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一、认识机器人

机器人技术与人工智能 · 六年级
讲清楚它是什么

定义 机器人是能感知环境、自主决策并执行动作,替代或辅助人类完成特定任务的智能机器。

从哪来 本节为课程起点,无前置知识点,直接基于生活经验引入。

为什么 机器人本质是“传感器(眼耳)+ 控制器(大脑)+ 执行器(手脚)”的闭环系统。因为人类无法在所有极端或重复环境中工作,且需要提高精度与效率,所以通过程序赋予机器感知与行动能力,使其能根据环境反馈自动调整行为,从而替代人类完成特定任务。

实物拆解法
拿出一个扫地机器人或乐高机器人,现场拆解展示电池(能源)、电机(执行器)、红外/碰撞传感器(感知器)和主板(控制器)。
适合:动手能力强、喜欢直观观察、对机械结构感兴趣的“动手派”学生。
角色类比法
将机器人比作“超级特工”。传感器是特工的“眼睛和耳朵”(收集情报),控制器是“大脑”(分析情报并下达命令),执行器是“手脚”(执行任务)。
适合:抽象思维稍弱、喜欢故事化情境、对生物拟人化概念敏感的“形象派”学生。
对比辨析法
对比“遥控汽车”和“自动驾驶汽车”。前者是人控制(人脑决策),后者是车自己控制(车脑决策)。强调“自主性”是机器人的核心特征,区别于普通电动玩具。
适合:逻辑思维强、喜欢比较分析、容易混淆概念的“理性派”学生。
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练一道
基础题
下列物品中,属于机器人的是( ) A. 需要人一直按按钮才能走的玩具车 B. 能自动识别红绿灯并刹车的智能汽车 C. 只有定时开关功能的电子闹钟 D. 需要人手动拧发条才能动的机械鸟
变式
小明制作了一个“避障小车”,当超声波传感器检测到前方有障碍物时,小车会自动转弯。请指出该小车中的“感知器”、“控制器”和“执行器”分别是什么?
试试手自己判
检测题
判断下列说法是否正确,并说明理由: “扫地机器人能自动避开地上的拖鞋,说明它‘看见’了拖鞋并‘害怕’被绊倒。”
看答案和判分标准
答案:错误。
判对标准:
1. 判断为“错误”(1分);
2. 指出扫地机器人没有视觉(或仅靠红外/碰撞感知),没有“看见”(1分);
3. 指出机器人没有情感,不会“害怕”,只是根据传感器信号执行预设的避障程序(1分)。
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