第10课 初识机器人教案
一、课时安排
1课时
二、教学目标
1、了解什么是机器人
2、了解机器人的组成
三、教学重点
什么是机器人
四、教学难点
了解机器人的组成
五、教学过程
“机器人”是20世纪才出现的新名词。1920年,捷克剧作家卡雷尔•恰佩克在他的《罗萨姆万能机器人公司》剧本中,第一次提出了robot(中文译作:机器人)这个词,从此世界上有了机器人这个概念,robot被当成了机器人一词的起源。
1、什么是机器人?
所谓机器人,是指依靠自身动力、在电脑控制下实现一项或多项拟人功能的机器,如抓取功能、移动功能、感知功能、语音功能、服务功能乃至逻辑思维、判断功能等,从而在一定程度上代替人的工作。
2、机器人的发展及用途
机器人是20世纪人类的一项伟大发明,它作为人类的新型生产工具,在减轻劳动强度,提高生产率,改变生产模式,把人从危险、恶劣的工作环境下解放出来等方面,显示出极大的优越性。在原子能利用、海洋开发、宇宙探测及社会生活等方面也具有重要的应用价值。
(1)古代机器人
人们对机器人的幻想与追求古已有之,古今中外的许多历史资料中都有关于机器人的描述。
据《列子•汤问》记载,公元前21世纪,西周时期的能工巧匠偃师就造出了能歌善舞的伶人。另外,我国古代还制造出指南车、会飞的木鸟等(课本P59资料)。
公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了以水、空气和蒸汽压力为动力的活动雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。1738年,法国天才技师杰克•戴•瓦克逊发明了一只机器鸭,它会叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。
(2)现代机器人
现代机器人的研究始于20世纪中期,这应归功于当时计算机和制造等相关技术的发展,为其提供了强大的技术和物质保证。
1959年,世界上第一台真正实用的工业机器人——尤尼梅特问世,开创了机器人发展的新纪元。
进入20世纪70年代后,微电子技术和新材料的发展,推动了传感技术的进步。许多传感器都在机器人系统中得到成功的应用,使机器人对外界环境具有了一定的感知能力(如听觉、视觉、触觉等功能)。
近20年来,随着计算机技术、人工智能技术的飞速发展,赋予了机器人技术广阔的发展空间,水下机器人、空中机器人、地面机器人、微型机器人等各种用途的机器人相继问世。它们能根据外界条件的变化,进行独立思维、识别、推理,并作出判断和决策。
3、机器人的组成
机器人不一定具有人的模样,但其组成却与人很相似。机器人由机械部分、传感器和电脑组成。
(1)机械部分包括机械手和移动机构。机械手相当于人的手,可以完成各种动作。移动机构相当于人的脚,机器人靠它来移动位置。
(2)传感器是机器人的感觉器官,相当于人的眼、耳、皮肤等,机器人工作时,电脑根据传感器获得的信息控制机器人的动作。
(3)电脑是机器人的指挥中心,相当于人的大脑,它能控制机器人各部位协调动作,是人与机器人沟通的工具,可根据外界的环境变化,灵活变更机器人的动作。
4、作业
通过因特网,进一步了解有关机器人的知识。
例:中国科普博览 http://www.kepu.net.cn/gb/technology/robot/index.html
中国科普网 http://www.kepu.gov.cn/kjsh/jiqiren/index.htm