第1课初识机器人一、学习目标：了解机器人的典型应用和分类，了解机器人的发展历史和现状二、学习任务：观察我们身边各式各样的机器人，他们可以被分为哪些类别？机器人是现在才有的吗？他们是从什么时候出现的？未来他们将给我带来怎样的改变？三、教学过程：（一）我们身边的机器人1、科幻片中的机器人哆啦A梦、大白、擎天柱、阿丽塔2、认识生活中的机器人扫地机器人、胶囊机器人、焊接机器人3、说说看，还见过哪些机器人？（二）机器人的分类机器人形态各异，根据用途的不同，可以将机器人分为家用机器人，工业机器人，农业机器人，军用机器人及其他机器人等。

1、家用机器人擦窗机器人、体感平衡车、烹饪机器人、娱乐机器人2、工业机器人搬运机器人、食品包装机器人，喷涂机器人3、农业机器人摘草莓机器人、放牧机器人、植保机器人4、军事机器人侦察机器人、排爆机器人、彩虹无人机5、其他机器人手术机器人、餐饮机器人、水下机器人、航天机器人（三）机器人的发展史1、机器人技术的萌芽木鸟、记里鼓车、指南车3、机器人技术的发展第一台工业机器人和机器人之父、机器狗“绝影、”家庭机器人说一说：你想拥有一个机器人吗？你希望他为你做些什么呢？（四）综合实践你想象的机器人是什么样子的呢？它都具有哪些功能？用画笔把它画出来吧！（五）知识链接《来！再打一局！》（乒乓球机器人“庞伯特”）第2课机器人的组成一、学习目标：了解机器人的基本组成部分及各个部分的功能；知道设计一个机器人要经历的过程。

二、学习任务：观察我们身边的机器人，通过对他们各组成部分的学习，找到其中的不同点与共同之处，知道要搭建一个机器人，我们应该如何去做。

三、教学过程：（一）机器人的组成1、机器人的大脑：控制部分（控制器）2、机器人的感觉：感知部分（灰度传感器，红外传感器，声音传感器，超声波传感器）3、机器人的手脚：机械部分（轮式机器人，履带式机器人、足式机器人）4、机器人的“食物”：动力原部分说一说：观察我们在生活当中见到的机器人，你能分辨出它们的组成部分吗？你认为机器人的组成部分中哪一个部分是最重要的？（二）制作机器人的基本过程1、设计机器人的结构：根据制作目的，思考使用哪一种结构来实现具体功能合理设计机器人的基本形态。

2、选择器材：选择所需装置与零件，如控制器、传感器、驱动器和动力源等。

3、搭建机器人：充分发挥想象力，搭建你想要的机器人结构的搭建，决定了机器人的外在形态和功能模块的运动方式。

4、编写程序控制机器人：程序是机器人的灵魂，机器人所有的行为都是由程序控制的，为机器人编写正确的控制程序，才能让机器人“活”起来。

5、调整结构与调试程序：要使机器人能够完成预定的任务，还需要不断地调整它的结构，同时修改相应的控制程序。

说一说：学习了什么是机器人以及机器人的组成之后，你能说出机器、机器人和人之间的相似与不同吗？（三）综合实践：打开素材观看视频，你更喜欢哪段视频中的机器人，为什么？（四）知识链接《Alpha Go》（Alpha Go与李世石的人机大战）第3课搭建电风扇一、学习目标：了解搭建一个机器人可以使用哪些零件掌握最基本的搭建方法？尝试搭建一个电风扇结构二、学习任务：观察我们身边的电风扇都是什么样子的？尝试一下，能不能用手边的零件设计和搭建出一个不仅结构稳定？风扇叶片还可以转动的电风扇呢三、教学过程（一）设计电风扇在设计电风扇时，我们应该考虑以下三个因素：①如何使电风扇裂纹？②搭建什么形状，什么长度的支撑杆才合适？③如何使风扇叶片转动？试一试：动笔画画，看你一定能设计出属于自己的电风扇（二）搭建风扇叶片1、观察和准备舵机2、搭建风扇叶片说一说：观察我们选择使用的零件，应该选择哪种形状的量才能把两个方向的结构连接起来？（三）搭建支撑杆（四）搭建底座说一说：风扇叶片的大小与形状的不同，会对风扇产生什么样的影响呢？（五）接开关和舵机综合实践：动动小脑筋，利用手边的零件，能不能把你一开始设计出来的电风扇也搭建出来呢？（五）知识链接：《直流电机与舵机》第4课电风扇转！转！转！一、学习目标：认识机器人编程界面，尝试编写程序，让电风扇转动起来二、学习任务：机器人的编程界面都有哪几个组成部分？参照范例编写程序，让电风扇转动起来，并尝试通过改变舵机的转速调整电风扇风力的大小。

三、教学过程：（一）了解编程界面我们使用的程序编写界面主要由程序模块区工具栏和程序编辑区三个部分组成。

（二）绘制流程图（三）编写电风扇控制程序1、连接设备2、编写电风扇控制程序试一试：单机程序模块区的运行按钮，让电风扇转动起来综合实践：城市通过调整电机的转速来调整风力的大小（四）知识链接《家里忠实的“仆人”扫地机器人》第5课我也来达智能道闸一、学习目标：学会搭建一个可以打开和关上的汽车智能道闸系统，了解红外传感器的工作原理，能够为汽车智能道闸系统安装一个红外传感器。

二、学习任务：现实生活中的骑车到炸都是什么样的？你能搭建一个汽车道闸吗？如果再为它安装一个红外传感器，他就能够自动识别车辆是否到达成为一个智能道闸啦！三、教学过程：（一）设计智能道闸“一”字式、“井字”式、可伸缩缩式、对开门式、三辊式试一试：用我们的一只手臂来模拟完成闸杆抬起和放下的动作，试想，如果要用机器人来完成这个动作，我们应该如何设计呢？（二）搭建道闸基座（三）只能道闸装上闸杆和“眼睛”（四）外传感器1、传感器的工作原理2、选择红外传感器的安装位置试一试：上网搜索红外传感器，在我们生活中都有哪些应用？综合实践：利用手边的零件，搭建一辆小车模型，用于下节课模拟车辆通过道闸。

（五）知识链接《机械手》第6课“道闸、道闸快打开”一、学习目标：能够编写程序，控制闸杆的抬起与放下，学会设置红外传感器，控制智能道闸，自动检测车辆是否到达。

二、学习任务：为已经搭建好的智能汽车道闸，编写一个控制闸杆，抬起和放下的控制程序，并未红外传感器设置合理的参数，使智能道闸能够自动检测车辆的到达，并抬起闸杆。

三、教学过程：（一）编写控制闸杆的程序说一说：设置舵机旋转角度时，有时在数字前面会出现一个“—”号，如—75°，它表示的旋转方向是什么呢？试一试：调整舵机的旋转角度值，观察闸杆抬起的角度变化，调整舵机的旋转时长，观察闸杆运动的速度变化，我们编写的程序只能控制闸杆运行一次，尝试将程序模块放在主程序的最后，看看哪一个可以让闸杆重复执行抬起和放下的任务。

（二）编写检测车辆到达程序综合实践：调整红外传感器中“与障碍物距离”的值，观察在输入不同的值时，道闸开启的不同效果（三）知识链接智能化车牌识别管理系统第7课我的“碰碰车”一、学习目标：能够搭建机器人小车了解触碰传感器的工作原理，为机器人小车安装一个触碰传感器，使它撞到物体后作出反应。

二、学习任务：搭建一个由四个舵机驱动的轮式机器人，小车为她安装上一个触碰传感器，使它再碰到前方物体时，能先后退，再转弯。

三、教学过程：（一）设计碰碰车碰碰车的结构，与之前电风扇道闸的结构有着较大的区别，结构上主要有三大部分：车身、驱动轮和碰撞检测装置。

（二）搭建“碰碰车”1、安装舵机到主控器上2、安装轮子导读机上3、安装碰撞检测装置说一说：触控传感器本身就能检测是否受到了转机，为什么还要在他的接触面上安装两根长的梁呢？4、连接数据线和电源开关（三）碰撞传感器1、碰撞传感器的工作原理2、选择碰撞传感器的安装位置说一说：能不能让碰碰车？在不碰到物体的情况下就做出反应呢？如果可以，你应该选用什么传感器呢？综合实践：小车的形状是多种多样的，为你的碰碰车，增加一些装饰或尝试按照你自己的设计对小车进行外形上的改造，让他成为最炫酷的一辆（四）知识链接《传感器的应用》（温度传感器、压力传感器、光敏传感器、姿态传感器）第8课奔跑吧“碰碰车”一、学习目标：编写程序，控制碰碰车前进与转向，学会设置碰撞传感器，让碰碰车再收到碰撞后作出反应三、学习任务：编写程序让碰碰车能够前进和后退，在此基础上，让碰碰车在前进过程中能够不断检测是否受到碰撞，并在受到撞击后做出后退和转向的动作三、教学过程（一）编写碰碰车前进程序（二）编写碰碰车碰撞程序试一试：运行你编写的程序，看看效果如何？如果效果不佳，尝试分析其中的原因，并修改程序中的参数值。

（三）改进碰碰车碰撞程序说一说：触碰传感器还可以用在哪些地方呢？（四）综合实践1、修改触碰传感器的状态，为单机或双击对比哪一种的检测效果更好？2、修改四个舵机转动的速度值调整，碰碰车运动的速度及转弯的角度和方向。

（五）知识链接《自动驾驶汽车已来，你准备好了吗？》第9课我有一个““小跟班””一、学习目标：利用四个舵机搭建能站立并前进后退的人形机器人，为机器人安装一个红外传感器，让它具备跟随的功能。

二、学习任务：通过对人类行走的分析探究人类走路时重心的变化，了解两腿关节运动的方式，能够利用四个舵机搭建一个可以前进后退的双足步态机器人为他安装上红外传感器，让她能够跟随主人不断前进。

三、教学过程：（一）设计“小跟班”腿部关节人体的腿部有节，膝关节和踝关节三大关节，他们相互配合，使得人做出各种动作，为了让机器人也能运动，通常情况下，人形机器人的腿部也设计了这三个部位。

（二）搭建“小跟班”1、搭建右腿2、搭建左腿3、连接双腿4、安装身体试一试：用手转动四个垛机观察搭建出的“小跟班”，怎么向前走？5、搭建双手试一试：目前“小跟班”的双手只起到装饰的作用，打开你的思路，请为他设计一双特别的双手吧？6、搭建头部和眼睛（三）综合实践1、现在的“小跟班”只有眼睛，没有嘴巴，如果让她能够发出声音，我们需要为它安装什么呢？2、按照你的设计对“小跟班”进行个性化装饰三观看素材文件夹中的视频，感受双足机器人的运动状态（四）知识链接《双足机器人》第10课“小跟班”跟我来！一、学习目标：编写程序控制“小跟班”以步态方式前进，懂得机器人跟随的原理，编写程序让“小跟班”检测到主人在正前方时不断前进。

二、学习任务：根据人走路的特点分析“小跟班”，模仿人类行走时关节的运动及重心的变化，设计程序先让“小跟班”能够以步态方式向前行走，在此基础上编写程序，让“小跟班”在检测到正前方有物体时做出前进的动作。

三、教学过程：（一）分析步态的特点（二）编写“小跟班”前进程序试一试：编写程序和设置机器人运动的参数指示，可以连接上机器人，这样就可以看到所设置的参数的实际效果了。

（三）编写“小跟班”跟随程序说一说：现在“小跟班”只能在发现主人处于正前方时才做出前进的动作，想想看，如果想让它能检测前方多个位置，是否有人并能根据人所在的大概位置朝着相应方向前进？我们至少需要安装几个红外传感器，又如何改变机器人的结构呢？程序上又如何来实现呢？（四）综合实践思考当“小跟班”向左前进时关节的运动规律，分析机器人的重心变化，调试出她完成左转动作时的参数值，将机器人左转时的参数值填到P66表1-3中。