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机器人警察

发布时间:2013-11-10 13:43:27  

人工智能与机器人
(小学版第三单元我教机器人变聪明)

第5课 机器人警察

机器人警察

学习目标:
1.认识机器人智慧的来源——程序 2.了解机器人的微电脑及各部件的 作用

机器人警察
任务:
你一定听说过警察抓小偷的故事吧. 可你见过机器人警察吗?下面展示的是 机器人警察和一群小朋友进行交谈的画 面。这节课我们将探索机器人警察为什 么会那么聪明。

机器人警察
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一、警察抓小偷
机器人警察在和小朋友交谈

当一名警察独自抓小偷 时,一定是先观察小偷,对 小偷的举止进行分析和判断 ,然后抢在小偷进行偷窃的 瞬间抓住小偷。警察对小偷 的观察、分析、判断和捉拿 等一系列的活动正是大脑指 挥的结果。
图中的机器人警察不仅能挥动手臂、转动脑袋、 走路、跳舞、避开障碍物、在街上巡逻,还能回答观 众的问题。

机器人警察

机器人的大脑是怎样组成的?它又是怎样工作的?

一点通
在感知到信息,做出 行动之前,有一个中间 环节。这个环节就是分 析、判断、决策。对机 器人来说,这个环节体 现了机器人警察的“智 能”。 机器人警察可以像人一样 在街上巡逻,发现情况后立刻 报告,还能对提出的问题分析 判断,给出正确的答案,这正 是机器人的“大脑”在发挥作 用。

机器人警察
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二、机器人的“大脑”——微电脑的组 成
下面以诺宝教育机器人为例,看看机器人的微电脑是怎样组成的。

小活动

仔细观察诺宝教育机器 人的微电脑,说说各组成 部分的名称、外形特征、 所在的位置。想一想,诺 宝教育机器人的“大脑” 的各组成部分之间有什么 联系?它们都有哪些作用?

微电脑控制板包括三 个电机接口、三个通 用输出接口、一个 USB下载接口、一个 电源接口、一个电源 开关、四个输入/输 出双向接口、六个数 字/模拟复用输入接 口、两个数字单向输 入接口、单片机。

转 下 页 图

数字/模拟复用输入接口 6、5、4、3、2、1

USB下载接口 双向输入/输出接口 4、3、2、1

数字单向输入接口 8、7

右电机接口

左电机接口
通用电机接口

通用输出接口1、2、3

电源开关 电源指示灯 外接电源接口

单片机

电机接口:分为左电机接口、右 电机接口和通用电机接口,是连 接和控制电机转动的速度和转动 方向。 USB下载接口:通过USB数据线将 计算机与微电脑盒连接,并下载 程序。 通用输出接口:连接风扇、LED 灯、喇叭、画笔、蜂鸣器、继电 器等输出器件,并对其进行控制。

双向输入/输出接口:有4个双向输入/输出接口,是连接并控制语音播放、显示数据、 数字化传 感器等双向输入/输出设备。 数

字/模拟复用输入接口:有6个数字和模拟复用传感器接口,连接数字传感器和模拟传 感器,并 从传感器采集数据给微电脑。 数字单向输入接口:有2个单向传感器接口,连接和控制光敏、轨迹识别传感器。 外接电源接口:系统提供一个外接9V直流供电的方式给机器人系统。 电源开关:控制微电脑电源开关。 单片机:存储机器人控制程序并发出控制机器人的指令。

机器人警察
机器人大脑的工作 一点通

机器人的“大脑”各个 组成部分的功能各不相同, 它们之间密切配合,来完成 分析、判断接收到的外界信 息,并作出决策,从而指挥 机器人采取行动。

机器人警察
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三、机器人是怎样思考问题的
前面已经学习了有关机器人的组成结构和工作原理,我们知 道:传感器使机器人具有感知能力,机械部分使机器人具有行动 能力,微电脑使机器人具有思维能力。 资料 哈尔滨工业大学深圳研究院研制出了中 国第一款有表情的机器人,它是仿生技术与 现代幼教理论相结合的产物。它可以模拟出 “喜”、“怒”、“哀”、“乐”等各种人 类的表情,还能栩栩如生的唱歌、讲故事、 背唐诗宋词、说英语、讲述语言故事等,内 容可以自动更新,也可由主人自己录制。它 可以把人类的语言转换成机器人能够识别的 语言,然后根据指令表演。

机器人警察
机器人的智能是怎么产生的?机器人又是怎样 思考和行动的呢?怎样让机器人听懂我们的命令? 从上面的资料中可以看出,机器人可以模拟人类各种表情和动 作,是因为它可以通过微电脑,把人类的语言转换为它自己能够识 别的语言,然后根据编好的指令作出相应的表情动作。 要让机器人听懂我们的命令,就需要将我们的命令转化成机器人 能够听得懂的语言。 机器人智能的基础就是人们赋予它的控制程序。例如,如果想让 机器人代替人进行工作,就必须预先向机器人发出指令,规定好机器 人的具体动作。这个指令就是专门为机器人编写的控制程序。 长期以来,编程语言也经历了从初级到高级不断发展的过程,在 后面的学习中,我们将会尝试并体验到编程的乐趣。

机器人警察

1、想想机器人能为我们做什么?如果 你有一个机器人,你想让它为你做什么事 情呢? 2、观察你周围的一些智能化机器,思 考它是怎样执行命令的?

小资料
机器人的微电脑有个最重 要的部件——单片机,又称微 控制器。它体积小、质量轻, 为学习和应用提供了便利的条 件。目前,单片机的踪迹几乎 遍布我们生活各个领域。

单 片 机


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