机器人实验室范文第1篇
教学要求：
1、了解果园机器人的基本情况，激发对机器人和科技的兴趣。
2、继续培养学生的阅读的能力。
3、正确、流利地朗读课文。 重难点：
了解园机机器人的有趣设计、激发学生对机器人世界和对科技的兴趣，继续培养独立阅读的能力。 教学准备： 课件。 教学课时： 一课时 教学过程:
一、 导入新课
秋天到了，果园里果子熟了，瞧，红彤彤的苹果，黄澄澄的梨，挂满了枝头，把树枝都压弯了。农民伯伯们要把它们一个个的摘下来，分类装箱，再运到集市去，得有多少活儿要干呀?看谁来了?(投影出示)今天我们来学习24课
果园机器人 (板书课题，并读课题)
二、 初读课文
(一)出示阅读要求：
1、借助拼音自读课文，把课文读正确、流利，并标出自然段序号。
2、想想课文写的机器人是怎样的，哪些地方描写了它的有趣。
(二)分组读文
1、检查读书情况 A 、出示新词、难读句子 B、出示课文插图指导观看
看图说说果园机器人是如何工作的?完成练习 果园机器人在果园中(
)地工作着， 它们有的(
)，有的(
)， 还有的(
)。如果它们(
)， 就会(
)。
2、文中那些地方写出机器人有趣?读给同桌听并说出有趣的原因 出示有趣的几个重点句子品读体会
如果没有电，他们是要“罢工”的，果园那么大，到处是果树，不可能让机器人拖着长长的电线走来走去。
因为电池的电很快就会用完的，没电了，机器人就会“饿倒”。让果农在大片密密的果树林里一个个地去找“饿倒”了的机器人，那可太麻烦了。
它们只要“吃”树上掉下的水果就可以干活。这种机器人的肚子里，如果装了特殊的电池，就可以把吃进去的水果变成糖，再把糖变成电。
三、课外延伸，拓展知识
找出有趣的地方勾画出来，再
1、 走进机器人的世界(投影出示机器人图片)
2、 聪明能干的机器人越来越受到大家的欢迎了，他们不但能够进入厨房制作佳肴，还能够投身火海奋勇救火，寻找宝藏，为盲人引路……展开想像，说一说自己想发明什么样的机器人，它有哪些本领。先在脑海里构思一下，再把你的想法写下来。 板书设计:
24果园机器人
摘果子 装箱 运送
“罢工” “饿倒” “吃“果子
聪明能干
科学技术的不断先进
机器人实验室范文第2篇
关键词：管道探测机器人;机器视觉;DSP
管道在使用过程中，由于杂质的长期堆积，会在管道各个地方形成堵塞，产生损伤故障。如果不及时对管道进行检测、维修及清理，就可能阻碍工业生产，造成损失。因此及时探测管道工作环境显得尤其重要。然而，管道内部环境狭窄难以人工作业。因此最有效的方法
就是利用管道探测机器人来实现对管道内工作环境的探测。
机器视觉技术可以快速获取大量信息，而且能处理大量图像数据，机器视觉系统的特点是可以提高生产的智能化和自动化程度。在管道探测机器人方面，通过相关文献和网络调研发现，国内传统管道机器人的采用有线控制的结构模式以及传输图像信号未经机器视觉处理。人们通过对它的技术和实物运行进行分析了解发现，这种结构具有一些缺点。首先，传统探测机器人采用有线式控制的结构模式会随着机器人运动距离增大与环境的复杂多变而阻碍机器人的运动，这样使得探测机器人对环境要求较高，而对环境适应性较差。其次，机器人对于一些有烟雾或者有毒气体以及能见度较低的环境的探测，如果未经处理而直接回传图像信息使探测的结果准确度较低。
通过机器视觉和无线信号传输与洞穴探测相结合可以提高此智能管道探测机器人对环境的适应性以及对环境探测的准确度。因此，研发这种与机器视觉结合的智能管道探测机器人具有一定的市场前景和科研价值。
1.机器人的结构设计
1.1整体结构
本项目所研究的智能管道探测机器人设计为两层层架构，尺寸为40cmX30cm×30cm，最上面一层顶端安放摄像头以及安放DSP+FPGA图像采集与处理设备，第二层安装运动控制设备与运动驱动设备和信号传输设备以及探测设备和电源。该智能管道探测机器人以轮式机器人形式开发，由于机器人要求在较为复杂的环境下运动进行探测，因此，在满足功能的前提下机器人要求体积最小，而要求智能管道探测机器人在管道内稳定且灵活运动则要求机器人结构重心低并且车轮大。机器人整体结构如图1所示。
1.2摄像头模块
为更好实现该款智能管道机器人的图像采集功能，采用了720P的高清摄像头，并搭载了2个自由度摄像云台，使用舵机操作控制。从而使摄像机能够实现上下左右多角度的旋转，在实际操作下，能够采集到更多的图像信息便于后面的机器视觉图像处理。
1.3DSP模块
根据实际需求数字处理部分必须采用以数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片为核心的嵌入式图像采集处理系统，以满足机器人对图像处理的快速性，精确度高，低功耗的要求。同时，本智能管道探测机器人直接使用现成的DSP+FPGA开发板，进行再次开发，可以极大限度地缩短本模块的设计开发周期。同时，该DSP系统具有体积小、重量轻的特点，非常适合安装在机器人上。
1.4运动控制与驱动模块
为使移动机器人具有较高的机动性和灵活性，能准确迅速地完成前进、后退、转向与急停等动作，需要对智能管道探测机器人的运动控制芯片与驱动芯片以及电机进行精心选择。本机器人的运动控制模块与驱动芯片设计采用80$52单片机与LM629芯片，而电机选用直流伺服电动机。
1.5探测设备
本智能管道探测机器人在机器人上加装不同的探测传感器可以实现不同数据的探测。例如可以通过在智能管道探测机器人上安装用于温度、湿度、有毒气体等探测传感器与位置传感器实时回传环境的数据。探测设备与单片机串口连接通过信号传输模块传输实时环境数据。
2.机器视觉处理的实现
此部分主要包括的是对摄像头采集的图像进行图像处理，例如图像去雾处理、降噪处理、图像增强处理、图像压缩处理。对于本智能管道探测机器人，机器视觉处理过程运算量大且复杂，因此需要较高的运算速度和运算精度，可以考虑时钟频率高的浮点型DSP来解决计算精度问题和速度问题。本智能管道探测机器人机器视觉处理部分的开发以及机器视觉处理过程如图2-3所示。
2.1图像压缩
对于本智能管道探测机器人，机器视觉处理过程运算量大且复杂，因此需要对管道内采集的图像进行压缩处理，其首要任务是设法去掉各种冗余的数据。为了提高后续图像处理的精度，本智能管道探测机器人采用的无损压缩算法为LZw压缩算法。LZW压缩技术具有很高的压缩比，可以在保持管道内部图像准确度的前提下降低后續图像处理的计算量。
2.2图像降噪
管道应用与各种复杂恶劣的生产环境。因此管道环境通常处于亮度弱能见度低的条件下，因此在管道中采集常常会受到各种噪声的干扰和影响而使图像降质。本智能机器人采用偏微分方程降噪算法，偏微分方程具有各向异性的特点，应用在图像去噪中，可以在去除噪声的同时，很好地保持边缘吲。
2.3去雾处理
管道探测机器人在实际运用中会在具有烟雾，能见度低的环境下工作。这种环境导致摄像机采集到的管道图像存在模糊对管道环境探测不明的情况，这时使用去雾算法来对采集到的管道环境图像进行处理。该智能管道探测机器人使用的Dark Channel Prior算法可以还原图像的颜色和能见度，是一种简单有效的去雾方法。通过我们核心去雾算法的实现，能够看到所对采集的视频图像经过自动去雾处理后变得明显清楚，通过此功能的应用，智能管道探测机器人应用到一些有毒有色气泄漏或者有烟雾的管道进行探测工作。
2.4图像增强
图像增强的目的是提高管道图像的质量，除噪声，提高图像的清晰度突出探测视频流中重要的部分，使管道环境中物体轮廓清晰，细节明显。本智能管道探测机器人图像增强处理采用对数图像增强算法，对数图像增强是图像增强的一种常见方法，通过图像增强算法提高了对环境探测的准确度以及增加了对管道环境的了解。
3.控制系统设计
该系统中，由高清摄像头与TI公司的视频采集子卡负责图像的采集。通过图像处理母板获得视频采集子卡捕获的管道图像信息后对其进行处理，经过复杂的图像算法处理后通过信号传输模块进行传输。同时，通过通信接口，信号传输设备参数传递给89S52单片机。89S52主要完成以下功能：首先，接收通信接口的控制数据，经程序运算输出左右轮的速度参数，下载运动参数给IM629芯片控制直流电机工作。其次，89S52单片机将传感器获取的探测数据通过通信串口传输到信号传输设备。
根据整体设计分析，最终确定系统的总体方案如图4所示。
4.结语
本智能管道探测机器人的核心技术涉及机器视觉技术的实现，机械结构与控制系统结构的实现。首先，为了避免数据信号线降低管道探测机器人环境适应能力，使其探测具有较大局限性，本智能管道探测机器人采用无线信号传输。其次，将机器视觉技术与管道探测机器人相结合发挥了机器视觉技术精度高、智能化、灵活性好的优点，使本智能管道探测机器人在有烟雾、能见度低的环境下，精确地探测管道环境，并且对于一些特殊复杂的环境探测具有很强的环境适应性。
机器人实验室范文第3篇
背景分析
机器人是现代工业中的重要分支，它涉及到机器人制造中的各个领域，如自主行为控制、人工智能、动态管理、机械设计等，在一定程度上代表着一个国家工业的尖端水平，机器人主要分为工业机器人、蛇形机器人、轮式移动机器人和智能机器人。他们能在人们所处的现实环境中工作;能使用人们所用的工具;以及一系列传感器信号的处理。机器人的技术组成机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成.这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人环境交互系统、人机交互系统、 控制系统六个子系统。
我校具有一定的机器人中一些优秀的辅导师资力量，也拥有一定的开始机器人兴趣课程的历史，在前几年的机器人教学尝试过程中积累了一定的有关机器人教学的教学经验，完善机器人教学，并形成了一系列机器人教学的教学体系。
现在评价学生一个能力已经不仅仅是看学生的学习成绩，而更多看重的是学生的综合素质，而机器人的课程就是旨在培养学生的综合科学素养所开展的，本课程以传统课程上所没有的动手活动和理论学习模式相结合的模式，在丰富多彩的教学活动中培养学生的动手能力，团队配合能力和科学探索精神。
科目简介
本课程是以机器人介绍和制作为主，主要通过介绍现代机器人的发展和自己动手制作几个简单的机器人为主要内容，通过机器人的制作培养学生的动手操作能力，通过制造机器人时的分组培养学生的团队合作能力，通过将机器人以一定目的进行改造培养学生的科学素养，通过机器人的比赛养成一定的竞争意识。
学习目标
一、知识与技能
1、初步了解机器人的基础知识，知道机器人的发展历史，了解现在机器人的现状
2、掌握一些简单的机器的搭建，能过手脑并用，模仿创造
3、了解一些基本的机器编程知识，掌握一定的智能机器人的搭建和编程知识
二、过程与方法
1、通过小组合作制作机器人的过程养成学生的合作交流能力
2、通过对已有的机器人的进行给予一定目的的改造，养成一定的科学创新能力
三、情感态度价值观
1、在机器人的竞赛中体会成功的喜悦，感受竞争意识
2、通过对现代机器人知识的了解，养成热爱科学的精神
3、通过对于机器人的改造，体会科学创造的热趣 内容框架
“机器人”科目内容框架
篇目 基础篇 主题名称
第一章：机器人总览
内容要点
第一章的主要目的是向
1、现代机器人的发展和介绍(1课时) 学生介绍现代机器人的
2、人类的朋友——观看电影《霹雳5号》(2课时)
有关知识，同时培养学生对于这门课程的兴趣，通过对机器人的现在趋势介绍和电影观看产生对机器人这门课程的兴趣
制造篇 第二章：机器人制造
1、竞速四脚机器人制造(2课时)
第二章的主要内容是对简单的机器人的制造，主
2、竞速四脚机器人竞速比赛(1课时) 要是制造四脚和六脚两
3、六脚机器人制造(2课时)
4、六脚机器人爬坡比赛(1课时)
5、六脚机器人手摇发电机动力负重比赛(1课时)
创造篇 第三章：机器人的改造
第三章的内容主要是是个机器人和有关的比赛
1、将直走的四脚机器人改造为走曲线对四脚机器人的一些改的机器人(2课时)
造，通过讨论和和交流让
2、四脚机器人曲线竞速比赛(1课时) 学生能自己思考解决方
3、四脚机器人保龄球比赛(2课时) 案，培养学生的创新意思
和解决问题的能力
智能篇 第四章：智能机器人编程介绍
1、介绍乐高智能机器人编程讲解(2课时)
本章主要基于乐高智能机器人编程实验室，让学生简单接触机器人编程的基本知识和基本技能
未来篇 第五章：畅想未来
第五章主要让学生自己
1、总结交流，畅想未来的机器人蓝图交流，总结本课程学习过(1课时)
程中的收获，交流经验，总结得失
科目实施
一、实施对象 初中
六、七年级学生
二、组织策略
采取自主报名的方式，同学自主报名参加机器人的课程，在课程中一4-5人为一组组成小组来完成机器人的搭建，创造。
三、学习方式
1、情景创设
这一部分主要是为学生创建一个对机器人发展的前景创设，为学生了解机器人的发展提供一个平台，让学生能够知道，了解现代机器人的发展现状，并对机器人的原理，机制产生兴趣，愿意去对机器人这一项目进行深入的学习，对搭建机器人产生兴趣
2、动手实践
这一部分是这门科目的重点内容，这一部分的内容主要结合松江区中小学机器人大赛的相关器材和项目让学生以小组为单位在已有材料的基础上搭建机器人的已完成相关的目的，在小组合作的基础上，用自己的学习和创造能力，模仿老师给予的机器人模型利用材料来完成两个分别是四脚和六脚的机器人，同时开发自己的想象力，在一定的规定下对机器人进行改造，是机器人能更好的完成所需要完成的任务。在完成了已有的任务的过程之后，老师还会对学生提出一定的要求，要求学生对现有的机器人进行改造，使学生用同样的机器人部件，进过改
进和设计，来完成其他不同的任务。
3、机器人竞赛
本部分的任务是针对学生的已经完成的机器人进行测试，让学生以小组为单位，针对机器人设计的要求，来对机器人搭建的完成情况来进行测试和比赛，同时增加学生的竞争意识
科目评价
一、评价内容
1、知识方面
对现代机器人的发展有一定的认识，知道机器人的设计原理 知道一些智能机器的编程方式
2、技能方面
能否掌握2种机器人的搭建方式和制作技巧 掌握通过知识原理对机器人进行小许改造的能力 掌握一定的探究机器人搭建操作的能力
3、情感态度价值观
能否进行有效的小组合作来完成任务 能否建立起对现代工业科技并发扬科学的精神
二、评价方式
1、竞赛名次
通过机器人的完成任务情况的完成的完成度来确定名次
2、教师点评
有教师谈些适当的激励性的评语
机器人实验室范文第4篇
学习目标
1.能正确流利朗读课文，读懂课文内容，知道机器人是怎样的。
2.就自己感兴趣的地方与同学交流讨论。
3.培养学生热爱科学的兴趣和独立阅读的能力。
课前准备
上网查询并下载智能机器人的图文资料及课文插图。
教学过程：
一、导入新课，阅读猜想
1、同学们，你们刚才看的图片知道是什么吗?
2、(板书：机器人)同学们，喜欢机器人吗?谁来说一说自己对机器人有哪些了解?你是怎么知道的?(同学们想掌握更多的知识可以上网查找、看课外书、请教别人等方法去获得。)
3、.那今天这节课我们就要来学一篇有关机器人的课文，就是24课果园机器人(板书：果园机器人)齐读课题两遍。
二、检查预习：
下面老师请二位同学来读一读课文，看看课外是否认真去预习课文，能不能把课文读正确?其他同学认真听，错了用铅笔做记号，等他读完了再指出来。
三、学习课文
1、请同学们打开课文，按黑板上的要求自读课文：
(1)果园机器人是怎样的?用“—”画出来。(板书：样子)
(2)相互交流自学情况。
2、反馈：
指名回答果园机器人是怎样的?(指名读、机动)(还有谁要补充?)
3、从文中找出果园机器人新奇有趣在什么地方?自己思考好了可以同座交流学习的收获。(板书：有趣)
4、反馈：
(1)(出示文中的两幅插图)自选方式，汇报你们小组认为果园机器人最新奇有趣的地方。(课文的第2～5自然)(指名读、男生读、女生读、齐读)如：
a.机器人的样子设计可爱合理：它的外表就像一个淘气的孩子;各个部位都设计得非常科学合理，它的电子眼能够发现浓密枝叶后的每一个成熟的水果;胳膊可随意弯曲旋转伸缩，手上戴有手套，不会将水果抓伤;它的脚能够依据地势保持平衡。
(2)通过有感情朗读段课文的第2～5自然，来表现果园机器人的神奇有趣。
四、拓展学习
展开想象，说一说自己想发明什么样的机器人，会有哪些本领?
五、小结：
同学们的愿望都非常好，相信你们现在好好学习，将来一定能发明出各种各样的更先进的机器人，来为我们大家服务。
六、作业：
摘抄你感到最有趣的句子，并把它记在脑中。
板书设计：
样子
24、果园机器人
机器人实验室范文第5篇
21世纪50年代，我通过电视屏幕了解到某公司研制的智能器人将投人市场。屏幕上还演示了智能机器人工作的场景。 买个机器人当保姆不错。我这样想着。原来我一直为过多的作业发愁，而且是同学们公认的大懒猪。我的房间乱得简直像个仓库，所以经常挨妈妈的骂。 一天，我一放学就去了那家公司。销售大厅里人很多，机器人和顾客混在一起令人难以分辨。销售小姐笑容可掬地向顾客介绍智能机器人的性能。我好不容易才挤到一位销售小姐跟前，问：它绝对听从主人的话吗?您将这个声控器贴在它的背上，它任您指挥了。销售小姐一边说一边给我看一贴有黏性的火柴盒般大小的物体。请演示。我客气地说。销售小姐开始演示，果然机器人服从销售小姐的命令。我买一个。我掏出了钱，销售小姐马上帮我办理了手续。 我悄悄地把机器人拿回家里，然后把它抱了出来，贴上了声控器。我命令它：擦地。机器人极专业地擦地。我当时很兴奋，又命令它：擦玻璃。机器人马上擦玻璃，亍而且动作娴熟。我眉飞色舞，得意忘形，心想：这回可不用挨妈妈骂了。 从这以后，事无巨细，我样样都命令机器人干，累得机器人快散架了。因为机器人有智能，在忍无可忍的情况下，它开始惩罚我了。一天深夜，它将声控器贴在我的背上了。早晨我刚起来，，机器人便命令我：拿之水。不知怎的，我身身不由己地起身倒水了。我这是怎么了?我暗想。而后机器人让我干什么我就干什么，还擦玻璃︹β杪璺⑾治冶淞耍芨咝恕@鲜Ψ⑾治也坏馨词蓖瓿勺饕盗耍夷芄槐Vぶ柿浚埠芨咝恕 就这样，我在智能机器人的指导下，训练了一年。渐渐的，我也养成了自我服务的劳动习惯。 看来，我还真得感谢这个智能机器人呢!