一、課程名稱(chēng)：小車(chē)跑操場(chǎng)

適合年齡段：五年級(jí)及以上；十二歲及以上

?課程時(shí)長(zhǎng)：120分鐘

主體分兩個(gè)階段，各1小時(shí)：第一個(gè)是探索比例巡線，二元一次方程組求解，完成項(xiàng)目一[繞圓圈]；第二個(gè)是用剛學(xué)的方法完成項(xiàng)目二[跑操場(chǎng)]。

二、活動(dòng)準(zhǔn)備：2個(gè)地面灰度傳感器，雙電機(jī)小車(chē)一輛。

三、小車(chē)任務(wù)：繞著操場(chǎng)外圈跑道跑一次，再內(nèi)圈球場(chǎng)外圍跑一圈。效果好，可以套上“無(wú)限循環(huán)”讓車(chē)一直轉(zhuǎn)悠。

四、需要用到的算法：

（1）通過(guò)系統(tǒng)時(shí)間計(jì)時(shí)，在一定時(shí)刻中斷某一循環(huán)。

（2）比例巡線，通過(guò)二元一次方程組求解，求出一側(cè)電機(jī)的“變量”。

五、課程內(nèi)容：

（1）復(fù)習(xí)基礎(chǔ)單光感巡線

教師和學(xué)生討論之前學(xué)到的“單光感”巡線方法“判斷兩種顏色發(fā)射光強(qiáng)度的中間值”分別執(zhí)行左右偏航。讓學(xué)生編輯第一個(gè)函數(shù)<二黑左側(cè)>，這里我給它的意思是“二號(hào)傳感器在黑線左側(cè)巡線”。

function blackleft_2()

{

}

根據(jù)場(chǎng)地可知，不管如何，二分支結(jié)構(gòu)內(nèi)的電機(jī)差速效果都應(yīng)使小車(chē)向同一側(cè)偏航。區(qū)別在于接觸黑線時(shí)，偏航角度大一些。

（2）探索比例巡線

建立第二個(gè)函數(shù)<P巡線>。教師結(jié)合上文基礎(chǔ)巡線的數(shù)值，把信息轉(zhuǎn)化為一組二元一次方程組。過(guò)程中，教師要說(shuō)清楚，方程組的由來(lái)。隨后，若學(xué)生沒(méi)有能力解方程便有教師來(lái)進(jìn)行。先求出K，再求出X。最后得出馬達(dá)輸出量為：（-k*地面灰度數(shù)值+固定值）

其中X代表“被減數(shù)的固定值”，地灰是已知數(shù)，k代表“差速的比率”。

function p_xunxian2()

{

}

這里也許會(huì)用到浮點(diǎn)變量，float。

（3）兩次實(shí)驗(yàn)

學(xué)生分別讓小車(chē)在同一起點(diǎn)運(yùn)行這兩個(gè)的[巡線函數(shù)]。

學(xué)生調(diào)用系統(tǒng)時(shí)間，通它計(jì)時(shí)，循環(huán)中斷條件為計(jì)時(shí)器超過(guò)5秒時(shí)，中斷“巡線函數(shù)”，以此驗(yàn)證：相同時(shí)間內(nèi)，比例巡線能讓小車(chē)行駛得更遠(yuǎn)。

（4）進(jìn)入項(xiàng)目二：繞著操場(chǎng)跑

學(xué)生需要分析地圖，思考第二個(gè)函數(shù)<P巡線>能否直接套用在該項(xiàng)目上呢？學(xué)生拿起小車(chē)直接運(yùn)行了之前的程序，發(fā)現(xiàn)小車(chē)在跑直線時(shí)會(huì)向操場(chǎng)內(nèi)偏移。這是為什么呢？

（5）修改二元一次方程組等號(hào)右邊的電機(jī)功率，應(yīng)使小車(chē)航向出現(xiàn)左右兩個(gè)航向。隨后開(kāi)始解方程。求出新的k與x。

（6）隨后建立第三個(gè)函數(shù)<繞操場(chǎng)>

function aroundground()

{

}

7）建立第四個(gè)函數(shù)<轉(zhuǎn)向>

function turnleft_90()

{

}

兩種算法：方法1，可以使用延時(shí)等待，雙電機(jī)固定功率轉(zhuǎn)向，讓傳感器在黑線左側(cè)，隨后我們可以直接調(diào)運(yùn)第三函數(shù)尋直線，重復(fù)執(zhí)行四次，即可回到起點(diǎn)。方法2，利用循環(huán)條件，讓傳感器正正好好抵達(dá)黑線邊緣，但還是要調(diào)整電機(jī)功率或者小車(chē)轉(zhuǎn)向的起始位置。這里需要教師自己結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景做變通。比如先前進(jìn)0.5秒再原地轉(zhuǎn)向。

（8）完成項(xiàng)目二

繞著地圖無(wú)限跑。

六、課程結(jié)束