清华大学版九年级下册第3课 神奇美图——循环嵌套与规则图形设计获奖课件ppt

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重复和循环是我们经常使用的两个词，对于这两个词的含义我们又了解多少呢？能力风暴机器人会让我们体会到重复和循环不仅是动作的重复，更是从简单量的变化到获得最终结果的过程。 本课，我们用循环嵌套的方法进行程序设计，让机器人走出一些具有简单规则的图形，如图3.1所示。
(a)机器人走8个正方形的轨迹 (b)机器人走“一大三小的正三角形”的轨迹 图3.1 机器人走出的规则图形
1、机器人走8个正方形的轨迹 分析如图3.1（a）所示的机器人要走出的图形轨迹不难发现，该图形是由8个小正方形构成的，所以，只要将如图3.2所示的分解动作（即“让机器人左转45°，然后走一个正方形”的动作）重复执行8次，就可以让机器人完成这个图形轨迹的行走了。
图3.2 机器人走“8个正方形”轨迹的动作分析
步骤1：根据分析设计出如图3.3所示的流程。步骤2：根据流程设计，编写如图3.4所示的流程图程序。
图3.4 机器人走“8个正方形”轨迹的 流程图程序
图3.3 机器人走“8个正方形”轨迹 的流程设计
在图3.4所示的机器人行走程序中执行于外循环8次，实现8个正方形轨迹的行走。在外循环内嵌套一个循环4次的内循环，以实现正方形每边轨迹的行走，这种程序设计的方式被称为“循环嵌套”。 2、机器人走“一大三小的正三角形”的轨迹 下面，我们让机器人走出如图3.1（b）所示的图形轨迹。
从图3.5中不难看出机器人要走的图形轨迹是由1个大的正三角形和与3个顶点相连的3个小正三角形组成的，这个图形轨迹的走法有多种，我们采用的是机器人左转30°，然后走一个小三角形，接着走大三角形的一个边，该过程重复3次，机器人就可以完成图形轨迹的行走。
图3.5机器人走“一大三小的正三角形”轨迹的画法分析
步骤1：按照图3.5所示的画法分析设计程序流程，如图3.6所示。
图3.6 机器人走“一大三小的正三角形”轨迹的流程设计
步骤2：根据流程设计，编写流程图程序。 试着编写机器人走“一大三小的正三角形”轨迹的程序。 步骤3：在仿真环境中执行程序并不断调试直至成功。
循环嵌套是指在一个循环控制模块中还包含其他的循环控制模块。程序在执行循环嵌套控制时，外循环每循环一次内循环要执行指定的多次循环。
能力风暴AS-MII型智能机器人的结构 能力风暴AS-MII型智能机器人的结构如图3.7所示。
（1）轮子电机、喇叭和LCD显示屏等是能力风暴的执行器，用于产生机器人的动作。 （2）红外传感器、亮度传感器、声音传感器和碰撞开关等是能力风暴机器人获取外界信息的装置。 （3）中央处理器68HC11是能力风暴机器人的大脑。
编写让机器人走“一大六小的正六边形”轨迹的程序，机器人的行走轨迹如图3.8所示。 提示：机器人走“一大六小的正六边形”轨迹的画法分析如图3.9所示。
图3.8 机器人走“一大六小的 图3.9 机器人走“一大六小的正六边形” 正六边形”的轨迹 轨迹的画法分析