小學(xué)信息技術(shù)第8課自動控制溫度的機(jī)器人(第1課時(shí))課件

小學(xué)信息技術(shù)第8課自動控制溫度的機(jī)器人(第1課時(shí))課件匯報(bào)人：AA2024-01-21目錄contents課程介紹與目標(biāo)機(jī)器人基礎(chǔ)知識自動控制溫度原理搭建自動控制溫度機(jī)器人實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)分析總結(jié)回顧與拓展延伸CHAPTER01課程介紹與目標(biāo)信息技術(shù)課程是一門旨在培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)和計(jì)算思維的學(xué)科，通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識、編程語言和算法等內(nèi)容，幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)的基本概念和技能。信息技術(shù)課程注重實(shí)踐性和創(chuàng)新性，鼓勵學(xué)生通過動手實(shí)踐、自主探究和合作學(xué)習(xí)等方式，提高解決問題的能力和創(chuàng)新意識。信息技術(shù)課程簡介本節(jié)課內(nèi)容與目標(biāo)本節(jié)課內(nèi)容為自動控制溫度的機(jī)器人，通過搭建機(jī)器人模型、編寫控制程序等方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對溫度的自動檢測和調(diào)節(jié)。本節(jié)課的目標(biāo)是讓學(xué)生了解溫度傳感器的原理和使用方法，掌握機(jī)器人控制程序的設(shè)計(jì)和編寫方法，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和計(jì)算思維能力。所需材料和工具機(jī)器人模型套件（包括主板、電機(jī)、溫度傳感器等）數(shù)據(jù)線（連接計(jì)算機(jī)和機(jī)器人）電池（為機(jī)器人提供動力）計(jì)算機(jī)（安裝編程軟件）CHAPTER02機(jī)器人基礎(chǔ)知識機(jī)器人定義機(jī)器人是一種能夠自動執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器系統(tǒng)。它可以接受人類指揮，也可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。機(jī)器人分類根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境，國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。服務(wù)機(jī)器人又分為個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人和專用服務(wù)機(jī)器人。機(jī)器人定義及分類第二代機(jī)器人帶感覺的機(jī)器人。這種帶感覺的機(jī)器人是類似人在某種功能的感覺。第一代機(jī)器人示教再現(xiàn)型機(jī)器人。1962年，美國AMF公司生產(chǎn)出“VERSTRAN”和UNIMATION公司生產(chǎn)出“UNIMATE”機(jī)器人，這兩種是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人。第三代機(jī)器人智能機(jī)器人。理想中所追求的最高階段，智能機(jī)器人只是其中的一個(gè)方面。機(jī)器人發(fā)展歷程家用機(jī)器人01家用機(jī)器人是為人類服務(wù)的特種機(jī)器人，能夠代替人完成家庭服務(wù)工作的機(jī)器人，它包括行進(jìn)裝置、感知裝置、接收裝置、發(fā)送裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置、存儲裝置、交互裝置等。服務(wù)機(jī)器人02服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣，主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。工業(yè)機(jī)器人03工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身動力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。機(jī)器人在生活中的應(yīng)用CHAPTER03自動控制溫度原理常見的溫度傳感器有熱電阻、熱電偶、熱敏電阻等。工作原理：當(dāng)溫度變化時(shí)，溫度傳感器的電阻值或電勢會發(fā)生變化，從而輸出與溫度成比例的電信號。溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。溫度傳感器工作原理溫度傳感器控制器執(zhí)行器被控對象自動控制溫度系統(tǒng)組成01020304用于檢測環(huán)境溫度。接收溫度傳感器的信號，并根據(jù)設(shè)定的溫度范圍進(jìn)行比較，輸出控制信號。根據(jù)控制器的控制信號，驅(qū)動加熱或制冷設(shè)備，調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。需要控制溫度的環(huán)境或設(shè)備。通過人工操作調(diào)節(jié)加熱或制冷設(shè)備的功率或開關(guān)狀態(tài)。溫度調(diào)節(jié)方式及優(yōu)缺點(diǎn)手動調(diào)節(jié)簡單易行，成本低。優(yōu)點(diǎn)需要人工值守，調(diào)節(jié)精度低，難以實(shí)現(xiàn)恒溫控制。缺點(diǎn)通過自動控制溫度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫度的自動調(diào)節(jié)。自動調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)恒溫控制，提高溫度控制精度和穩(wěn)定性，節(jié)省人力成本。優(yōu)點(diǎn)需要投入一定的成本用于購置和安裝自動控制溫度系統(tǒng)。缺點(diǎn)CHAPTER04搭建自動控制溫度機(jī)器人連接方式通過杜邦線將溫度傳感器、控制器、執(zhí)行器和電源連接起來，形成一個(gè)完整的電路。電源為整個(gè)系統(tǒng)提供電能。執(zhí)行器根據(jù)控制器的指令，執(zhí)行相應(yīng)的動作，如打開或關(guān)閉加熱器等。溫度傳感器用于感知環(huán)境溫度，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出?？刂破鹘邮諟囟葌鞲衅鞯碾娦盘?，根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度范圍控制機(jī)器人的動作。硬件組成及連接方式編程語言：使用易于上手且功能強(qiáng)大的圖形化編程語言，如Scratch或Blockly。軟件編程實(shí)現(xiàn)自動控制溫度功能編程步驟初始化溫度傳感器和控制器。設(shè)定目標(biāo)溫度范圍。軟件編程實(shí)現(xiàn)自動控制溫度功能

軟件編程實(shí)現(xiàn)自動控制溫度功能編寫循環(huán)語句，不斷讀取溫度傳感器的值。判斷當(dāng)前溫度是否在目標(biāo)溫度范圍內(nèi)，如果是則保持當(dāng)前狀態(tài)，否則發(fā)送指令給控制器調(diào)整執(zhí)行器的動作。添加異常處理機(jī)制，確保程序穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)試步驟檢查硬件連接是否正確、緊固。上傳程序到控制器并運(yùn)行。調(diào)試與優(yōu)化機(jī)器人性能觀察機(jī)器人的動作是否與預(yù)期相符，記錄異常現(xiàn)象。根據(jù)異?，F(xiàn)象調(diào)整程序或硬件參數(shù)，重新上傳并運(yùn)行程序。重復(fù)以上步驟直至機(jī)器人表現(xiàn)穩(wěn)定且符合預(yù)期。調(diào)試與優(yōu)化機(jī)器人性能性能優(yōu)化優(yōu)化溫度傳感器的精度和靈敏度，提高溫度測量的準(zhǔn)確性。調(diào)整控制器的控制算法，使機(jī)器人對溫度變化的響應(yīng)更加迅速和準(zhǔn)確。改進(jìn)執(zhí)行器的性能，如提高加熱器的加熱效率或降低風(fēng)扇的噪音等。01020304調(diào)試與優(yōu)化機(jī)器人性能CHAPTER05實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)分析步驟一：搭建機(jī)器人使用提供的組件，按照說明書搭建機(jī)器人，確保所有連接正確且緊固。安裝溫度傳感器和控制器，確保它們能正常工作。實(shí)驗(yàn)操作步驟詳解03編寫程序，使機(jī)器人能夠根據(jù)溫度傳感器的讀數(shù)做出相應(yīng)的動作，如當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)啟動風(fēng)扇降溫。01步驟二：編程控制02打開編程軟件，連接機(jī)器人。實(shí)驗(yàn)操作步驟詳解步驟三：測試與調(diào)整在安全的環(huán)境下啟動機(jī)器人，觀察其行為是否符合預(yù)期。根據(jù)需要調(diào)整程序參數(shù)，優(yōu)化機(jī)器人的性能。實(shí)驗(yàn)操作步驟詳解123數(shù)據(jù)收集使用溫度傳感器記錄實(shí)驗(yàn)過程中的溫度變化。記錄機(jī)器人的動作變化，如風(fēng)扇的啟動和停止時(shí)間。數(shù)據(jù)收集、整理和分析方法數(shù)據(jù)整理將收集到的數(shù)據(jù)整理成表格或圖表形式，以便于分析。對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和標(biāo)記，例如按照時(shí)間順序或溫度變化范圍。數(shù)據(jù)收集、整理和分析方法分析溫度與機(jī)器人動作之間的關(guān)系，如溫度變化對風(fēng)扇啟動頻率的影響。通過比較不同時(shí)間段或不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)，評估機(jī)器人的性能穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)收集、整理和分析方法結(jié)果展示使用圖表展示實(shí)驗(yàn)過程中的溫度變化和機(jī)器人動作記錄。通過動態(tài)演示或視頻展示機(jī)器人的實(shí)際工作效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示和討論結(jié)果討論分析實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和挑戰(zhàn)，提出改進(jìn)建議。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論機(jī)器人的性能是否符合預(yù)期。探討自動控制溫度的機(jī)器人在日常生活或工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景。實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示和討論CHAPTER06總結(jié)回顧與拓展延伸溫度傳感器的原理和使用方法學(xué)生了解了溫度傳感器的工作原理，掌握了如何將其連接到機(jī)器人上，并通過編程讀取溫度數(shù)據(jù)。機(jī)器人控制溫度的算法學(xué)生學(xué)習(xí)了如何通過編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人根據(jù)溫度傳感器的讀數(shù)自動調(diào)節(jié)溫度，包括設(shè)定目標(biāo)溫度、比較實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度的差值、控制加熱或冷卻設(shè)備等步驟。機(jī)器人硬件組成和連接方式學(xué)生回顧了機(jī)器人硬件的組成部分，如控制器、電機(jī)、傳感器等，并復(fù)習(xí)了如何正確連接這些硬件。本節(jié)課知識點(diǎn)總結(jié)回顧編程技能提升學(xué)生反思了在本節(jié)課中編程技能的提升情況，如編寫控制溫度的程序時(shí)遇到的問題及解決方法。團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力學(xué)生評價(jià)了自己在小組討論和合作過程中的表現(xiàn)，包括與團(tuán)隊(duì)成員的溝通、分工協(xié)作以及解決問題的能力等。知識掌握程度學(xué)生能夠自我評價(jià)對本節(jié)課知識點(diǎn)的掌握程度，包括溫度傳感器的使用、控制溫度的算法以及機(jī)器人硬件的連接等。學(xué)生自我評價(jià)報(bào)告工業(yè)機(jī)器人學(xué)生了解了工業(yè)機(jī)器人的定義、分類和應(yīng)用領(lǐng)域，如焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人等。同時(shí)，探討了工業(yè)機(jī)器人在提高生產(chǎn)效率、降低成本以及改善工作環(huán)境等方面的作用。服務(wù)機(jī)器人學(xué)生了解了服務(wù)機(jī)器人的概念、種類和