内容正文:
中物理
第三单元 综合应用
川教版(2019) 信息技术(九年级下册)
第1节 确定项目 规划机器人方案
学易同步精品课堂
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课堂导入
和未来城市一样,现代城市中,人们为了改善环境或维持生态平衡,也做了很多绿化,常见的有道路绿化、园林景观、公园绿地、小区绿化等。这些绿化区域的大量工作是否可以由机器人来完成呢?
学习目标
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1. 能根据生活中的实际问题,确定机器人研究项目。
2. 通过小组合作,能规划出合理的机器人方案。
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目录
一、研讨问题,确定项目
二、组建团队,合理分工
三、认真研讨,规划方案
研讨问题,确定项目
一
一、研讨问题,确定项目
研讨问题,确定项目
一
功能不同的绿化,其养护方式不同。我们有必要先研究一下这几类常见的绿化在养护中有何不同的需求,再根据需求,制作不同类型的机器人,帮助人们完成绿化养护等工作。请同学们参照下面的表格讨论并完善表格内容。
常见城市绿化分析表
绿化项目 建造地点 主要注重的功能 主要养护工作
道路绿化 道路中央、两旁 改善交通环境 浇灌、清洗、剪枝
园林景观 旅游景点等 审美、强调艺术性 剪枝、施肥
公园绿地 公园
小区绿化 生活、工作区域
研讨问题,确定项目
一
经过研讨,大家发现这些绿化养护所面临的问题各不相同,需要不同类型的机器人来完成这些工作。比如注重剪枝的园林景观,需要机械臂帮助完成或高大或矮小的植株的修剪;通常有着大面积草坪的公园绿地需要机器人随时探测土壤湿度、天气温度等从而进行自动浇灌……目前道路绿化带的日常养护和浇灌基本是靠人工作业,我们可以以此作为小组的研究项目,制作机器人来帮助人们完成相关工作。
组建团队,合理分工
二
二、组建团队,合理分工
组建团队,合理分工
二
同学们也可以选择一个你最感兴趣的绿化主题作为研究项目,组建小组,共同研究、制作绿化机器人。
制作机器人时需要考虑它的控制系统、传感系统和执行系统。这就需要以小组为单位完成搭建结构,安装传感器、控制器,接线,编程等工作。为了科学、合理地分工,提高制作效率,可以参照下表先排列出“成员分工表”,做好小组分工记录。
成员分工表
姓名 主要负责工作
_____________(组长) 组织分工,讨论方案,和组员一起实践操作
_____________(程序员) 讨论方案,实践操作,组织讨论,完善程序
______________(发言代表)
认真研讨,规划方案
三
三、认真研讨,规划方案
认真研讨,规划方案
三
城市绿化中,根据绿化场所和功能需求的不同,会面临不同的问题。
一、道路两旁有绿化带
认真研讨,规划方案
三
二、道路两旁及中间都有绿化带
认真研讨,规划方案
三
三、绿化带人工浇灌
认真研讨,规划方案
三
四、道路人工抑尘
认真研讨,规划方案
三
比如以上图片中的城市道路绿化带,它们都位于交通要道,养护面临如下问题:
1.绿化带中的植物需要人工浇灌,浇灌量随意,浇灌时间基本固定,很难及时随温度和湿度进行调整,故而影响植物生长。
2.人工开车洒水,洒水车行进速度通常较缓慢,减缓了该车道车辆行进的速度,影响道路通畅。
3.绿化带中的植物上粉尘积累较多时,会影响光合作用,需要科学安排清洗次数。
4.绿化带的浇灌和道路的抑尘采用不同的作业车。效率不高。
5.绿化带位于交通要道,绿化养护工人作业时,有很大的安全隐患。
认真研讨,规划方案
三
根据以上问题,我们可以设计制作一种智能浇灌抑尘机器人来解决这些问题。除了道路绿化,同学们也可以选择城市绿化的其他方面作为研究项目,小组讨论一下你们选定的项目,在现实中还面临什么问题,并做好记录。
小组选定的研究项目面临的问题
小组研究项目 园林景观 公园绿地 小区绿化 道路绿化
该类型绿化
工作面临的
问题 1.
2.
3.
4.
5.
认真研讨,规划方案
三
某组制作了城市道路绿化带灌溉和道路抑尘项目的设计方案,包括设计思想及草图、机械结构、所需材料(含传感器)等。我们可以参考一下。
设计思想:
1.制作智能浇灌抑尘机器人,将其置于绿化带和道路之间。
2.当传感器探测到绿化带中的植物需要浇水时,在面向绿化带的一侧实现自动灌溉。
3.当传感器检测到灰尘浓度大,超过规定值时,在面向道路的一侧安装的高压喷头会喷出水雾抑尘,面向绿植一侧的高压喷头会冲洗植物。
4.履带带动喷头移动。
认真研讨,规划方案
三
设计草图如下所示:
智能浇灌抑尘机器人
道 路
浇灌喷头
清洗喷头
清洗喷头
绿化带
步进电机
抑尘系统履带
抑尘喷头
认真研讨,规划方案
三
请同学们根据自己组的项目,画出设计草图。
小组项目机器人设计思想及草图
1.设计思想:
2.设计草图:
认真研讨,规划方案
三
要制作智能浇灌抑尘机器人,可以选