1、小小天工创年宠机器神龙进家门教学设计课时安排:2课时教学目标:1. 运用需求分析,了解人们对机器神龙进家门的需求,并根据需求进行外观、材料、形态结构与功能上的设计。2. 运用图形化编程,设计与制作一条会转圆,及左右摇摆的机器龙。3. 将图形化编程与创意设计及传统文化融合与创新组合在一起,创制独特的机器龙,弘扬中国传统文化,培养社会责任感4. 在活动中发现问题并解决问题。培养工程思维及动手操作实践能力。教学过程一、情境导入我们是龙的传人,“中华龙”代表着吉祥如意、传承中华文化,在行进状状中我们模拟蛇的各种运动形,自己设计和动手制作一个可以在陆地上进行“S形行进”的“中华龙”机器人。应用MovaJ
2、oin主控盒自带双路大电流电机驱动,加上2个电机,即可方便地实现中华龙仿生。本课重点学习项目设计思维和图形化编程方法,学习电机驱动的编程,通过控制左右轮的运动方向和速度,实现各种行进姿态。二、手工制作和硬件搭建1、 在雪弗板上绘制头部形状并剪裁下来。2、 在黄色PVC塑料片上 绘制龙的身体部分、尾巴、爪子。使用剪刀将其裁剪下来,同时我们需要在身体,以及尾巴一端使用打孔器将身体两头及尾巴一头打出孔洞,方便后续链接。3、 拿出剪裁好的头部,于靠后区域并行安置电机,(标有橙色标记的为左), 并在头部底板背面安置牛眼轮。4、 连接主控板,电机连接至M0端口。MovaJoin主控板(无OLED型)各端口
3、功能如下:插线时,插头有橙色线条的一面向上。5、随后使用子母扣将身体尾巴按序链接在一起。6、用绒绒球、扭扭棒、卡通眼睛等制作出龙头,用热溶胶枪固定。二、图形化编程(一) 了解软件(二)画出程序框图程序框图(流程图)有助于我们建立结构化程序框架,梳理各个分支流转节点,避免想到哪儿边到哪儿的错误编程方法,编好程序后,框图也有助于我们测试和发现问题。为了实现左右摇摆的效果,我们只需让仿生龙先向左行进0.5秒,再向右行进0.5秒,然后一直循环。(三)添加第一个马达执行模块。我们点击 魔蛙 内嵌 ,找到“内嵌电动机驱动模块”。1、将电动机驱动模块。拖曵到编程区中。2、再一次点开内嵌指令,将“电动机驱动模
4、块”拖拽到编程区中。将两个模块嵌合在一起。两个电动机驱动代表左右轮,M0-A为左轮,M0-B为右轮。3、 如果左轮速度大于右轮,则向右转弯。因此可将M0-A左轮的转速为O改为200,右轮M0-B转速,可改为100。(二)利用控制指令,添加延时模块。找到 控制,将其“延时模块”拖到编程区域。延时的时间1秒,即1000毫秒。此处我们可设定延时时间如500毫秒。(三)继续添加内嵌电动机模块我们可以从上面的模块进行复制,粘贴。为了向左转变,右轮速度大于左轮。可将M0-A左轮的转速为O改为100,右轮M0-B转速,可改为200。找到 控制,将其“延时模块”拖到编程区域。设定延时时间如500毫秒。主程序区
5、的程序默认将无限循环,“中华龙”最后程序如下图。三、导入程序(一)硬件连接开始连接硬件前需要将上面编写的程序保存至电脑,文件名中英文皆可,然后通过USB数据线连接电脑与MovaJoin主控器,充电和编程通过同一个Macro USB接口完成,其状态与电源开关位置相关,示意如下:编好程序,检查无误后,检查USB接口是否接好,打开主控盒开关,显示屏灯亮,点击右下角的“串口监视器”旁的“方框”,选择“COMx”(COM1以外,当控制盒插入时新增的串口号),点击“上传”,即在界面上的程序上传到主控板里,上传完毕。程序上传成功后将自动运行。仿生中华龙的制作就全部完成了,是不是很简单。现在,我们一起试一试运行效果吧!【思考】1.如果要让机器神龙向右转圈圈,需要怎样编程?请画出流程框图,并编程导入主控盒进行测试。2如何让机器龙的圆圈转得大一些?3. 怎样让机器龙跑得快一些,需要更换轮子吗?4. 需要更换身躯的材料使其更轻、更炫吗?5. 怎样让龙转得更好看?请同学们用更多的特色材料来进行创作,不一样的机器龙2.0等你来创。