3.2《认识智能机器人》课件　　2023——2024学年粤高教A版（2021）初中信息技术九年级

第十四课 认识智能机器人 九年级 教学目标 一、知道机器人的定义及组成。 二、了解机器人的分类。 三、拓宽视野。 四、培养科技创新精神。 新知导入 新知导入 陈佳在校运会期间帮学校和班级做了大量的宣传工作，但由于她的体育成绩不突出，因此没有参赛。听说两个月后学校“科技节“里有一个“机器人运动会”项目，陈佳决定不放过这次一展身手的机会，与小伙伴组成参赛小组，积极报了名。虽然他们对 Photoshop、Flash都很熟，甚至可以称为高手，但他们对机器人却还不是很了解，于是他们决定从收集机器人的资料入手，看看智能机器人是怎么一回事。 问题 (1）什么是智能机器人？它由哪几部分组成？ (2）未来智能机器人有哪些发展趋势？ (3) 智能机器人是怎样分类的？ 一、走进智能机器人的世界 提起机器人，我们可能只会联想到穿有保护盔甲、外形像人的机器，如图3-7所示。其实机器人并非都如此，我们设计的机器人，只要它具有人或生物的某些功能，就可以称为机器人，并不一定要求它的外形像人。 通常我们把能“感觉”、会“思考决策”、会“动作”的机器系统称为智能机器人。 结合不同的工作特点，人们设计了各式各样的智能机器人，如图3-8 所示。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人形机器人的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求。图3-8(b)所示导盲机器人就具有较高的视觉、听觉功能，它能带着盲人到他们要去的地方；有了它，盲人们就不用担心出门了。 1. 什么是智能机器人 一、走进智能机器人的世界 图3-7 可爱的仿人型机器人 一、走进智能机器人的世界 图3-8各种各样的机器人 （a）火星机器人 (b)导盲机器人 （c）工业焊接机器人 （d）军用排雷器人 （e）医用机器人 （f）宠物机器人 一、走进智能机器人的世界 智能机器人要准确模仿人的动作，不但需要有类似人的大脑，还要有各种感觉和灵活的肢体。机器人的大脑由具有可编写程序的控制器来实现，感觉器官由各种各样的传感器来实现，四肢运动则由被机器人大脑控制的执行装置驱动来实现。有了这三部分，智能机器人就可以收集外部信息，再根据它的大脑分析判断做出决定。图3-9是人与智能机器人对外界信息处理过程的比较。 2.智能机器人的组成 一、走进智能机器人的世界 外界信息 机器人 人 反应 处理 接收 机械本位 微电脑 传感器 肢体 大脑 感觉器官 图3-9 人与智能机器人对外界信息处理过程的比较 交流 请根据上面对机器人组成的描述和你查阅资料时的了解，谈谈什么样的机器才能称为智能机器人。 智能机器人，之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央处理器，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。 交流 人类为了从外界获得信息，必须借助感觉器官，这些器官收集的信息经神经传到大脑，再经大脑处理，从而辨别出物体特征，如形状、颜色、味道等。机器人也有类似装置收集信息，这就是传感器，它能将外界信息转换成机器人能识别的电信号，并传给机器人的大脑对信息进行处理，最后由大脑控制相关执行部件执行。表3-1是人的感觉器官与机器人的传感器的对比。 交流 感觉种类 人的感觉器官 机器人的传感器 物理/化学量 视觉 眼睛 光电管、图像传感器 光 听觉 耳朵 话筒 声音 嗅觉 鼻子 气体传感器 气体 味觉 舌头 味觉传感器 味道 触觉 皮肤 温度传感器 温度、压力 表3-1 人的感觉器官与机器人的传感器的对比 21 世纪将是智能机器人大发展的世纪，专家预测，未来的智能机器人技术将有以下几个特点： 二、关注智能机器人的发展 未来将实现虚拟遥控操作的机器人技术。依靠这种技术，人们可以模拟不同的环境来控制机器人为人类服务，如图3-10 所示。 二、关注智能机器人的发展 1.虚拟化 二、关注智能机器人的发展 图3-10 虚拟机器人技术运用于教学 微型化是智能机器人发展的另一个趋势，未来的微型机器人将采用纳米技术，其移动更加灵活、方便、精度高。如图 3一11 所示的是两个微型机器人。 二、关注智能机器人的发展 2.微型化 图3-11 微型机器人 未来的智能机器人，其各部分部件和软件将向模块化方向发展，这样有利于部件的更换和功能的扩展。到时人们可以根据自己的需要，选择订购不同的机器人模块部件和相应的软件，如图 3-12 所示。 二、关注智能机器人的发展 3.模块化 二、关注智能机器人的发展 图3-12 供装配的机器人眼睛部件 请通过查阅资料或自己的采身经历，发挥你的想象力，畅想一下 你希望拥有一个怎样的机器人，并描述其特点和功能。 交流 如：我想拥有一个宠物机器人，它可以说话，并且能够保护我。 机器人的分类