《微型机器人设计》教学教案—嵌入式微型机器人的转弯控制.pdf

其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》 学习情境四 嵌入式微型机器人的设计 任务4.4 嵌入式微型机器人的转弯控制 任务描述： 通过举例、展示、讲解等方法让学生达到： 1、掌握嵌入式微型机器人运动方向改变的方法 2、通过编写程序控制机器人原地转弯。 任务分析及相关知识点： 机器人转弯和我们人类相似，其转弯的形式基本包括：左转90 度，右转90 度和后转180 度三种模式。 1 90 度转弯 90 度转弯分为向左转90 度和向右转90 度，虽然有左右之分， 但其实质是一样的。下面我们以向右转90 度作为例介绍90 度转弯。 一般的，90 度转弯有两种实现方式：一种是在前进中转弯，在 前进过程中，使车体外侧电机快转，车体内测电机慢转就可以实现 这种转弯，外侧电机和内测电机的转速差越大，车体转弯的角度越 小，反之则转弯的角度越大，实际操作时要根据转弯口的实际情况 来调整外侧电机和内测电机的转速差；另外一种方式是原地转弯， 即车体先停在转弯口处后，车体外侧电机正转，车体外侧电机反转， 实现这种转弯方式。 2 180 度转弯 百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。——汉乐府《长歌行》 百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。——汉乐府《长歌行》 嵌入式微型机器人的 180 度转弯，只能采用一侧电机正转，另 一侧电机反转的方式来完成转弯。 3 转弯时机 无论是90 度转弯还是180 度转弯，嵌入式微型机器人转弯时， 转的太早和太晚都不行，因为这样很容易撞到挡板。最理想的方式 是转弯完成后，还是停留在迷宫格的中心线上，这样不需要姿势正 就能够继续快速前进。 想要让机器人转弯后停留在迷宫格的中心线上，就要求机器人 在准备转弯时必须停在迷宫格的中心，且转动时转动的角度刚好。 转弯的角度是由控制左右步进电机转动的步数实现，值得大家注意 的是，由于电机自身的误差和车体的惯性等原因，要使电脑鼠在转 弯前停止在迷宫格的中心实际上是比较困难。 任务实施： 通过上述内容提纲，展开进行讲解。并结合实训环境给予演示， 以提高学生的感性认识。 拓展：模仿、讨论 （互动） 依据教师的讲解，讨论所讲授知识内容。 任务评价： 互评：由学生自述对于内容的理解，并评价其他同学的回答是 否和自己的想法一致，若不同，自己有何见解。 老师总评：总结，并对学生的回答给以评论。 作业： 以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子·牧民》 天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《易经》 1、结合所讲内容和进行的演示，通过思考将知识进行整合 2、根据课上讲授的内容，课下利用课余时间到实训室进行实物 练习。 人不知而不愠，不亦君子乎？——《论语》