内容正文:
第2课 我的小车更灵活
教学目标
1. 了解机器人差速转向的原理。
2. 学会控制机器人的左转和右转。
3. 体验创意机器人、飞行机器人的搭建和控制。
新知园地
一、差速转向探秘
车辆除利用前轮转角实现转向外,还可以通过控制左右两个驱动轮的转速来实现。虚拟机器人一般是通过差速原理来实现转向的,其原理为:当左右轮子的速度与方向均相同时,小车前进或后退; 当左右轮子一侧轮子不动,另一侧轮子转动时小车以不动轮为轴,左转或右转;当左右轮子方向相同但速度不同时,小车的行驶方向会偏向速度慢的一侧,即左转或右转;当左右轮子的速度相同而方向相反时,小车原地转圈,如图所示。
前进 后退 以左轮为轴左转
左转 原地左转圈
我们利用这个原理,来做向左转任务。
任务描述:机器人在 120 秒内,由起点出发,先前进到拱门再左转到目标区域,如图所示。
探究实践一
完成“我的小车更灵活_左转”任务
根据课本中的步骤,进行实践练习。
二、机器人搭建进阶
完成某些任务时,有时对机器人的尺寸、重量、部件会有要求,各部件性能也各有优越性。所以机器人的搭建很关键,了解各部件的性能,掌握一定的技巧就显得特别重要。
坐标系统: 仿真平台采用的坐标系统如图所示,红、绿、蓝色线条分别表示 X、Y、Z 轴的正方向,XZ 平面为水平面。前方:模型的前方是指模型在添加到编辑区时,未经任何旋转时,朝向+Z 轴(蓝色)的方向。
视角操作:仿真平台中的画面是“摄像机”拍摄到的内容。要从不同的方向观看这些模型,需要调整“摄像机”的位置和朝向,视角的操作是对 3D 空间中的虚拟“摄像机”进行操作,如图所示。
三、别拦我,让我飞
放飞梦想,挑战极限。飞行,无疑是提高速度的好选择。以图中的飞行器为例,它的升空是利用螺旋桨升力实现的,当升力超过飞行器自身重量时它就飞起来了。它的前行是利用飞行器倾斜角来控制的,倾斜角是由四个螺旋桨的速度差决定的。
飞行器
探究实践二
用“飞行器”完成向左转任务
根据课本中的步骤,进行实践练习。
巩固提升
1. 用飞行器机器人分别完成“前进”“后退”“向右转”任务。
2. 尝试用直升机控