机器人的眼睛和耳朵:传感器互动演示
机器人要在现实环境中行动,首先得感知周围。摄像头相当于机器人的“眼睛”,麦克风相当于“耳朵”,它们把光和声音转换成电信号,再交给程序处理。本演示帮助小学生认识常见传感器的作用,体会机器人感知世界与人的感知有相似也有不同。
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实验目的
认识机器人常见的传感器,了解摄像头和麦克风分别获取什么信息。
实验原理
传感器能把光、声音等外界信息转换成电信号,再变成数字数据交给计算机。摄像头获取的是图像,图像由许多像素点组成;麦克风获取的是声音的强弱和变化。机器人的程序根据这些数据做出判断,再控制电机等部件行动。
实验器材
- 演示中的机器人
- 摄像头(机器人的“眼睛”)
- 麦克风(机器人的“耳朵”)
- 周围环境中的物体和声音
实验步骤
- 观察机器人身体上哪些部位负责“看”,哪些负责“听”
- 观察摄像头“看到”的画面是什么样子
- 改变演示中的物体或声音,观察机器人获得的信息有什么变化
- 想一想机器人得到信息后下一步会做什么
实验现象与结论
改变面前的物体或声音,机器人获取的信息会随之变化。结论:传感器负责收集外界信息,是机器人感知环境的基础;机器人要先“感知”,再“判断”,最后“行动”。
常见问题
- 机器人的“眼睛”和人的眼睛一样吗?
- 不完全一样。摄像头把光变成数字图像,要经过程序分析才能“认出”物体,不像人眼和大脑配合得那样自然。
- 机器人只靠摄像头和麦克风感知吗?
- 不是。机器人还可以使用距离、触碰、光线等多种传感器,不同任务会选用不同的传感器。
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