培训课程体系讲解.pdf

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格物斯坦机器人培训课程体系介绍 主编:刘仁串 课程设计 年龄段 时间 控制器 编程方式 电机 传感器 5 岁 2 个 1、2、3 6 岁 2 年 2 个 1、2、3、4 7 岁 GC-100J 摩卡精灵刷卡式编程 2 个 1、2、3、4、5 8 岁 2 个 1、2、4 、5、6 9 岁 3 年 3 个 1、4 、5、6、7、8 10 岁 GC-100 GSP 图形化编程软件 3 个 1、2、4 、5、6、7、8、9 11 岁 3 个 2、4 、5、11 12 岁 4 年 4 个 2、4 、5、10、11、12、13、14 13 岁 GC-300 GLP 图形化编程软件 各类传感器 14 岁 15 岁 各类传感器 2 年 16 岁 GC-500 多套编程软件 声音传感器 灰度传感器 红外接收器 超声传感器 触碰传感器 MP3 模块 温度传感器 光强传感器 1 2 3 4 5 6 7 8 磁敏传感器 触摸传感器 语音识别传感器 陀螺仪传感器 指南针传感器 蓝牙传感器 9 10 11 12 13 14 5 岁课程 本课程是针对5 岁的学生而设置的机器人课程,共分为4 个单元,每 个单元8 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。 让学生在动手设计机器人的过程中认识LED 灯的用法,认识控制和刷卡器 的操作方法。了解触碰、声音、灰度等的开关作用,理解红外遥控传感器 的原理和作用。理解输入和输出。了解花蟹、青蛙等动物的生活习性和运 动方式。了解棒球、高尔夫等球类运动,了解电机转动的控制方式。学会 简单督查刷卡编程的方式及无线遥控机器人。 课程目录 单元结构 序号 课题名称 教学目标 1 G 机器人 了解机器人的概念。掌握机器人结构件搭建方法 2 木马机器人 进一步熟练结构件搭建方法,拓展孩子的想象力 3 陪伴机器人 了解LED 灯,认识控制器,了解刷卡器的操作和刷卡编程方式 蓝色星球之 4 摩托车机器人 认识电机,了解齿轮传动原理,熟悉刷卡器和刷卡方式 旅 5 电风扇 了解风扇的作用,理解输入和输出,认识灰度传感器 6 超市机器人 学习超市是如何分类的,认识货币,掌握简单运算方法 7 花蟹机器人 了解花蟹的生活习性,增强对LDE 灯的认识 8 闹钟机器人 了解闹钟的工作原理,认识时针和分针,了解闹钟的作用 9 鼬鼠机器人 了解鼬鼠的生活习性,了解灰度传感器的功能 10 转盘机器人 初步了解概率,培养观察能力,学会运用灰度传感器 11 滴滴机器人 了解小车结构,了解前进、后退、转弯的动作和轮子的作用, 游乐场的乐 12 小狗机器人 设计小狗结构,培养关爱,掌握灰度传感器的用法 趣 13 小兔机器人 观察兔子的生活习性,设计兔子结构,掌握灰度传感器的用法 14 巨人机器人 了解多种形状的仿人型机器人,设计人型机器人结构 15 碰碰机器人 了解避障的方法,通过游戏培养孩子遵守规则的品质 16 有线遥控机器 了解有线遥控,运用灰度传感器控制小车运动 17 人 了解灰度传感器能识别颜色深浅,学习指南针N、S 代表方向 巡线机器人 18 无线遥控机器 了解红外线传感器的原理和作用 19 人 了解大猩猩的身体特征,了解程序控制的意义 大猩猩机器人 航海冒险之 20 信号塔机器人 认识灯塔的作用,了解编程卡片,掌握简单的编程 旅 21 矮人机器人 认识大小比例,学会LED 灯开合关的编程卡片 22 飞机机器人 了解飞机的结构,了解驱动电机的方式 23 滑雪机器人 了解滑雪运动,掌握简单的编程 24 青蛙机器人 了解青蛙的结构,学会设计青蛙,了解能量的存储和释放 25 棒球战士 了解棒球运动,运用灰度传感器控手臂的运动 26 悬崖勒马 了解灰度传感器巡线的编程思想 27 永不逃脱的机 设计走迷宫机器人结构,熟练掌握灰度传感器的用法 28 器人 了解螳螂的生活习性,了解声音传感器的原理和作用 亚特兰蒂斯 螳螂机器人 奇遇记 29 鹦鹉机器人 了解鹦鹉的种类和生活习性,运用声音传感器控制鹦鹉运动 30 高尔夫球机器 了解高尔夫运动,设计气球手臂,掌握红外遥控方式 31 人 设计机械夹子,学会红外无线遥控 夹子机器人 32 帮手机器人 运用红外遥控传感器控制机器人的动作 6 岁课程 本课程是针对6 岁学生而设置的机器人课程,共分为2 个单元,每个 单元16 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。 在“游戏规则”这个单元中,让学生在动手设计各种好玩有趣的运动或游 戏机器人的过程中认识控制和刷卡器的操作方法。了解触碰、声音、灰度、 超声等的开关作用,了解冰球球、篮球类运动,了解电机转动的控制方式。 在“环球旅行”单元中,让学生设计各类机器人解决在环球旅行过程中遇 到的困难。在设计机器人的过程中理解输入和输出,学会简单刷卡编程的 方式控制机器人,形成简单的编程思维,了解直升飞机、雷达等工作原理。 课程目录 单元结构 序号 课题名称 教学目标 1 冰球运动 了解冰球运动,设计击球手臂,了解声音传感器 2 打高尔夫球 了解高尔夫运动,设计击球手臂,了解声音传感器 3 篮球比赛 了解篮球运动,了解齿轮齿条传动原理,掌握声音传感器用法 4 抛球机 设计抛球机械手臂,运用声音传感器控制抛球手臂转动 5 抽奖游戏 了解抽奖机工作原理,设计抽奖机结构,了解灰度传感器 6 反应游戏 设计反应游戏机械手臂,了解灰度传感器 7 疯狂的石头 设计旋转手臂,掌握灰度传感器用法 8 猎物 设计转动锤子结构,掌握灰度传感器用法 游戏规则 9 发现猎人 了解连杆结构,运用连杆结构设计动物,了解超声传感器 10 疯狂保龄球 了解保龄球运动,设计球框结构,了解超声传感器作用 11 竞速比赛 了解LED 灯,设计小人结构,掌握超声传感器作用 12 走出迷宫 了解双电机小车结构,掌握超声传感器的作用 13 足球运动员 了解足球运动,设计足球运动员结构,掌握灰度传感器用法 14 智能足球门框 设计球框结构,掌握灰度传感器用法 15 拳击机器人 了解拳击比赛,设计拳击机器人结构,掌握灰度传感器用法 16 认出颜色 设计三盏LED 灯结构,掌握灰度传感器用法 17 旅行船 了解船的种类,设计船体结构,了解超声前进、停止和声音卡 18 直升飞机 了解飞机发展历程,直升飞机结构,了解声音卡的使用 19 山地越野车 了解越野车特点,设计越野车结构,掌握声音卡的使用 20 雪橇车 了解雪橇结构,了解摩擦力,掌握前进、停止和声音卡的使用 21 自动收线鱼竿 了解鱼竿工作原理,了解齿轮传动原理,掌握灰度卡片的使用 22 捕兽器 设计捕兽陷阱,掌握电机、时间和灰度卡的使用 23 破裂的椰子 了解椰树的生长环境,了解亚热带水果种类,设计砸椰子手臂 24 瞭望塔 了解齿轮齿条结构,运用齿轮齿条结构设计瞭望塔 环球旅行 25 探测器 运用齿轮齿条结构设计探测器,运用超声传感器探测物体 26 守卫机器人 用齿轮传动设计小车结构和机器人手臂, 27 虫子清理机 运用齿轮传动设计清理机结构,运用运用超声传感器探测物体 28 雷达探测船 了解雷达的工作原理,设计雷达探测船结构 29 手锯 了解带轮传动原理,了解日常工具的作用,设计电锯结构 30 自动探索车 设计探索车结构,运用运用超声传感器探测物体 31 抓起宝藏 运用齿轮传动设计抓手,运用运用超声传感器探测物体 32 追踪车 设计双灰度巡线小车,了解双灰度巡线编程思想 7 岁课程 本课程是针对7 岁学生而设置的机器人课程,共分为8 个单元,每个 单元4 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。学 生在动手设计各种好玩有趣的机器人的过程中认识控制和刷卡器的操作 方法。了解触碰、声音、灰度、超声和红外遥控等传感器的工作原理和作 用,了解电机转动的控制方式。探索齿轮传动、带轮传动、蜗杆传动、齿 轮齿条结构的原理和作用,开始系统学习机器人的结构设计和传感器控制。 同时,学生会丰富各类学科知识。例如在“极品飞车”这节课中学生会了 解到汽车的发展历程,了解小车结构,学会通过不同的刷卡编程方式控制 小车的运动。例如在“恐龙”这节课,学生会了解恐龙的生活习性,种类 等生物知识,运用蜗杆结构设计恐龙的嘴巴,运用超声传感器探测物体。 课程目录 单元结构 序号 课题名称 教学目标 1 魔幻飞车 了解汽车的发展历程,掌握刷卡器和控制器的基本操作 2 摩托车 了解车子的种类,掌握三轮车结构设计、掌握LED 灯的使用方法 速度与力 3 转弯小车 了解小车转弯的方式,了解摩擦力,掌握转弯刷卡的编程方式 4 F1 赛车 了解F1 比赛,了解流线型特点,掌握简单刷卡编程 5 闹钟 掌握用时间控制电机转动、了解闹钟的工作原理 超声传感 6 老鼠夹 掌握老鼠夹的工作原理,掌握超声传感器的原理和作用 器 7 简易自动门 掌握自动门的工作原理,掌握超声传感器的原理和作用 8 电钻 掌握电钻的工作原理,掌握超声传感器的原理和作用 9 风扇 了解风产生的原因,了解风扇工作原理齿轮加速,触碰传感器 齿轮传动/ 10 旋转彩灯 了解灯的种类,齿轮减速,触碰传感器 触碰传感 11 打蛋机 了解打蛋器的工作原理,惰轮、齿轮减速、触碰传感器 器 12 割草机 了解割草机的工作原理,惰轮、齿轮加速、触碰传感器 13 跳舞的鸟 了解鸟的种类,复合齿轮、灰度传感器 复合齿轮/ 14 旋转餐厅 了解游乐场设施,复合齿轮、齿轮加速、灰度传感器 灰度传感 15 十字转门 了解门转动的控制方式,复合齿轮、齿轮减速、灰度传感器 器 16 直升机 了解直升机升降原理、复合齿轮、灰度传感器 17 小区大门 蜗杆自锁特点、超声传感器 蜗杆传动/ 18 活动吊桥 蜗杆自锁特点、超声传感器、桥梁的种类 超声传感 19 我的机器人朋友 蜗杆传动特点、超声传感器、 器 20 恐龙 蜗杆传动特点、超声传感器、恐龙的生活习性 21 栅栏 滑轮传动、声音传感器 滑轮传动/ 22 把小船拉上来 滑轮传动、绞盘作用、声音传感器 声音传感 23 缆车 滑轮传动、定滑轮作用、声音传感器 器 24 吊车 了解各种工程机械的作用,滑轮传动、声音传感器 25 折叠椅 连杆机构作用、灰度传感器 连杆结构/ 26 伸缩夹 连杆机构作用、灰度传感器 灰度传感 27 汽车雨刷器 连杆机构作用、灰度传感器 器 28 智能台灯 连杆机构作用、灰度传感器 29 灯塔 LED 灯、触碰传感器 30 巨人 灰度传感器 创意系列 31 超人 超声传感器 32 战斗机器人 红外遥控接收器 8 岁课程 本课程是针对8 岁学生而设置的机器人课程,共分为8 个单元,每个 单元4 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。学 生在动手设计各种好玩有趣的机器人的过程中认识控制和软件编程的操 作方法。了解触碰、声音、灰度、超声、MP3 等传感器的工作原理和作用, 了解蓝牙传输,了解电机转动的控制方式。研究齿轮传动、带轮传动、蜗 杆传动、齿轮齿条结构、连杆结构的原理和作用,开始系统研究机器人的 结构设计和传感器控制。同时,学生会丰富各类学科知识。例如在“爬坡 小车”这节课中学生会了解到各类车子的特点,了解小车结构,学会通过 实验,掌握前驱和后驱的区别。例如在“起重机”这节课,学生会了解各 类工程机械的作用,通过实验了解定滑轮和动滑轮的区别,了解超声传感 器的原理和作用。 课程目录 单元结构 序号 课题名称 教学目标 1 极品飞车 掌握编程软件和控制器的使用,掌握前进、后退、转弯等编程方式 2 爬坡小车 掌握前轮驱动和后轮驱动的区别 速度与力 3 齿轮小车 掌握齿轮加速和减速对小车爬坡力量的影响 4 带轮小车 掌握履带式小车的特点,理解压力的概念 5 电锯 掌握齿轮加速、掌握触碰传感器的原理 齿轮传动/ 6 洒水车 掌握齿轮减速、惰轮,运用触碰触感器控制洒水车运动 触碰传感 7 自动洗衣机 运用齿轮加速设计洗衣机结构,运用触碰触感器控制洗衣机转动 器 8 单杠小人 运用齿轮减速设计单杠小人、运用触碰触感器控制单杠小人转动 9 旋转飞椅 了解减小噪音的方式,理解复合齿轮的作用,了解声音传感器原理 复合齿轮/ 10 计程车 了解计程车的工作原理,运用复合齿轮设计计数表盘 声音传感 器 11 风速仪 了解风的形成原因,了解风能运用,运用复合齿轮设计风速仪 12 敲鼓小车 设计敲鼓手臂,掌握两个电机同时执行不同动作的编程思想 13 活动床 掌握滑轮传动的特点,理解超声传感器的原理和作用 滑轮传动/ 14 起重机 运用定滑轮、动滑轮设计起重机手臂,运用超声传感器检测物体 超声传感 15 神秘矿井 了解能源的种类,运用定滑轮设计升降机、运用传感器控制其运动 器 16 电梯 运用滑轮传动设计电梯、运用超声传感器检测物体 17 智能闸道 理解蜗轮组合的特点,理解灰度传感器的原理和作用 蜗杆传动/ 18 翼龙 了解翼龙的特点,运用蜗杆结构设计翼龙翅膀,运用灰度控制翼龙 灰度传感 19 探测车 运用蜗杆结构设计探测车,运用灰度传感器检测前方物体 器 20 牵引车 运用蜗杆结构设计牵引车,运用灰度传感器控制其运动 21 水平传送带 理解链传动特点,运用超声传感器检测货物、理解静摩擦力 链传动/ 超 22 倾斜传送带 运用链传动解决问题,运用超声传感器检测货物、理解重力概念 声和灰度 23 坦卡 了解坦克的特点、种类,运用超声传感器探测敌人, 传感器 24 巡逻机器人 运用链传动设计巡逻机器人,掌握超声和灰度传感器的综合使用 25 车库门 理解齿轮齿条作用、掌握触碰传感器和灰度传感器的综合使用 齿轮齿条/ 26 升降平台 运用齿轮齿条设计升降平台、运用触碰和灰度传感器控制其运动 触碰和灰 27 移动车床 了解各类机床,运用齿轮齿条设计车床、运用灰度控制其运动 度传感器 28 龙门吊 运用齿轮齿条设计龙门吊、运用触碰和灰度传感器控制其运动 29 暴风雨中的小船 了解船的种类,理解连杆的作用,理解声音传感器的作用 连杆结构/ 30 足球守门员 掌握连杆结构的不同用法,运用声音传感器控制其运动 声音传感 31 木马 了解马的运动方式,运用连杆设计木马,运用声音控制其运动 器 32 宠物狗 了解狗的特点,运用连杆设计宠物狗,运用超声控制其运动 9 岁课程 本课程是针对9 岁学生而设置的机器人课程,共分为2 个单元,每个 单元16 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。 在“太空探险”单元,学生要运用齿轮传动、带轮传动、蜗杆传动、齿轮 齿条结构、连杆结构设计完成太空探险的各类机器人结构,运用触碰、声 音、超声、光强等传感器探测各类信号,然后传输给机器人大脑,机器人 大脑根据这些信号,控制机器人的各种动作,完成探测任务。同时,学生 会了解太阳系八大行星的特点,了解失重和超重现象等天文和物理知识。 在“智能动物”单元,学生要运用齿轮传动,蜗杆和连杆结构设计各类动 物,了解到各类动物的运动方式和生活习性,掌握昆虫、爬行动物、哺乳 动物等的区别,使学生对生物产生浓厚的兴趣。 课程目录 单元结构 序 课题名称 教学目标 号 1 登陆月球 了解人类探月的历程,了解超重现象,运用齿轮传动和连杆机构解决问题 2 打开舱门 运用齿轮齿条结构解决问题,运用触碰传感器解决问题,了解失重现象 3 太空行走1 学会测量距离,了解月球表面的地貌,了解履带式车体结构的特点 4 太空行走2 了解月球表面的气候,了解温度传感器的原理和作用。 5 探测矿石 了解月球内部结构,运用灰度传感器解决问题 6 样本采集 运用齿轮传动和连杆机构解决问题,运用灰度传感器解决问题 7 样本运输 掌握单灰度传感器控制小车沿黑线走的编程思想,学会测量环境灰度值 8 样本检测 运用齿轮传动设计样本检测手臂,运用灰度传感器检测不同元素 太空探险 9 设备检测 运用齿轮传动设计检测设备的机械手臂,运用触碰传感器解决问题 10 设备维修 运用齿轮传动设计维修设备的机械手臂,运用触碰传感器解决问题 11 设备升级 运用齿轮传动设计维修设备的手臂,运用灰度传感器检测设备灰度值的变化 12 设备保养 运用齿轮传动设计保养设备的机械手臂,运用触碰解决问题 13 寻找水源 运用单灰度传感器控制小车巡线,了解可再生能源和不可再生能源 14 垃圾处理 运用齿轮传动设计转动的手臂,运用触碰解决问题。了解垃圾的分类和处理 15 方式 数据传输 运用蓝牙传输解决问题,加强团队合作能力,运用超声传感器解决问题。 16 返回地球 了解大气层的分类,了解摩擦力,掌握无线遥控的方式 17 花间仙子 了解蝴蝶的运动方式,蝴蝶的种类,运用连杆机构设计蝴蝶 18 蜻蜓点水 了解蜻蜓的运动方式,蜻蜓的种类,运用连杆机构设计蜻蜓 19 捕蝉高手 了解螳螂的运动方式,螳螂的种类,运用连杆机构设计螳螂 20 吐丝能手 了解蜘蛛的运动方式,蜘蛛的种类,运用连杆机构设计蜘蛛 21 长鼻长者 了解大象的运动方式,大象的种类,运用连杆机构设计大象 22 草原闪电 了解马的运动方式,马的种类,运用连杆机构设计马 23 角斗士 了解牛的运动方式,牛的种类,运用连杆机构设计牛 24 跳跃高手 了解羊的运动方式,羊的种类,运用连杆机构设计羊 智能动物 25 千年智者 了解乌龟的运动方式,乌龟的种类,运用连杆机构设计乌龟 26 水中恐龙 了解鳄鱼的运动方式,鳄鱼的种类,运用连杆机构设计鳄鱼 27 远古生物 了解蜥蜴的运动方式,蜥蜴的种类,运用连杆机构设计蜥蜴 28 绿衣使者 了解蛇的运动方式,蛇的种类,运用连杆机构设计蛇 29 急速行者 了解豹子的运动方式,豹子的种类,运用连杆机构设计猎豹 30 草原霸主 了解狮子的运动方式,狮子的种类,运用连杆机构设计狮子 31 森林之王 了解老虎的运动方式,老虎的种类,运用连杆机构设计老虎 32 捕猎高手 了解狼的运动方式,狼的种类,运用连杆机构设计狼 10 岁课程 本课程是针对 10 岁学生而设置的机器人课程,共分为2 个单元,每 个单元16 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。 在“太空探险”单元,学生要运用齿轮传动、带轮传动、蜗杆传动、齿轮 齿条结构、连杆结构设计完成太空探险的各类机器人结构,在探索的过程 中掌握触碰、触摸、灰度、光强、声音、语音、磁敏等传感器的综合使用。 学生的结构设计能力进一步加强,其编程难度逐步提高,学生掌握多种传 感器的综合使用,各类机器人的功能将更加智能和强大。例如在“全明星 擂台赛”项目中,学生将运用齿轮传动和连杆结构设计升降台,运用超声、 触摸和灰度传感器综合使用控制升降平台的转动。 课程目录 单元结构 序 课题名称 教学目标 号 1 陀螺发射器 了解陀螺旋转的原理。运用灰度传感器控制其运动 2 敲鼓机器人 设计敲鼓手臂,运用超声传感器控制其运动 3 悬崖勒马1 学会检测灰度值,掌握单灰度传感器控制小车悬崖勒马的编程思想 4 悬崖勒马1 学会检测灰度值,掌握双灰度传感器控制小车悬崖勒马的编程思想 发现之路 5 宝物盒 掌握灰度传感器的使用方法。认识触碰传感器,熟识MP3 模块。 6 巡线机器人 设计巡线机器人,学习单灰度传感器巡线的编程思想 7 门卫机器人 设计门卫机器人结构,掌握超声和声音传感器的综合使用 8 服务机器人 掌握单灰度巡线的编程思想,运用灰度和声音传感器控制机器人的运动 9 蓝牙彩灯 认识蓝牙通讯的基本原理,学习蓝牙通讯模块的使用方法。 10 火箭车 设计火箭车结构,掌握触碰和磁敏传感器的综合使用 11 叉车 了解叉车的作用,运用蜗杆结构设计叉车的机械手臂 汽车总动 12 跳舞机器人1 利用三个电机搭建跳舞机器人结构,自主编排舞蹈动作 员 13 跳舞机器人2 利用三个电机搭建跳舞机器人,掌握触摸传感器的原理和作用 14 无影脚1 设计可以踢腿的机器人,掌握超声和触摸传感器的综合使用 15 无影脚2 设计可以踢腿的机器人,掌握超声、灰度和触碰传感器的综合使用 16 装甲火炮车 设计装甲车结构,掌握触碰和语音传感器的综合使用 17 剑客1 学习齿轮传动设计舞剑的手臂,掌握声音和触摸传感器的综合使用 18 剑客2 学习传动原理与条件循环模块的使用。 19 拳击机器人1 运用连杆结构设计拳击手臂,运用灰度传感器控制其运动 全明星擂 20 拳击机器人2 运用连杆结构设计拳击手臂,掌握灰度和超声传感器的综合使用 台赛 21 卡车1 运用连杆结构设计卡车翻斗,运用超声传感器控制其转动 22 卡车2 运用连杆结构设计卡车翻斗,掌握超声、触碰、触摸传感器的综合使用 23 升降车1 运用连杆结构和齿轮传动设计升降平台 24 升降车2 掌握超声、灰度和触摸传感器的综合使用 25 预警机器人 了解雷达的工作原理,光强传感器控制其工作,超声检测前方物体 26 智能小屋 运用光强和温度传感器控制智能小屋屋顶的打开 27 F1 赛车 用蓝牙遥控模块和手机控制赛车的前进和拐弯。 28 计时赛1 掌握各类场地障碍对赛车的影响 超级赛车 29 计时赛2 掌握单灰度巡线编程思想,学会跳出循环的条件设置 30 改装赛车1 号 使用不同类型传感器,实现机器人走迷宫。 31 改装赛车2 号 使用不同类型传感器,实现机器人走迷宫。 32 改装赛车3 号 使用不同类型传感器,实现机器人走迷宫。 11 岁课程 本课程是针对 11 岁学生而设置的机器人课程,共分为4 个单元,每 个单元8 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。 学生在探索搭建机器人的过程中,掌握齿轮传动、连杆各类机械结构和编 程控制方式,了解各种传感器的原理和作用。在“探索之旅”单元,学生 了解各类小车结构,掌握前进、后退、转弯、停止等动作,了解触碰、超 声、灰度传传感器的原理和作用。了解影响摩擦力的因素,学会测量和数 据处理,掌握圆周长计算等数学知识。在“游乐天地”单元,学生通过设 计海盗船、摩天轮的结构,探索齿轮的加速和减速原理,理解齿轮传动速 度比公式,掌握触碰、灰度和超声传感器的作用。 课程目录 单元结构 序号 课题名称 教学目标 1 登高比赛 掌握控制器基本操作,掌握简单的编程,了解影响小车爬坡因素。 2 准点到达 掌握顺序等待的编程方式,学会测量并调试电机转动的角度。 3 美丽的多边形 掌握定点转弯的编程方式,了解影响摩擦力的因素。 探险之 4 最漂亮的圆 掌握弧度转弯的编程方式,能够根据场地调试左右电机的功率差值。 旅 5 探险小车 掌握触碰传感器的原理和作用,了解控制等待和循环编程思想。 6 避障小车 掌握超声传感器的原理和作用,学会运用超声传感器检测距离 7 悬崖勒马 掌握灰度传感器的原理和作用,学会用灰度传感器检测光值。 8 沿轨迹线行走 掌握顺序等待和循环的编程思想,掌握单灰度巡线的编程思想。 9 海盗船 掌握齿轮传动原理,深刻理解齿轮的传动比,运用双触碰传感器解决问题。 10 高空揽月 运用齿轮加速解决问题,运用双触碰传感器解决问题。 11 大摆锤 掌握齿轮减速原理,运用双触碰传感器解决问题。 游乐天 12 摩天轮 掌握齿轮传动原理,深刻理解惰轮的作用,运用双触碰传感器解决问题。 地 13 旋转飞椅 运用复合齿轮和齿轮加速解决问题,运用触碰和灰度传感器解决问题。 14 旋转咖啡杯 运用复合齿轮和齿轮减速解决问题,运用触碰和灰度传感器解决问题。 15 碰碰车 运用双触碰传感器解决问题,掌握顺序等待的方式 16 公园小火车 运用双灰度传感器解决问题,掌握多条件判断的编程方式。 17 自动门 运用齿轮齿条结构和超声传感器解决问题 18 自动晾衣架 运用齿轮齿条结构和灰度传感器解决问题 19 音乐盒 运用触碰传感器和灰度传感器、齿轮传动解决问题 智能生 20 风扇车 运用齿轮传动和超声传感器解决问题 活 21 倒水机器人 运用触碰传感器、灰度传感器、齿轮传动解决问题 22 按摩椅 运用声音传感器、灰度传感器、连杆机构解决问题 23 服务机器人 运用双灰度传感器解决问题 24 清洁机器人 运用双灰度传感器解决问题 25 打高尔夫球机 运用超声传感器和灰度传感器解决问题 26 器人 舞蹈机器人 运用超声传感器和灰度传感器解决问题 27 敲鼓机器人 运用超声传感器和连杆机构解决问题 人型机 28 守卫机器人 运用超声传感器和语音传感器解决问题 器人 29 机器人战警 运用超声传感器和齿轮齿条机构解决问题 30 武术机器人 运用超声传感器和连杆机构解决问题 31 拳击机器人 运用超声传感器、齿轮传动、连杆机构解决问题 32 相扑机器人 运用超声传感器、蜗轮组合、齿轮传动和连杆机构解决问题 12 岁课程 本课程是针对 12 岁学生而设置的机器人课程,共分为4 个单元,每 个单元8 节课,共32 节课。学生每人1 套机器人器材,每次课1.5 小时。 学生运用齿轮传动、连杆、齿轮齿条、蜗杆组合设计健身、医学、游戏、 工程机械等各类机器人结构。运用各种传感器如触碰、语音、灰度、超声、 触摸、蓝牙、陀螺仪、指南针等探测的信号控制机器人的动作。运用控制 等待、条件判断、逻辑、计算、变量等编程方式,使机器人的功能更加强 大。在这一过程中,学生对机械原理的理解应用能力和编程能力得到全面 的提高。例如“在健身车”这节课,学生运用齿轮传动和蜗杆传动设计健 身车,运用双触碰传感器控制健身车的运动,运用变量累加的计算方式, 给健身车加速,每个人都可以设置适合自己的运动速度。 课程目录 单元结构 序号 课题名称 教学目标 1 投球游戏 运用杠杆原理设计投球机械手臂,运用灰度传感器检测黑线 2 击球游戏 了解高尔夫运动,运用齿轮传动设计击球手臂,运用灰度传感器巡线 3 运球游戏 设计运球手臂,运用灰度传感器检测不同颜色,了解包含与被包含的关系 游戏规 4 打靶比赛 运用齿轮齿条设计推动手臂,运用灰度传感器检测不同颜色, 则 5 投掷游戏 运用连杆设计转动手臂,运用触碰传感器控制其运动 6 叉车 运用齿轮齿条设计搬运手臂,掌握触碰和超声传感器条件判断的综合运用, 7 突击战车 设计旋转炮台结构,运用触碰和超声传感器解决问题 8 抓球游戏 运用齿轮齿条设计移动手臂,运用触碰传感器控制其运动 9 救护车 了解地震形成的原因。掌握双灰度巡线的方法。掌握救护车的结构设计能力。 10 医生 了解古代医学大师,运用连杆设计医生手臂,运用超声传感器检测物体。 11 智能推车 运用蜗杆传动设计推车结构,运用超声传感器检测物体 医学机 12 打针 运用连杆结构设计打针手臂,运用超声传感器探测物体 器人 13 智能轮椅 运用超声传感器和触碰传感器控制轮椅的运动 14 手术机器人 运用超声和灰度传感器控制机器人切割细胞 15 药物混合机 设计药物搅拌结构,掌握颜色传感器的原理和作用。 16 胶囊分类机 运用颜色传感器解决问题。掌握多条件判断的编程思想 17 健身车 掌握皮带传动原理,运用触碰控制变量,掌握变量累加编程思想 18 跑步机 掌握链传动原理,运用触碰控制变量,掌握变量累加编程思想 19 单人漫步机 运用连杆机构设计漫步机,运用触碰控制变量,掌握变量累加编程思想 健身运 20 健身器 运用连杆机构设计健身器,运用触碰控制变量,掌握变量累加编程思想 动 21 教练机 运用齿轮传动设计教练机,运用陀螺仪传感器控制其运动 22 模拟训练机 运用连杆机构设计教练机,运用陀螺仪传感器控制其运动 23 登山器 运用连杆机构设计登山器,运用陀螺仪传感器控制其运动 24 划船器 运用连杆机构解决问题,运用陀螺仪传感器控制其运动 25 起重机 运用滑轮传动设计起重机,运用触碰和触摸传感器控制其运动 26 机械手 运用连杆机构设计机械手臂,运用触碰和触摸传感器控制其运动 27 挖掘机 运用连杆机构设计挖掘机手臂,运用触碰和触摸传感器控制其运动 工程机 28 电钻 运用齿轮传动设计电锯,运用触碰和触摸传感器控制其运动 械 29 智能铲车 运用蜗杆和连杆结构设计叉车手臂,运用单灰度巡线,运用触碰控制手臂 30 压榨机机 运用蜗杆传动设计压榨机,运用灰度和触碰传感器控制其运动 31 切割机 运用齿轮传动设计切割机,运用灰度和触碰传感器控制其运动 32 升降平台 运用齿轮传动、连杆机构设置升降平台,运用灰度传感控制其运动 13-14 岁课程 本课程是针对13-14 岁学生而设置的机器人课程,共分为8 个单元, 每个单元8 节课,共64 节课。学生每4 人共用1 套机器人器材,每次课 1.5 小时。学生运用齿轮传动、连杆、齿轮齿条、蜗杆组合等机械原理合 作设计柔性制造系统、医疗工程系统、颜色分类系统、游乐场系统等大型 项目。运用舵机精确控制各种运动。运用各种传感器如触碰、语音、灰度、 超声、触摸、蓝牙、陀螺仪、指南针等探测的信号控制较为复杂的物理过 程。培养学生运用工程学的思想提升项目质量。 15-16 岁课程 本课程是针对15-16 岁学生而设置的机器人课程,共分为16 个单元,每个 单元4 节课,共 64 节课。学生每4 人共用 1 套机器人器材,每次课 1.5 小时。学生系统学习仿生学原理,设计蜘蛛、人型机器人、穿山甲、蜘蛛 等仿生机器人。运用舵机精确控制各种运动。运用各种传感器如触碰、语 音、灰度、超声、触摸、蓝牙、陀螺仪、指南针等探测的信号控制较为复 杂的物理过程。培养学生运用工程学的思想提升项目质量。为学生学习更 高级的机器人打下扎实的基础。