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1、人工智能与机器人人工智能与机器人（初中版第（初中版第3单元聪明的机器人）单元聪明的机器人）第六课看电影上学长跑看电影上学长跑学习目标：1.学会用流程图表示算法，了解算法的三种模式 2.认识诺宝RC编程软件的操作平台 3.学会调用案例库中的任意程序，然后下载到机 器人上 看电影上学长跑想一想？“看电影.上学.长跑”，都是选自我们生活的小事，你知道这几件小事中蕴涵着什么算法吗？这节课我们将从这些小事入手，进一步了解算法来自生活的道理，学会用流程图表示算法的三种模式。看电影上学长跑n n1、生活中的算法看电影看电影顺序模式顺序模式 顺序模式就是一步一步来，做完一步再做下一顺序模式就是一步一步来，做完
2、一步再做下一步，这就像你上体育课跑步一样，一步接一步，最步，这就像你上体育课跑步一样，一步接一步，最后到达终点。生活中，这样的例子太多了，比方说，后到达终点。生活中，这样的例子太多了，比方说，你和同学去看电影，第一步是要有买票的钱，第二你和同学去看电影，第一步是要有买票的钱，第二步是买票，第三步是检票，第四步是进去之后找到步是买票，第三步是检票，第四步是进去之后找到座位坐下，等待电影开始，这就是按照顺序来。座位坐下，等待电影开始，这就是按照顺序来。小活动：从“看电影.上学.长跑”，几件生活小事中理解算法，排列出做事情的方法步骤，分析比较它们的不同之处，并试着画出流程图。看电影流程图看电影上学长
3、跑 在计算机的在计算机的“算法算法”里，也要用到这种里，也要用到这种思维方式，编写程序的时候，就是表示为执思维方式，编写程序的时候，就是表示为执行完一个步骤，再按顺序执行下一个步骤。行完一个步骤，再按顺序执行下一个步骤。例如我们需要编辑一个机器人行走正方例如我们需要编辑一个机器人行走正方形的程序，那么我们先要规范一下编程思路，形的程序，那么我们先要规范一下编程思路，第一步让机器人直行，第二步让机器人转向第一步让机器人直行，第二步让机器人转向9090度，然后再直行，再转向，直到机器人走度，然后再直行，再转向，直到机器人走完一个正方形。每一个步骤都必须有顺序的完一个正方形。每一个步骤都必须有顺序的
4、完成，一步走错机器人就不能正确的完成任完成，一步走错机器人就不能正确的完成任务。（图形案例程序如右图）务。（图形案例程序如右图）计算机里的顺序算法应用看电影上学长跑n n上学选择模式 生活中经常会面临需要根据不同的情况作出选择的事情，例如，过马路要看红绿灯等。这种模式在计算机程序里叫做“选择模式”。看电影上学长跑n n 小明同学的家离学校一站小明同学的家离学校一站地。步行要地。步行要2020分钟，乘车要分钟，乘车要5 5分分钟，平时都是在家吃早餐需要钟，平时都是在家吃早餐需要1010分钟。有天早上她起晚了，分钟。有天早上她起晚了，离上课只有离上课只有3030分钟了。这时，分钟了。这时，为了不迟
5、到，她有两种选择，为了不迟到，她有两种选择，或者在家吃早饭，或者带饭。或者在家吃早饭，或者带饭。如果选择带饭，仍然可以步行如果选择带饭，仍然可以步行到学校；如果选择在家吃早饭，到学校；如果选择在家吃早饭，就只有坐车去学校。就只有坐车去学校。坐车上学是否在家吃饭开始结束走路上学离上课只剩30分钟小明上学选择结构流程图小明上学选择结构流程图流程图如图：看电影上学长跑 在编辑一个机器人躲避障碍物在编辑一个机器人躲避障碍物的程序时，我们首先要考虑用什么的程序时，我们首先要考虑用什么传感器能让机器人看到前方的物体，传感器能让机器人看到前方的物体，然后当机器人发现物体了它应该转然后当机器人发现物体了它应该
6、转向那个方向。知道这些了，一切就向那个方向。知道这些了，一切就好办。好办。我们可以让机器人运用红外避我们可以让机器人运用红外避障传感器检测前方是否有障碍物，障传感器检测前方是否有障碍物，然后用然后用“条件判断条件判断”模块，对传感模块，对传感器返回的信号进行判断，并发出命器返回的信号进行判断，并发出命令。当前方有物体时，让机器人左令。当前方有物体时，让机器人左转，再直行。如果没有，就可以让转，再直行。如果没有，就可以让机器人一直直行。这样一个机器人机器人一直直行。这样一个机器人躲避障碍物的程序就编辑完成了。躲避障碍物的程序就编辑完成了。（图形程序如右）（图形程序如右）计算机中选择结构的应用看电
7、影上学长跑n n长跑循环模式 像练字、长跑和骑自行车之类的事情，总是不断地重复一个动作，直到完成最初计划好的重复次数为止。这种需要重复去做的模式，在计算机程序里叫做“循环模式”。看电影上学长跑n n 生活中，有许多事情都是需要反复地生活中，有许多事情都是需要反复地去做同样的动作。例如刚开始学习写字的去做同样的动作。例如刚开始学习写字的时候，老师经常要求一个字抄写十遍，你时候，老师经常要求一个字抄写十遍，你从第一个字写到第十个，就是完成了一个从第一个字写到第十个，就是完成了一个重复的过程。运动会上，万米长跑运动员，重复的过程。运动会上，万米长跑运动员，需要围着需要围着400400米长的跑道跑米长
8、的跑道跑2525圈。你骑自圈。你骑自行车，双脚要不断地轮换踩踏板，才会从行车，双脚要不断地轮换踩踏板，才会从一个地方到达另一个地方。一个地方到达另一个地方。开始结束重复 25次围着 400 米长的跑道 一圈长跑循环结构流程图 以上我们了解了生活中顺序和选择结构，以及他们在计算机中的应用，那么循环结构是怎样在计算机中应用呢？动动手试验操作下。看电影上学长跑n n2、认识机器人编程软件 指挥控制机器人要有能与机器人沟通的桥梁指挥控制机器人要有能与机器人沟通的桥梁机器人控制软件编程平台。机器人控制软件编程平台。诺宝诺宝RCRC编程环境采用了图形化编程与编程环境采用了图形化编程与C C语言编程语言编程
9、相结合的编程方式，操作简便。编程时，当流程图相结合的编程方式，操作简便。编程时，当流程图搭建完毕，搭建完毕，C C语言程序就自动编写完成，并能同步进语言程序就自动编写完成，并能同步进行程序的模拟演示（仿真）。在程序编写完成后，行程序的模拟演示（仿真）。在程序编写完成后，可以立即下载程序到机器人中运行，如果发现程序可以立即下载程序到机器人中运行，如果发现程序有错误，还可以重新编辑和修改。有错误，还可以重新编辑和修改。诺宝诺宝RCRC编程环境由编程环境由流程图编辑界面、流程图编辑界面、C C语言源代语言源代码编辑界面和仿真界面码编辑界面和仿真界面三部分组成。三部分组成。看电影上学长跑 认识流程图编
10、辑界面认识流程图编辑界面 编辑主界面包括菜单栏、编辑主界面包括菜单栏、工具栏、模块库（包括数工具栏、模块库（包括数字传感器、数字化传感器、字传感器、数字化传感器、模拟传感器、输出模块、模拟传感器、输出模块、时间模块、流程控制模块、时间模块、流程控制模块、程序模块）、流程图生成程序模块）、流程图生成区、区、C C代码显示区，主要代码显示区，主要功能是编辑图形化程序。功能是编辑图形化程序。菜单栏流 程 图 生 成 区C代码显示区模 块 库 区工具栏看电影上学长跑认识认识C C语言源代码编辑主界面语言源代码编辑主界面 菜单栏C语言源代码编辑区工具栏 诺宝诺宝RCRC编程环境的编程环境的C C语言编语
11、言编辑界面的主要功能是可以直接对辑界面的主要功能是可以直接对C C 语言进行编辑、修改、保存、语言进行编辑、修改、保存、编译及下载。并且操作方法简编译及下载。并且操作方法简便，基本操作方法与编写便，基本操作方法与编写WordWord文档类似。文档类似。C C语言源代码编辑主界面主语言源代码编辑主界面主要包括要包括菜单栏、工具栏、源代菜单栏、工具栏、源代码编辑区码编辑区，三个部分组成。，三个部分组成。看电影上学长跑 了解仿真界面了解仿真界面 诺宝诺宝RCRC编程环境编程环境的仿真界面能模拟机的仿真界面能模拟机器人运行程序，同时器人运行程序，同时提供了运行环境的创提供了运行环境的创建、修改、删除、
12、参建、修改、删除、参数设置等功能。数设置等功能。仿真主界面中包仿真主界面中包 括括菜单栏、工具栏、仿菜单栏、工具栏、仿 真演示区、状态栏真演示区、状态栏四个四个 部分组成。部分组成。菜 单栏工具栏仿真演示区状态栏看电影上学长跑n n3 3、初试编程软件、初试编程软件 第第1 1步步 单击工具单击工具栏的栏的“打开打开”按钮，按钮，选择一个编好的范例选择一个编好的范例程序。例如程序。例如“等腰三等腰三角形角形”程序。在流程程序。在流程图生成区是画等腰三图生成区是画等腰三角形的程序，它的右角形的程序，它的右边就是边就是C C语言代码。语言代码。看电影上学长跑第第4 4步步 用数据线连接好计算用数据
13、线连接好计算机和诺宝教育机器人。机和诺宝教育机器人。第第2 2步步 单击流程图编辑主界面中的单击流程图编辑主界面中的“仿真仿真”按钮，进入仿真主界面，然按钮，进入仿真主界面，然后单击仿真主界面中的后单击仿真主界面中的“仿真仿真”按钮，按钮，模拟演示该程序的运行效果。模拟演示该程序的运行效果。第第3 3步步 单击仿真主界面中的单击仿真主界面中的“退出退出”按钮，回到流程图编辑主界面。按钮，回到流程图编辑主界面。看电影上学长跑第第5 5步步 单击单击“编译下载编译下载”按钮，将当前程序下按钮，将当前程序下 载到机器人里。载到机器人里。第第6 6步步 打开机器人运行开关，观察机器人的打开机器人运行开关，观察机器人的 运行情况。运行情况。看电影上学长跑 在案例库中任意选择喜欢的程序，体验运行程序的快乐。演讲完毕，谢谢观看！