自动驾驶

—— 人工智能系列

《自动驾驶》课程为“创新实践者”的进阶课程,适用于12及以上(建议7-9年级使用),是人工智能系列课程之一。


课程以项目制结合最终任务挑战为主线,重点围绕计算机视觉技术,结合“M.A.R.K 机器视觉人工智能学习小车”教具和Codecraft图形化编程软件设计,编写对应的项目程序和最终任务挑战程序。学生将学习如何用计算机视觉进行视觉巡线、形状和颜色识别、物体检测等,进而控制小车逐步实现自动驾驶的基本功能,了解背后的基本技术原理和实现方式。

课程配套教具

  • M.A.R.K 机器视觉人工智能学习小车

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课程内容与框架

  • 教师用书

  • 学生用书

  • 教师用PPT

  • 编程源代码及素材包

课次

课程名称

课程内容

知识点

第一章:自动驾驶技术综述

第1课

自动驾驶技术综述

了解有关自动驾驶的相关技术

1.了解自动驾驶概念和历史

2.了解自动驾驶的“必备条件”

第二章:了解软硬件

第2课

认识硬件

了解“M.A.R.K 机器视觉人工智能学习小车”的组成硬件和硬件功能

 1.熟悉自动驾驶M.A.R.K小车套件中所含的传感器

2.了解每个硬件的基本功能和作用

第3课

组装M.A.R.K小车

根据图纸组装自己的M.A.R.K小车

1.学习看小车组装图纸,能够独立组装小车

第4课

软件的基本认识

了解软件CodeCraft

1.了解scratch的历史与Codecraft的特点

2.了解什么是“变量”和“自定义积木块”

3.学习有关“事件、控制和运算”的一些基本程序块

第5课

程序的基本设计

利用软件CodeCraft设计简单的项目

1.了解世界上第一台计算机的历史

2.学习“变量”和“随机数”

3.通过编写程序,实现在小车屏幕上显示不同的图案

第三章:单独项目挑战

第6课

用巡线传感器实现小车巡线

利用巡线传感器实现小车沿地图自动巡线

1.了解都有哪些技术可以帮助自动驾驶汽车定位自己

2.了解巡线传感器的工作原理

第7课

利用超声波测距传感器避障

利用超声波测距传感器实现小车自动避障,并完成一系列任务

1.了解超声波测距传感器的工作原理

2.学习利用超声波测距传感器实现小车的自动避障

第8课

利用计算机视觉巡线

利用小车的摄像头实现沿地图自动巡线

1.了解什么是计算机视觉

2.学习利用计算机视觉实现小车自动行驶

3.修改小车的自动驾驶程序,找到最适合自己小车的参数

第9课

用计算机视觉进行形状和颜色识别

利用小车的摄像头识别不同的形状和颜色

1.了解都有哪些算法帮助自动驾驶小车理解路标和周围的事物

2.学习利用程序让自动驾驶小车识别不同的图形和颜色,并执行不同的命令

第10课

利用计算机视觉进行物体检测

利用小车的摄像头识别不同类型和物体和同一类型的不同事物

1.了解什么是神经网络学习

2.学习如何利用程序让小车检测家庭动物、数字及交通标志

3.能够依据所学知识,独立进行思维扩展的程序编写

第四章:挑战综合任务

第11课

任务一:利用路标自动驾驶

利用小车的摄像头识别不同的交通标志,并做出反应

1.详细了解自动驾驶的概念

2.了解卡尔曼滤波器的含义和作用

3.学习利用程序实现小车的巡线、自动避障、检测红绿灯和检测交通标志

第12课

任务二:送货任务

利用小车的摄像头结合传感器运送货物

1.了解短途送货机器人的工作流程

2.学习电磁铁模块,并利用电磁铁模块实现小车装货和卸货

3.思考并独立解决“如何让小车更精准的卸货”

第13课

任务三:现场巡逻

利用小车的摄像头结合传感器实现商场巡逻和识别危险事物

1.了解安防机器人的工作流程

2.学习利用“普通物体检测”实现机器人对特定事物的反应

第14课

终极挑战:挑战最快送货时间(一)

利用所学知识,完成老师设计的任务,争取最短时间

1.回顾并运用小车自动避障、装卸货物的相关知识

2.理解最终的任务挑战

3.能够根据最终的任务挑战,独立制定自己的实施计划

第15课

终极挑战:挑战最快送货时间(二)

利用所学知识,完成老师设计的任务,争取最短时间

 

1.根据最终比赛任务要求,继续完成自己的程序设计

2.记录并整理自己在任务完成过程中遇见的问题及解决方案

第16课

分享与展示

展示自己的作品,并分享自己所得与所学

1.提升学生的沟通与表达能力

2.通过大家的平等交流,让学生能够听取别人的意见

3.通过大家的分享,共同学习,完善自己的知识体系

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课程导览

  • • 编程大闯关

    小学 1-3年级

  • • 初识人工智能

    小学 4-6年级

  • • 未来工厂

    初中 7-9年级

  • • 仿生机器人

    高中10-12年级

自动驾驶 第9课 用计算机视觉进行形状和颜色识别

请注意

  •    建议使用2016或更高版本office,或使用最新版本的“WPS  Office”观看教师用PPT。(低版本的office因为视频支持有限,会导致ppt内视频无法播放。)  

 •    本课程的编程软件:

    Codecraft           点击此处开始创作>