单元一 · 初识过程与控制

第3课 我是小小控制员

任务场景
任务场景:我是小小控制员

一、学习目标

  • 了解控制系统中控制的作用。
  • 体验控制系统中控制的过程。
  • 初步建立对控制系统工作过程中控制规则和原理的认识。

二、情境导入

同学们,我们已经知道,通过开与关可以让控制系统的状态发生变化,让它产生特定的功能。生活中处处可见:电饭锅煮饭、信号灯指挥道路交通等。

那么,控制系统的「控制」又是怎样一个过程呢?控制系统内部的控制往往很复杂,看起来像一个「黑箱」。

那就让我们从「推车子」的活动出发,去做一个小小控制员,去了解「黑箱」里的秘密吧!

三、核心讲解

本课学习路径:

1把车推到目的地
2设计自动送货机器人

1.把车推到目的地

用闪烁的点模拟小车,用按键「推」它前进,亲身感受什么是过程与控制,体会控制如何影响事物的发展过程。

人在环中的控制:人根据判断发出指令(方向、快慢),车按预定方向、以相应速度前往目的地。
  • 请在下方动手体验中载入「把车推到目的地游戏」:按 B1 开始,用 A1~A4 控制小车移动,避开障碍,到达终点。
  • 想一想:你怎样控制车往前走?怎样加速/减速?遇到障碍怎么办?怎样改变前进方向?
  • 在这个过程中,你是否在「一步步告诉」小车该怎么做?——这些就是控制指令。

推车子是不是有点累?能不能把人的作用「赋给」车子,让它自己控制自己?

2.设计自动送货机器人

如果把「把车推到目的地」交给一台机器人:放上货物、设定目的地,它就能自动把货物送到。

从人工到自动:把人的判断与操作,写成规则与程序,让机器按规则自动执行。
  • 下方可载入「自动把车推到目的地游戏」,观察小车如何按规则自行寻路到终点。
  • 「改变机器人距离和速度体验」:试着改「距离」「速度」参数,体会参数如何改变运动效果。
  • 想一想:自动送货机器人还需要哪些功能?(外形、避障、到达提示……)把你的设计思路记下来。

弄清以上要点后,再进入下方动手体验,用实际操作验证。

四、动手体验 · MixGo MINI

本课共 3 个编程示例,请用下拉切换后分别载入体验。

把车推到目的地游戏

五、课堂总结

  • 人们通过开与关启动控制系统后,控制系统就会按特定的控制规则或原理进行工作。
  • 控制系统内部的控制是很复杂的,它就像一个“黑箱”,但实际上也是像人一样,在按照指令一步步执行相应操作。
  • 人类会创造很多控制系统,让它们代替自己去做类似“推车子”的工作,从而把自己从劳动中解放出来。

六、拓展提升

  • 在下方动手体验中载入相关示例,尝试修改机器人直行距离与速度等参数,观察仿真中运动如何变化,体会「改参数 → 改控制效果」。

测评

对照本课学习目标作答(客观题练习);选出后点「检查」。答错会显示简短说明。

  1. 根据本课学习目标,关于「控制系统中控制的作用」,下列哪项认识正确?

  2. 学习「我是小小控制员」时,下列哪项正确落实了目标中的「体验」要求?

  3. 判断(对照学习目标):上网与传信不需要遵守约定的规则,信息才能正确送达。

本节小结

回顾本课要点,完成动手体验与测评。记住:我是小小控制员。