8.1 机器人中的传感器（教案）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

《传感器及应用》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务8.1 机器人中的传感器 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据教育部颁布的《中等职业学校机电技术应用专业教学指导方案》中主干课程传感器及应用的教学基本要求，并参照有关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级标准编写的中等职业教育国家规划教材。 背景分析 本书主要内容包括传感器的基本概念、参量传感器、发电传感器、其他传感器、传感器的信号处理、抗干扰技术、检测仪表概述、传感器在机电产品中的应用等。本书可作为中等职业学校机电技术应用专业教材，也可作为相关行业岗位培训教材或自学用书。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 全面贯彻素质教育思想，从社会发展对高素质劳动者和中初级专门人才需要的实际出发，注重对学生的创新精神和实践能力的培养。 熟悉和掌握机器人中的传感器； 理解和运用机器人中的传感器概述、机器人所用外界检测传感器的分类及应用等内容进行掌握； 学习任务 描述 熟悉和掌握机器人中的传感器； 理解和运用机器人中的传感器概述、机器人所用外界检测传感器的分类及应用等内容进行掌握。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 熟悉和掌握机器人中的传感器； 教学难点 理解和运用机器人中的传感器概述、机器人所用外界检测传感器的分类及应用等内容进行掌握。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级的提升，实现重难点的突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《传感器及应用》，主编：吴旗，2010年1月第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 问题引入：分小组总结机器人所用外界检测传感器的分类及应用。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知]（2分钟） 一 、概述 1. 机器人与传感器 按照其功能，机器人已经发展到了第三代，而传感器在机器人的发 展过程中起着举足轻重的作用。第二代机器人已初步具有感觉和反馈控制的能力，能进行识别、选取和判 断，这是由于采用了传感器，使机器人具有了初步的智能。因而传感器的采用与否已成为衡量 第二代机器人的重要特征。第三代机器人为高一级的智能机器人，“电脑化”是这一代机器人 的重要标志。然而，电脑处理的信息，需要通过各种传感器来获取，因而这一代机器人需要有 更多的、性能更好的、功能更强的、集成度更高的传感器。 机器人感觉传感器的特点是：①传感器包括信息获取和处理两部分并密切结合；②传感器 检测的信息直接用于控制，以决定机器人的行动；③与过程控制用传感器不同，感觉传感器既 能检测信息，又有随环境状态大幅度变化的功能，因此信息收集能力强；④传感器对敏感材料 的柔性和功能有特定要求。由此可见，感觉传感器不仅包括传感装置本身，而且必须包括传感 器的信号处理。 2.机器人传感器的分类 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生根据所学知识上网查一下关于此课堂所涉及的新闻和时政等，可以用于小组间的分享。 使用学生对自己专业有个大概了解，自己再去收集相关资料拓展自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知]（14分钟） 二 、视觉传感器 1. 机器人视觉 外界的信息作为影像投 射到视网膜上，经处理后传到大脑。视网膜上有两种感光细胞，视锥细胞主要感受白天的景 象，视杆细胞感受夜间景象。人的视锥细胞大约有700多万个，是听觉细胞的3000多倍，因 此在各种感官获取的信息中，视觉约占80%。同样，对机器人来说视觉传感器也是最重要的 传感器。视觉作用的过程如图8-1所示。 2. 视觉传感器