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AI消防机器人:交给我吧!

做一辆消防车机器人:它能认出红色的火和举起双臂的人,然后灭火并呼叫救援。

小学三至四年级★★★★★Advanced Cubroid AI

学习目标

  • 了解为什么需要消防机器人,以及它们怎样找到火和人
  • 在应用中使用颜色识别和姿势识别AI
  • 用函数、重复和步数让机器人完成任务

准备材料

  • 主控积木
  • LED积木
  • 声音积木
  • 直流电机积木 ×2
  • 形状积木(见零件清单)
  • 装有Advanced Cubroid应用的平板电脑(带摄像头)
  • 一件用来测试的红色物品
AI消防机器人:交给我吧!

为什么需要消防机器人?

教师说明

共2课时(80分钟)。主题:颜色与姿势识别AI、社会与安全教育。

下面的新闻报道和机器人视频是韩语的,请在课前先查看。

谁来灭火呢?

着火的地方非常危险。因为有浓烟和高温,有时连消防员也很难进去。

💡 如果机器人能先进去帮助大家,会怎么样呢?为了保护大家的安全,机器人能做哪些工作呢?

消防机器人需要哪些本领?

  • 在高温中工作
  • 移动时不会翻倒
  • 找到人并报告
  • 找到火并灭火
  • 通知消防员

机器人怎样找到火和人?

真正的消防机器人会用各种不同的传感器。

  • 检测高温能发现特别热的地方。
  • 检测烟雾能发现烟雾。
  • 检测颜色摄像头会寻找红色。
  • 找人摄像头能找到正在等待救援的人。

💡 AI会根据学过的东西,判断摄像头看到的是什么。

真的有消防机器人吗?

有!真正的消防机器人会先进入危险的地方查看情况,帮助消防员。

新闻报道(KBS,韩语) ↗

消防机器人视频(YouTube,韩语) ↗

搭建

来搭一个AI消防机器人吧

我们来搭一个在教室里用的机器人:它能找到模拟火焰,然后假装灭火、救人。

想一想AI怎样找到火?AI怎样找到人?

我们的消防机器人需要什么?

模拟火焰
消防车
  • LED积木显示火焰或表情。
  • 主控积木假装是消防水管,做出喷水的动作。
  • 声音积木用声音发出警报。
  • 直流电机积木 ×2给消防车当结实有力的轮子。

准备材料

  • × 2
  • × 1
  • × 1
  • × 1
  • × 14
  • × 4
  • × 1
  • × 1
  • × 2
  • × 23
  • × 2
  • × 2

搭建模拟火焰

搭建消防车

编程

我们的机器人会怎样反应?

任务 1
  • 假装着火啦!
  • 在LED上画出火焰。
任务 2
  • 检测到红色了吗?
  • 警笛 → 前进 → 喷水 → 熄灭LED火焰
任务 3
  • 检测到人了吗?
  • 四处查看 → 警笛 → 救援信号 → 任务完成

💡 如果什么都没检测到,机器人就会等待。

打开应用

打开Advanced Cubroid应用,点一下“Group Number”(组号)图标。

Group Number

对照贴纸上的号码

输入和积木贴纸上一样的号码。

Group Number1

打开电源,再连接

打开积木电源,把它们连接到应用上。

新建项目

点“+”按钮,打开一个新项目。

在LED上画火焰

画两张不一样的火焰图案。让它们轮流显示,火焰就会一闪一闪的。

加入AI检测积木

加入检测红色的颜色检测积木,以及检测举起双臂的姿势检测积木。

每种检测各用一个函数

为每个检测积木各做一个动作函数:一个给红色,一个给举起双臂。

找到红色:灭火

找到红色时,拉响警笛。向前开,做出喷水的动作。然后熄灭LED上的火焰。

💡 根据距离修改前进的步数。喷水效果可以重复几次。

举起双臂:救人

找到举起双臂的人时,左右查看,拉响警笛发出警报。然后显示笑脸。

运行

检查并运行整个程序

点“运行”(▶)按钮,看看会发生什么。

💡 让一位朋友穿上红衣服,再举起双臂。会发生什么呢?

消防车在往后退吗?

如果消防车往后退,就点一下电机方向按钮。

想让它更快发现吗?

如果检测得太慢,就在“Settings”(设置)里把“Delay”(延迟)调到0.5秒左右,然后再运行一次。

Settings · Delay0.5 s

小测验

Q我们的消防机器人用到了哪些AI功能?(1) 天气预测 (2) 颜色识别和姿势识别 (3) 语音识别和翻译 (4) 生成图片

查看答案

(2) — 它找到了红色(颜色),还认出了举起双臂的样子(姿势)。

Q消防机器人最重要的工作是什么?(1) 在医院给病人治病 (2) 在危险的灾害现场帮助消防员 (3) 保护海洋 (4) 在消防站附近种庄稼

查看答案

(2) — 它会先进入危险的地方,帮助消防员。

把所有东西都放回原处

本课完成!

搭好了、编好程序、也测试过了吗?点一下记录进度。