第七单元第4课 反馈助力自动驾驶（教学课件）信息科技苏科版六年级下册（新教材）

第7单元 系统与反馈 第4课 反馈助力自动驾驶 项目主题 苏科版·六年级 Contents 目录 学习目标 Learning goal 01 新知探究 Exploring New Knowledge 03 课堂导入 Lead-in 02 知识总结 Knowledge Summary 04 智慧挑战 Smart Challenge 05 part one 学习目标 1/5 01. 学习目标 01 02 了解反馈在控制系统中的作用 能利用反馈机制助力机器人行走 part TWO 课堂导入 2/5 02.课堂导入 机器人沿着道路行走的方法多种多样，例如，利用视觉传感器通过“看”路来行走，或使灰度传感器进行巡线行走。此外，还可以通过超声波传感器或红外避障传感器实现避障行走。 不论采用何种方法，机器人行走的过程都离不开系统的反馈。 part THREE 新知探究 3/5 03.新知探究 根据实际需求，我们可以设计不同的场地引导机器人行走。 讨论：你们小组打算设计什么样的场地？在设计过程中，有哪些需要注意的地方？ 对于巡线行走，可以在地面绘制一条对比明显的黑线或其他颜色的线路，作为机器人行走的路径。 对于避障行走，要在道路两边设置障碍物，并确保通道宽敞，以便机器人做转弯等动作。 03.新知探究 设计机器人行走场地时，应确保地面线路清晰可见且易于识别，障碍物布置合理，以便传感器能够有效获取反馈信息。 机器人行走场地还要具备可扩展性，能够适应不同的比赛需求。 03.新知探究 车身模块 摄像头模块 避障模块 超声波模块 机械结构搭建 电子元件安装 机器人组装 组装外壳、框架等结构件，确保机器人的稳定性和耐用性 选择合适的传感器、电动机和主控板等，确保它们之间协同工作 根据机器人行走功能的不同，小组合作选择相应的模块进行组装 03.新知探究 在组装过程中，应特别注意反馈元件模块的尺寸和位置，充分考虑传感器的布局，使其能够实时准确地获取环境信息。 通过模块化组装，机器人的搭建过程变得快速而灵活，同时也确保了机器人系统的可维护性。 03.新知探究 通过编程软件平台测试传感器的反馈数据，确保传感器能够正常工作。例如，巡线行走时需要测试黑白区域的灰度值，穿越障碍物时需要测试避障传感器的检测距离，而视觉行走则需要测试传感器对道路的识别能力等。请结合实际场地情况对机器人的传感器进行测试，并适当记录所需要的测试数据。 视觉机器人测试路线 03.新知探究 反馈测试不仅有助于发现潜在问题，还能提供宝贵的测试数据，使我们能够准确掌握传感器的性能。这种测试确保了机器人能够在多种环境下可靠地运行。 03.新知探究 在完成机器人搭建并获取相关数据后，运用所学的反馈知识编写机器人行走程序。 程序利用反馈原理实时监测机器人的位置、状态等数据，并根据这些信息采取相应的控制策略，使其逐步朝向设定目标发展。 思考：在程序中，如何利用反馈作用逐渐缩小机器人当前状态与预设目标之间的偏差？调试机器人程序，观察其行走表现。 part FOUR 知识总结 4/5 04.知识总结 反馈助力自动驾驶 了解反馈在控制系统中的作用 利用反馈助力自动驾驶 part FIVE 智慧挑战 5/5 05.智慧挑战 01 某机器人的行走控制程序使用了以下规则： 如果左脚压力传感器数值 < 设定阈值，则降低右腿高度，使重心左移。 如果右脚压力传感器数值 < 设定阈值，则降低左腿高度，使重心右移。 这种利用传感器数值与阈值比较来触发动作的方法，属于： A. 开环控制 B. 基于反馈的阈值控制 C. 无反馈的定时控制 D. 随机控制 答案：B 解析：脚底压力传感器不断检测实际压力（反馈信息），控制器将压力值与预设的“最小压力阈值”进行比较。当压力低于阈值时，说明这只脚承重不足，需要调整另一条腿的高度来转移重心，从而恢复稳定。这种“比较阈值→触发调整”的方式是反馈控制中常用的方法，它让机器人能够对地面变化做出快速响应。 02 关于“反馈机制对机器人行走的作用”列说法正确的是： A. 反馈机制只能让机器人走得慢，没有实际好处 B. 反馈机制让机器人能够感知自身状态和环境变化，并实时调整步伐，从而实现稳定、灵活的行走 C. 反馈机制会使机器人完全依赖外部指令，无法自主行走 D. 只有人类需要反馈，机器人不需要 答案：B 解析：感知自身状态：通过姿态传感器、压力传感器等获取身体倾斜、脚底受力等信息。 感知环境变化：通过反馈信息发现地面不平、斜坡等。 实时调整：根据反馈信息动态调整腿部关节角度、步伐大小和重心位置，保持平衡并适应不同地形。 谢谢 下次课见！ THANK 苏科版·六年级 $