场地-29-此外，还可重新“新建” 场地或“导入”以前保存的仿真场地文件，请同学们自己实践探索。
在仿真环境中调试机器人，还可以通过设置，使机器人在行走过的路线上留下轨迹(虚线)，以便观察和分析机器人的动作。
做这项操作只要在开始运行前单击一下仿真环境下端的“有轨迹”按钮(该按钮会自动变成“无轨迹”)，如果要取消“有轨迹” 功能，只要再单击一下“无轨迹” 按钮即可。
,1,参照实践体验～在VJC仿真版中设计一个控制机器人走正方形的程序～并在仿真环境中构建一个正方形的调试场地～检验仿真机器人能否沿正方练一练形的内墙或外墙行走。
,2,自己动手在仿真环境中设计两个仿真的迷宫场地～保存下来～以便后续学习过程中使用。
图1-3-12 仿真迷宫场地【活动主题】机器人竞速比赛。
【活动说明】要求控制一个机器人沿直线前进一段指定的距离，然后主题活动转身沿直线返回起点，以用时最短为优胜。
【活动要求】首先分成几个小组，每一组以合作探究的形式，设计一个机器人参加比赛。
活动过程中，同学们要感受和体验编程控制机器人的全过程，并要在活动中自觉培养与人合作、相互学习的意识和科学探究的能力。
-30-学习小结本节重点学习了能力风暴机器人的仿真系统的使用。
通过VJC仿真系统～可以在不具备真实机器人的情况下学习和研究机器人。
本节通过实践项目体验了实施机器人项目研究的四步流程～即:项目分析、制作机器人、编制程序、下载调试。
对于VJC1.5仿真系统的使用～除了编程及运行外～重点学习了仿真场地的构建～特别是如何设置仿真场地中的障碍,围墙,、图带,标志线,、光源～如何设置红外参数、如何画出机器人移动的轨迹等～这些都是后续学习的重要基础。
1.1能力风暴——机器人仿真系统的应用课件
知识着陆
1、我们是通过能力风暴机器人来学习智能机器人知识的，供 中小学生使用的能力风暴机器人型号有AS- InfoX小学版、ASInfoM中学版和AS-MII活动版三种。
2、在没有真实机器人时，可以通过能力风暴仿真机器人系统 学习智能机器人的知识，体会学习机器人知识的乐趣。
3、在使用VJC系统为机器人编写程序前要先设置使用的机器 人型号。对于改变设置的VJC系统需要先关闭系统，设置之后再重 新进入系统，改变的设置才会生效。
能力风暴
——机器人仿真系统的应用
任务导航
1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了空想情节剧《罗 萨姆的万能机器人》，第一次提出了“机器人”这个名词。 时至今日机器人不仅为我们的日常生活提供了方便，而且还 能代替人类从事很多沉重和危险的工作，帮助人类探索许多 未知的领域。
本课，我们先来了解能力风暴机器人，然后用能力风暴 机器人仿真系统编写一个简单的程序。
(a)AS-InoX型机器人
(b)AS-InoM型机器
(c)AS-MII型活动版机器人
图1.1 能力风暴智能机器人
2、认识能力风暴机器人仿真系统 当没有真实的机器人做伴时，我们可以在计算机上安装一个能力风暴 机器人仿真系统，同样可以享受机器人带来的学习乐趣。 能力风暴机器人仿真系统可以使我们在编写程序后通过仿真系统界面 来到达控制仿真机器人的目的。 步骤1：安装能力风暴智能机器人VJC1.5仿真版软件。 能力风暴智能机器人VJC1.5仿真版软件可以从www.grandarX网站下载， 然后按照系统提示完成安装。 步骤2：单击桌面上的图标 进入VJC1.5流程图编辑界面，如图所示。
4、对于拖到编辑区的流程图模块，可以通过右击进入模块的 编辑对话框，修改模块中参数的设置。在执行程序时，机器人会按 照修改后的参数执行动作。
能力风暴机器人
目录第一章欢迎进入个人机器人时代................ 错误!未定义书签。
. 个人机器人时代........................ 错误!未定义书签。
. 在学校应用能力风暴个人机器人.......... 错误!未定义书签。
第二章让你的个人机器人动起来................ 错误!未定义书签。
. 打开包装.............................. 错误!未定义书签。
. 了解能力风暴个人机器人................ 错误!未定义书签。
. 检测能力风暴.......................... 错误!未定义书签。
. 连接能力风暴.......................... 错误!未定义书签。
. 使用JC编程环境........................ 错误!未定义书签。
. 让能力风暴跳舞........................ 错误!未定义书签。
第三章感觉、大脑与驱动器.................... 错误!未定义书签。
. 个人机器人的三大要素.................. 错误!未定义书签。
. 能力风暴的传感器及其处理电路.......... 错误!未定义书签。
碰撞传感器......................... 错误!未定义书签。
红外传感器......................... 错误!未定义书签。
光敏传感器......................... 错误!未定义书签。
麦克风............................. 错误!未定义书签。
光电编码器......................... 错误!未定义书签。
其他传感器......................... 错误!未定义书签。
. 能力风暴的计算机硬件.................. 错误!未定义书签。
交新朋友——能力风暴机器人_课
3.VJC仿真版软件包括图形化编程界面和 仿真环境，可以让虚拟的机器人替代实物的机 器人运行程序，查看程序运行效果。VJC开发 版软件包含图形化编程和代码编程两个界面， 它可以将程序下载到实物机器人上去运行。
各显神通
为机器人设计出各式各样新颖 美观的场地，并保存起来供以后使 用。
谢谢
任务1 熟悉能力风暴
任务要求：参照能力风暴智能 机器人说明书、教材或网上资料， 了解能力风暴智能机器人的硬件系 统构成。
任务2 试用开发软件
任务要求：熟悉VJC1.5 开发版软件。
要让一个机器人真正活起来，除 了要具有硬件实体外，还需要人们利 用编程系统为它编写程序，赋予它智 慧，人们还必须在具体的工作环境中 不断对其进行调试和改进，这样机器 人才能最终按照人们的意愿完成任务。
交新朋友——能力风暴机器人
学习目标
学习能力风暴智能机器人系统组成， 理解机器人实体编程系统和仿真系统之 间的关系。初步了解能力风暴智能机器 人VJC仿真版软件的使用。
思想交流
动手实践是理解掌握知识行之有效的 方法，能力风暴智能机器人是我们在课堂 中学习机器人知识的载体。虽然它的功能 不如太空机器蛇那么复杂，但是通过它， 我们可以迈出探索机器人奥秘的第一步。
任务3 了解仿真环境
为了方便调试程序，也为了 让没有实 Nhomakorabea机器人的同学能学习 机器人知识，技术人员专门设计 了能力风暴仿真版软件。
小结
1.能力风暴智能机器人是一种 适合学生学习和使用的机器人。它 的硬件系统包括控制系统、各种传 感器和执行机构，软件系统包括操 作系统和编程软件。
2.系统仿真就是将实际的活动或 过程利用计算机技术进行模拟和实现。 系统仿真技术在科学研究以及社会生 活中的应用越来越广泛。
机器人仿真系统
机器人仿真系统嘿，说起机器人仿真系统，这可真是个有趣又充满挑战的领域！先来讲讲我曾经遇到的一件小事吧。
有一次，我去参加一个科技展览，在那里看到了一个超级酷的机器人仿真系统展示。
那是一个模仿工业生产线上机器人工作的系统，各种机械臂灵活地舞动着，精准地抓取、放置物品，就像在跳一场精心编排的舞蹈。
我站在那里，眼睛都舍不得眨一下，心里充满了好奇和惊叹。
对于我们从小学到高中的学生来说，机器人仿真系统可不仅仅是展览上的新奇玩意儿。
在小学的科学课上，可能会通过简单的动画或者模型，让孩子们初步认识机器人的概念，比如了解机器人可以帮助人类完成一些简单重复的工作，像打扫房间、整理书架。
这时候的机器人仿真系统就像是一个启蒙的小窗口，激发着孩子们对科技的兴趣。
到了初中，物理和信息技术课就会更深入一些啦。
在物理课上，学习力学、电学知识的时候，可能会通过机器人仿真系统来模拟机器人的运动和动力传递，让同学们直观地看到力是如何作用在机器人身上，电是如何驱动它工作的。
信息技术课上呢，则可能会让大家亲手尝试编写一些简单的程序，来控制虚拟机器人的动作，比如让它前进、后退、转弯。
这就像是给了孩子们一把神奇的钥匙，打开了探索科技世界的大门。
上了高中，机器人仿真系统就更复杂也更实用了。
在通用技术课上，会用它来进行复杂的工程设计和优化。
比如说，设计一个可以在特定环境下完成任务的机器人，要考虑它的结构强度、动力系统、传感器的配置等等。
通过仿真系统，可以在虚拟环境中进行多次试验和改进，避免了实际制作过程中的浪费和错误。
在数学和物理的课程中，还会用它来解决一些实际的问题，比如通过模拟机器人的路径规划来学习数学中的优化算法，或者用它来验证物理中的力学模型。
想象一下，在课堂上，同学们聚精会神地盯着屏幕，看着自己设计的机器人在虚拟世界里“大展身手”，那种兴奋和成就感简直无法形容。
有的同学可能会因为机器人的一个动作不够流畅而抓耳挠腮，有的则会因为一次成功的试验而欢呼雀跃。
1.3 简介能力风暴机器人仿真系统
1.3 简介能力风暴机器人仿真系统学习智能机器人，除了需要具备机器人硬件外，还需要为机器人编写控制程序，并在场地上进行反复调试。
但如果手边暂时既无机器人实物，又无真实场地，我们还能学习和研究机器人吗？答案是可以的。
能力风暴机器人为我们提供了一套仿真的VJC系统软件，在这个仿真系统中，我们不仅可以为机器人编写各种控制程序，同时还可以将编制的程序下载到仿真的机器人上，并在仿真的场地中进行模拟运行和调试,体验机器人控制的全过程。
本节我们就来认识VJC系统仿真版软件，学习构建仿真场地和仿真调试的方法。
1.3.1 认识VJC系统仿真版软件1．VJC系统仿真版软件的安装安装VJC系统仿真版的方法很简单，先打开本书配套光盘上的“VJC系统软件\VJC1.5仿真版”文件夹，找到名为“setup.exe”的安装程序，用鼠标双击该文件，系统自动将其安装到C盘中，并在Windows桌面上自动生成一个“VJC1.5仿真版”的快捷方式图标，软件安装的路径默认为：C:\program files\VJC1.5仿真版。
如果我们使用的计算机中已经安装了VJC系统仿真版，则安装这一步可以跳过不做。
2．VJC系统仿真版软件的启动及主界面当需要进入VJC系统仿真版编程时，只要双击桌面上的“VJC1.5仿真版”快捷方式图标，就可进入VJC的编程环境。
VJC编程环境的主界面见图1-3-1。
可以看出，主界面包含了以下几个部分：（1）菜单栏及工具栏：位于窗口上方，工具栏上除了新建、打开、保存等常规按钮外，还有仿真、JC代码、缩放等按钮,见图1-3-2所示。
（2）模块库：位于窗口左侧，共有五大类模块库，其中：执行器模块库包含了基本动作模块，这是控制机器人运动的基本模块；传感器模块库包含了基本的传感器检测模块，如：“红外检测”、“碰撞检测”等，用于感知周围的环境信息；控制模块库包含了循环、分支等程序控制模块，用于控制程序的结构；程序模块库包含了新建子程序、结束图标等；AS 多功能扩展卡包含了扩展应用的一些功能模块。
第四课 阅兵点将台——VJC系统界面介绍 信息技术教学设计样版
开始——程序——VJC1.5仿真版——VJC1.5仿真版
2.认识流程图编辑界面
教师边讲边演示：
打开VJC编程软件后，就进入VJC1.5流程图编辑界面。
主界面由菜单栏、工具栏、模块库、垃圾箱、流程图生成区和JC代码显示区组成。
(1)、菜单栏包括各种操作选项，包括文件、编辑、视图、工具等。
(2)模块库区
认识仿真环境界面，如何用仿真环境进行编辑。
有助于学生对仿真环境编辑熟练操作。
课堂小结
通过学习认识了什么是VJC系统，以及VJC的组成部分，对于VJC系统我们能够简单进行操作。
板书设计
第四课 阅兵点将台——VJC系统界面介绍
VJC系统： 流程图编辑界面，仿真环境
VJC1.5流程图编辑界面：菜单栏、工具栏、模块库、垃圾箱、流程图生成区和JC代码显示区
学法
小组合作、小组探究
教法
演示法、讲授法
教学资源
多媒体教室，VJC软件
课时
1课时
备课人
林伟
授课人
授课时间
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
一、谈话导入：
指挥机器人要有能与机器人沟通的桥梁——机器人的编辑系统，本节课就来介绍能力风暴机器人的仿真系统——VJC系统,就是指挥仿真机器人行动的“阅兵点将”台。
教后反思
提示：添加、删除图带的方法与障碍物的使用方法类似。学生自由练习。
师示范 修改图带的大小与颜色
d、保存环境文件
e、加载环境文件
思考练习：
a、动手设计一张房屋的平面图。（提示：添加障碍物）
b、制作一个彩色的地毯并以自己的名字保存起来。（提示：添加图带）
能力风暴机器人结构
作业题
五种基本旳传感器，三种基本旳执行器， 所相应旳库函数有哪些，怎样应用？
构成机器人旳三大要素是什么？请从这三 大要素着手分析阐明机器人旳工作原理。
机器人旳调速系统采用了哪些装置？它是 怎样进行调速旳？
机器人中，怎样利用检测红外传感器检测 前方、左前方、右前方旳障碍物旳？即怎 样利用红外传感器检测障碍物旳方位旳？
当红外光射在黑色辐条上时没有反射信号，射在 白色辐条上时有反射信号，这么，当码盘随轮子 旋转时，黑条和白条交替经过光电编码器，反馈 旳信号状态不同，就构成一种脉冲，经过读出经 过左右光电编码器脉冲合计值，就可计算得到行 走旳距离和速度。经过它们可懂得机器人行走旳 距离和转弯角度。
检测左右编码器目前状态旳库函数为： encoder(1), 它返回左编码器旳目前状态到 PA0 ；encoder (2) 它返回右编码器旳目前 状态PA1 。０为低电平(黑条对着芯片)，１ 为高电平（白条对着芯片） 。
能力风暴机器人
————光电编码器
光电编码器
它是一种能够传递位置信息旳传感器，由光电编码 模块及码盘构成。它旳原理也是靠发射与接受红外 光来工作旳。 2只光电编码器利用红外发射接受模块（光电编码 器芯片集成了发射与接受功能） ，反射器（即码 盘）是黑白相间旳铝合金圆片。
问题：怎样经过光 电编码器得到机器 人行走旳距离和转 弯角度？
范例
Void main()
{ rotation(1）；/*调用1次，将脉冲计数器清零*/ drive (70,0)； /*这是库函数调用，设置直流电机 旳速度*/ wait (2.0) ； printf (“left=%f\n”,(float)rotation(1)/33.0)；/*读 出旳脉冲数值除以33即得左轮旋转圈数*/ stop () ；
能力风暴机器人课程设计
能力风暴机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解能力风暴机器人的基本原理，掌握其硬件组成及功能。
2. 学生能够掌握编程软件的使用，学会编写简单的程序控制机器人进行基本动作。
3. 学生能够了解机器人传感器的工作原理，并运用传感器实现机器人的智能互动。
技能目标：1. 学生通过动手实践，提高解决问题的能力和团队协作能力。
2. 学生能够运用所学的编程知识，设计并实现简单的机器人动作程序。
3. 学生能够运用创新思维，对机器人进行改进和优化，提高其性能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机器人技术的兴趣，激发他们探索科学、技术、工程和数学领域的热情。
2. 培养学生积极进取、勇于挑战的精神，增强自信心和自主学习能力。
3. 培养学生关注社会发展，认识到机器人技术对社会进步的重要性，提高社会责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，注重培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：四年级学生具备一定的认知能力、动手能力和团队协作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，突出实践操作，鼓励学生探索、创新。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生具备将知识应用于实际问题的能力，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 机器人基础知识：介绍能力风暴机器人的基本原理、硬件组成及其功能，涉及课本第二章内容。
- 机器人结构及功能- 传感器工作原理及作用- 控制器与执行器的协作原理2. 编程软件教学：学习编程软件的使用，掌握基本编程语法，能编写简单的控制程序，参考课本第三章内容。
- 编程软件的安装与操作- 基本编程语法与逻辑结构- 编写机器人动作程序3. 机器人编程实践：运用所学知识，设计并实现简单的机器人动作，涵盖课本第四章内容。
- 设计动作方案- 编写程序代码- 实际操作与调试4. 机器人创新设计：以小组合作形式，对机器人进行改进和优化，提高其性能，参考课本第五章内容。
能力风暴机器人仿真系统备课教案
第一课教学机器人一、教学目标帮助学生了解机器人的由来二、重点难点使学生理解机器人是靠什么来思考，机器人的部分。
三、教学过程：第一课时机器人的故事新课导入“robot”一词源出自捷克语“robota”，意为“强迫劳动”。
1920年捷克斯洛伐克作家萨佩克写了一个名为《洛桑万能机器人公司》的剧本,他把在洛桑万能机器人公司生产劳动的那些家伙取名“Robot”,汉语音译为“罗伯特”，捷克语意为“奴隶”——萨佩克把机器人的地位确定为只管埋头干活、任由人类压榨的奴隶，它们存在的价值只是服务于人类。
它们沒有思维能力,不能思考,只是类似人的机器,很能干, 以便使人摆脱劳作。
它们能生存20年,刚生产出来时由人教它们知识。
它们不能思考，也有感情，一个人能干三个人的活，公司为此生意兴隆。
后来一个极其偶然的原因,机器人开始有了知觉,它们不堪忍受人类的统治,做人类的奴隶,于是,机器人向人类发动攻击,最后彻底毁灭了人类。
“机器人”的名字也正式由此而生。
新课讲授第一代机器人只能用手抓取东西，用脚行走，听“懂”主人的语言，做一些重复性的机械动作。
人们把它称为工业机器人。
现在，机器人经过好几代的更新改造，已经能和人们自由交谈，沟通语言，并灵活地走动。
也就是说，它不仅有了听觉、视觉、触觉，而且还具有记忆、学习、思维和判断能力。
人们把新一代的机器人称为智能机器人。
明天的高级智能机器人将比今天的智能机器人具有更丰富的感觉功能和更熟练的活动能力。
到那时，家庭里将有服务周到、态度和蔼可亲的家庭机器人。
早晨，主人吃过早点上班以后，它立即用吸尘器清的房间，用洗衣机洗涤(dí)主人换下的衣服。
电话铃响了，它马上拿起耳机，在一张便条上记下对话内容。
“哇——”摇篮里的婴儿醒了，它又像慈祥的母亲一样抱起婴儿，喂水、喂奶，轻声哼(hēng)起一支优美动听的催眠曲，把婴儿再一次送入梦乡。
门铃响了，它并不急于开门，而首先问来访者是谁，然后根据来访者的声音仔细辨别他是不是主人的客人，以此决定是否开门。
能力风暴机器人教案
能力风暴机器人教案教案标题：能力风暴机器人教案教案目标：1. 通过能力风暴机器人项目，培养学生的科学、技术、工程和数学（STEM）领域的核心能力。
2. 提供学生合作、创新和解决问题的机会。
3. 培养学生的逻辑思维能力和实践操作能力。
4. 培养学生的团队合作和沟通技巧。
所需材料：1. 能力风暴机器人套件（包括机器人零件、电子模块、传感器等）。
2. 电脑和配套软件。
3. 指导手册和相关教学资源。
教学步骤：步骤一：介绍能力风暴机器人项目（10分钟）1. 向学生解释能力风暴机器人项目的背景和目标，强调它在STEM教育中的重要性和实际应用。
2. 激发学生对机器人技术的兴趣，并提出项目的挑战性和创新性。
步骤二：初步了解机器人套件（15分钟）1. 向学生介绍机器人套件的各个部分和功能，包括机械结构、电子模块和传感器等。
2. 演示如何组装机器人，让学生亲自动手尝试。
步骤三：团队合作与规划（20分钟）1. 将学生分成小组，并要求每个小组思考并规划一个能力风暴机器人的具体任务。
2. 指导学生思考机器人的功能需求、设计原则和应用场景。
3. 鼓励学生展示并交流各组的规划方案，以促进团队合作和创新思维。
步骤四：机器人编程与测试（30分钟）1. 向学生介绍机器人编程的基本原理和流程，指导他们使用相关软件进行编程。
2. 引导学生根据自己的规划方案，为机器人编写相应的程序。
3. 学生分组进行机器人的测试和调试，检查程序是否符合预期的功能。
步骤五：能力风暴机器人挑战赛（30分钟）1. 组织一个能力风暴机器人挑战赛，让学生用自己编写的程序控制机器人完成指定的任务。
2. 培养学生的竞争意识和合作精神，同时提供反思和改进机会。
3. 鼓励学生展示并分享他们的作品和经验。
步骤六：总结与评估（10分钟）1. 与学生一起回顾整个项目的过程和收获，引导他们总结经验和教训。
2. 鼓励学生就自己的表现进行自我评估，并收集学生的反馈意见和建议。
教学扩展：1. 鼓励学生进行额外的机器人项目和挑战，拓宽他们在STEM领域的知识和技能。