智能機(jī)器人功能開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、智能機(jī)器人功能開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì) 北京理工大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 內(nèi)內(nèi) 容容 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 本書主要針對(duì)近幾年應(yīng)用比較廣泛的智能機(jī)器人做了詳細(xì)的分析介紹，全 面闡述了智能機(jī)器人的基本理論與應(yīng)用。全書共分成了兩大部分，第一部分著 重介紹智能機(jī)器人的軟件和硬件；第二部分主要針對(duì)智能機(jī)器人的功能開(kāi)發(fā)與 設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的介紹。 本書通過(guò)查閱大量的資料，在智能機(jī)器人的功能方面做出了進(jìn)一步的開(kāi)發(fā) 設(shè)計(jì)，拓展了智能機(jī)器人的應(yīng)用范圍。將功能比較齊全、應(yīng)用廣泛的幾大類傳 感器應(yīng)用到智能機(jī)器人上，使智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。書中在第二部分做 了詳細(xì)的闡述。 本書可以作為專業(yè)技能院校在傳感器理論及應(yīng)用方面的教科書，亦可供從 事智能機(jī)

2、器人研究的各專業(yè)工程技術(shù)人員自學(xué)參考。 圖書編目數(shù)據(jù) 智能機(jī)器人功能開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)/姚小蘭主編 . 北京：北京理工大學(xué)，2013 普通專業(yè)技能院校教材 智能機(jī)器人功能開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)g i 智 ii 姚 iii 智能機(jī)器人-專業(yè)技能院校-教材 北京理工大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院g 智能機(jī)器人項(xiàng)目主要參加人員： 北京理工大學(xué)：姚小蘭、李?？⒂诶?、張東洋、苗江濤、張家鑫、高 雙 廣州市公用事業(yè)技師學(xué)院：周俊林、李照勛、張瑞佳、陸天智 本書由北京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院編輯 地址：北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街 5 號(hào) 郵編：100089 電話i 目目 錄錄 1. 智能機(jī)器人概述智能機(jī)器人概述.1 1

3、.1 智能機(jī)器人硬件介紹智能機(jī)器人硬件介紹.1 1.1.1 概述.1 1.1.2 電機(jī)的安裝.2 1.1.3 lcd 顯示屏的安裝.2 1.2 智能機(jī)器人軟件介紹智能機(jī)器人軟件介紹.3 1.2.1 cpu 內(nèi)程序.3 1.2.2 上位機(jī)界面.5 2. 功能介紹及測(cè)試功能介紹及測(cè)試.8 2.1 通訊設(shè)置通訊設(shè)置.8 2.2 超聲波測(cè)距超聲波測(cè)距.9 2.2.1 功能說(shuō)明.9 2.2.2 操作說(shuō)明.9 2.2.3 程序流程.11 2.3 紅外線避障功能紅外線避障功能.13 2.3.1 功能說(shuō)明.13 2.3.2 操作說(shuō)明.13 2.3.3 實(shí)現(xiàn)方法.15 2.3.4 程序流程.15 2.4 超聲波

4、避障功能超聲波避障功能.16 2.4.1 功能說(shuō)明.16 2.4.2 功能試驗(yàn)操作說(shuō)明.16 2.4.3 實(shí)現(xiàn)方法.18 2.4.4 程序流程.18 2.5 超聲波超聲波+紅外線避障功能紅外線避障功能 .19 2.5.1 功能說(shuō)明.19 2.5.2 操作說(shuō)明.19 ii 2.5.3 實(shí)現(xiàn)方法.21 2.5.4 程序流程.21 2.6 尋找火源尋找火源.22 2.6.1 功能說(shuō)明.22 2.6.2 功能試驗(yàn)操作說(shuō)明.22 2.6.3 實(shí)現(xiàn)方法.23 2.6.4 程序流程.23 2.7 燈光控制燈光控制.24 2.7.1 功能說(shuō)明.24 2.7.2 功能試驗(yàn)操作說(shuō)明.24 2.7.3 實(shí)現(xiàn)方法.2

5、6 2.7.4 程序流程.26 2.8 尋線功能尋線功能.27 2.8.1 功能說(shuō)明.27 2.8.2 功能試驗(yàn)操作說(shuō)明.27 2.8.3 實(shí)現(xiàn)方法.28 2.8.4 程序流程.28 附錄：智能機(jī)器人傳感器變量匯總附錄：智能機(jī)器人傳感器變量匯總.30 1 1. 智能機(jī)器人概述智能機(jī)器人概述 智能機(jī)器人系統(tǒng)采用三片 cpu，分別掛接不同傳感器，配合相應(yīng)程序，完 成不同功能。 1.1 智能機(jī)器人硬件智能機(jī)器人硬件介紹介紹 1.1.1 概述 系統(tǒng)主要由三片 cpu、電機(jī)、lcd 顯示屏、若干傳感器、接口、開(kāi)關(guān)及輔 助電路構(gòu)成。 與 cpu1 相連的接口及傳感器主要有遙控接收器、lcd 顯示屏、led

6、 指示 燈、程序下裝口和通訊接口，配合程序完成遙控、編程、lcd 顯示和通訊功能。 與 cpu2 相連的接口及傳感器主要有超聲波傳感器、紅外避障傳感器、碰 撞開(kāi)關(guān)、震動(dòng)傳感器、傾角傳感器、溫度傳感器、溫濕度傳感器、led 指示燈、 程序下裝口和通訊接口，配合程序完成超聲波測(cè)距、紅外避障、溫濕度測(cè)量、 編程和通訊等功能。 與 cpu3 相連的接口及傳感器主要有電機(jī)、三軸加速度計(jì)、灰度傳感器、 火焰?zhèn)鞲衅鳌熿F傳感器、酒精傳感器、光線傳感器、顏色傳感器、led 指示 燈、程序下裝口和通訊接口，配合程序完成機(jī)器人移動(dòng)、尋線、尋找火源、編 程和通訊等功能。 系統(tǒng)主要的硬件連接如圖 1-1 所示，其中，

7、圖 1-1(a)是未安裝傳感器時(shí)系統(tǒng) 硬件連接圖，圖 1-1(b)是整體硬件連接圖。 圖 1-1(a) 未安裝傳感器系統(tǒng)硬件連接 2 圖 1-1(b) 整體硬件連接 1.1.2 電機(jī)的安裝 智能機(jī)器人系統(tǒng)采用兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)輪子，用戶可以對(duì)兩個(gè)電機(jī)分 別進(jìn)行控制，以完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等多種動(dòng)作。電機(jī)的安裝如圖 1-2 所示： 圖 1-2 電機(jī)的安裝 安裝電機(jī)時(shí)，左側(cè)電機(jī)連接線與 mot1 接口相連；電機(jī)連接線與 mot2 接 口相連；同時(shí)，注意三根連接線的顏色位置。 1.1.3 lcd顯示屏的安裝 智能機(jī)器人系統(tǒng)可采用 lcd 顯示屏來(lái)顯示各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，其通過(guò)連接 線與接口板相連，安

8、裝如圖 1-3 所示： 3 圖 1-3 lcd 的安裝 在安裝 lcd 顯示屏?xí)r，注意接口板上各個(gè)信號(hào)引腳與 lcd 上的各個(gè)信號(hào) 引腳要一一對(duì)應(yīng)。 1.2 智能機(jī)器人軟件介紹智能機(jī)器人軟件介紹 系統(tǒng)軟件部分包含 cpu 內(nèi)程序部分和上位機(jī)界面兩個(gè)部分。 1.2.1 cpu 內(nèi)程序 cpu1 作為主 cpu，包含的程序如下： (1)lcd 顯示程序，使數(shù)據(jù)在機(jī)器人上的顯示； (2)與上位機(jī)通訊程序，實(shí)現(xiàn)接收上位機(jī)命令、處理分解命令以及向上位機(jī) 回送命令、傳感器配置信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的功能； (3)與 cpu2、cpu3 通訊程序，用來(lái)向從 cpu 發(fā)送與接收命令和數(shù)據(jù)； (4)遙控程序，讀取遙控器

9、按鍵編碼； (5)基本測(cè)試程序，通過(guò)向從 cpu 發(fā)送與接收的命令和數(shù)據(jù)，完成對(duì)傳感 器各項(xiàng)功能的基本測(cè)試； (6)電機(jī)速度設(shè)定程序，用來(lái)設(shè)定機(jī)器人電機(jī)的目標(biāo)速度； (7)各項(xiàng)功能程序，通過(guò)向從 cpu 發(fā)送與接收的命令和數(shù)據(jù)以及多種傳感 器的配合，實(shí)現(xiàn)尋線、紅外避障、超聲波測(cè)距、紅外+超聲波避障、尋找火源等 功能； (8)開(kāi)放程序，用戶可通過(guò)調(diào)用從 cpu 的各項(xiàng)傳感器數(shù)據(jù)，配合自身設(shè)計(jì) 的算法，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。 cpu2 作為從 cpu，包含的程序如下： 4 (1)與 cpu1 的通訊程序，接收來(lái)自 cpu1 的命令和數(shù)據(jù)、并向 cpu1 發(fā)送 請(qǐng)求數(shù)據(jù)； (2) 實(shí)現(xiàn)各種功能的程序，實(shí)現(xiàn)

10、檢測(cè)傳感器數(shù)據(jù)功能，以及各傳感器的啟 動(dòng)、運(yùn)行、讀取數(shù)據(jù)的功能。 cpu3 作為從傳感器，包含的程序如下： (1)與 cpu1 通訊程序，接收來(lái)自 cpu1 的命令和數(shù)據(jù)、并向 cpu1 發(fā)送請(qǐng) 求數(shù)據(jù)； (2) 實(shí)現(xiàn)各種功能的程序，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)傳感器數(shù)據(jù)功能以及各傳感器啟動(dòng)、 運(yùn)行、讀取數(shù)據(jù)的功能。 (3)電機(jī)控制程序，根據(jù) cpu1 的命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)目標(biāo)速度的控制。 為了方便用戶的自主開(kāi)發(fā)，針對(duì)電機(jī)和 lcd 顯示屏，可按照如下方式進(jìn)行 控制： (1) 電機(jī)控制 使用變量 stmotor.speedleft 和 stmotor.speedright 對(duì)左右電機(jī)進(jìn)行控制， 二者有四種取值： m

11、ot_spd_full、mot_spd_fast、mot_spd_slow、mot_spd_zero ，分別表示全速正轉(zhuǎn)、高速正轉(zhuǎn)、低速正轉(zhuǎn)和靜止。若需控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，則用 0 減去相應(yīng)的取值即可。通過(guò)上述取值的不同組合，可以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn) 彎等運(yùn)動(dòng)方式。電機(jī)控制的具體語(yǔ)句為(以全速前進(jìn)為例)： . stmotor.speedleft = mot_spd_full; stmotor.speedright = mot_spd_full; stmotor.speedcontrol = false; stuart2.cpu3sendmotorreq = true; 若用戶在程序中對(duì)電機(jī)進(jìn)行操作，那

12、么在程序的結(jié)尾處需要加入上述語(yǔ)句 中的最后兩句，以使前述控制生效。 (2) lcd 顯示 5 若用戶需用 lcd 對(duì)結(jié)果等數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行顯示，可采用如下語(yǔ)句格式： . sprintf(stlcd.row1,格式,變量); /第一行顯示內(nèi)容，沒(méi)有可刪除 sprintf(stlcd.row2,格式,變量); /第二行顯示內(nèi)容，沒(méi)有可刪除 stlcd.showreq = 1; . 在上述語(yǔ)句中，變量 stlcd.showreq 控制顯示方式，共有三種取值：一種 是只顯示第一行，一種是只顯示第二行，還有一種是顯示兩行。格式在使用 中用需要顯示內(nèi)容的輸出格式代替，如$print distance:%dmm

13、n。 1.2.2 上位機(jī)界面 上位機(jī)界面分為通訊設(shè)置、傳感器設(shè)置、演示實(shí)驗(yàn)和調(diào)試四個(gè)界面，如圖 1-4、1-5、1-6 和 1-7 所示，用戶可根據(jù)后續(xù)章節(jié)介紹了解上位機(jī)界面的操作。 圖 1-4 通訊設(shè)置 6 圖 1-5 傳感器設(shè)置 圖 1-6 演示實(shí)驗(yàn) 7 圖 1-7 調(diào)試 8 2. 功能介紹及測(cè)試功能介紹及測(cè)試 2.1 通訊設(shè)置通訊設(shè)置 pc 機(jī)與智能機(jī)器人需要通過(guò)通訊接口來(lái)實(shí)施控制。因此，需要在pc機(jī)上 進(jìn)行一定的配置。配置方法如下： （1）通過(guò)usb線連接pc機(jī)和智能機(jī)器人，將兩個(gè)開(kāi)關(guān)撥到合適的位置。 （2）在“計(jì)算機(jī)”上單擊右鍵，點(diǎn)擊“管理” ，雙擊“設(shè)備管理器” ，如圖 2-1所示

14、。 圖2-1 設(shè)備管理器 （3）在“端口（com和lpt） ”中查看與智能機(jī)器人連接的通訊端口號(hào)， 如圖2-2所示，此處的端口號(hào)為com5（各pc機(jī)的端口號(hào)可能不同） 。 9 圖2-2 通訊端口 （4）在pc機(jī)上打開(kāi)parasetup軟件。在通訊設(shè)置選擇端口號(hào)，此處為 com5，并點(diǎn)擊連接。此時(shí)窗口下方應(yīng)顯示“已連接com5” 。 圖2-3 通訊配置 2.2 超聲波測(cè)距超聲波測(cè)距 2.2.1 功能說(shuō)明 測(cè)量位于機(jī)器人前方障礙物距機(jī)器人的距離，并顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，或 顯示在機(jī)器人 lcd 顯示屏上。 2.2.2 操作說(shuō)明 (1) 安裝傳感器 10 該功能采用的傳感器為超聲波傳感器，安裝在接口板

15、”sr04”處，如圖 2-4 所示： 圖 2-4 超聲波傳感器與智能機(jī)器人的連接 (2) 勾選傳感器設(shè)置中“超聲波測(cè)距”hc-sr04”項(xiàng),如圖 2-5 所示，下裝傳感 器配置至機(jī)器人，打開(kāi)“演示實(shí)驗(yàn)”中超聲波測(cè)距顯示，如圖 2-6 所示。 圖 2-5 超聲波測(cè)距傳感器配置 11 圖 2-6 超聲波測(cè)距顯示功能選擇 2.2.3 程序流程 圖 2-7 超聲波傳感器測(cè)距程序流程圖 圖 2-8 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序流程圖 圖 2-9 顯示距離程序流程圖 12 開(kāi)開(kāi)始始 初始化計(jì)數(shù)器1 清零計(jì)數(shù)器寄存器 發(fā)射脈沖波，延時(shí) 20us 停止發(fā)射 判斷是否接受到回波 有：保持計(jì)時(shí) （等待回波） 無(wú)：停止計(jì)時(shí) 計(jì)算從

16、發(fā)射到接受回波 所用的時(shí)間 將時(shí)間換算成距離 并返回 距離值 結(jié)束 開(kāi)始 將數(shù)據(jù)以分米 為單位，并將 整數(shù)部分和小 數(shù)部分分別存 儲(chǔ) 將數(shù)據(jù)以分米 為單位，并將 整數(shù)部分和小 數(shù)部分分別存 儲(chǔ) 判斷超聲傳感器型號(hào) 結(jié)束 圖 2-7 超聲波傳感器測(cè)距流程圖 圖 2-8 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程圖 13 開(kāi)始 所測(cè)數(shù)據(jù)是 否發(fā)生變化 開(kāi)啟lcd顯示？ 更新要顯示 的數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù)送往 計(jì)算機(jī)顯示 結(jié)束 將數(shù)據(jù)顯示 在lcd上 是 否 是 否 圖 2-9 顯示距離流程圖 2.3 紅外線避障功能紅外線避障功能 2.3.1 功能說(shuō)明 在行進(jìn)過(guò)程中探測(cè)位于機(jī)器人左前方或右前方的障礙物并有效地避開(kāi)障礙 物繼續(xù)前進(jìn) 2.3

17、.2 操作說(shuō)明 (1) 安裝傳感器 該功能采用的傳感器為兩個(gè)紅外線避障傳感器，安裝在接口板”ir1”、 ” ir2”處，如圖 2-10 所示： 14 圖 2-10 紅外避障傳感器與智能機(jī)器人的連接 (2) 在傳感器設(shè)置中勾選“紅外避障傳感器（左） ” 、 “紅外避障傳感器（右） ” ，將設(shè)置下裝到機(jī)器人中，如圖 2-11 所示，并在“演示試驗(yàn)”界面打開(kāi)”紅外 避障“，運(yùn)行機(jī)器人，如圖 2-12 所示。 圖 2-11 紅外避障傳感器配置 15 圖 2-12 紅外避障功能選擇 2.3.3 實(shí)現(xiàn)方法 機(jī)器人左右兩側(cè)各裝一個(gè)紅外線傳感器，分別控制左右兩側(cè)的電機(jī)，用于 探測(cè)左前方及右前方的障礙物，若左前

18、方有障礙物，則向左側(cè)電機(jī)發(fā)送信號(hào)， 使左側(cè)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)電機(jī)速度為零，機(jī)器人右轉(zhuǎn)；若右前方有障礙物， 則向右側(cè)點(diǎn)擊發(fā)送信號(hào)，使右側(cè)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)電機(jī)速度為零，機(jī)器人左 轉(zhuǎn)；若左右兩側(cè)均有障礙物，則控制左側(cè)電機(jī)速度為零，右側(cè)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)， 機(jī)器人左轉(zhuǎn)；若左右兩側(cè)均無(wú)障礙物則左右兩側(cè)電機(jī)均快速轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.3.4 程序流程 程序流程圖如圖 2-13 所示： 16 開(kāi)始 讀取是否有障礙 物 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 左側(cè)有障礙物？ 右側(cè)有障礙物？ 左右都有 障礙物？ 左右都無(wú) 障礙物 結(jié)束 左側(cè)電機(jī)速度為 零 兩側(cè)電機(jī)速 度均不為零 是 否 是 否 是 否 圖 2-13 紅外避障程序流程 2.4 超聲波避障

19、功能超聲波避障功能 2.4.1 功能說(shuō)明 利用超聲波傳感器避開(kāi)機(jī)器人前方 2.2m 以內(nèi)的障礙物 2.4.2 功能試驗(yàn)操作說(shuō)明 (1) 安裝傳感器 該功能采用超聲波傳感器和兩個(gè)紅外避障傳感器，安裝在接口板”sr04”處， 如圖 2-14 所示： 17 圖 2-14 超聲波傳感器與智能機(jī)器人的連接 (2) 在傳感器設(shè)置中勾選“超聲波測(cè)距 hc-sr04“，將設(shè)置下裝到機(jī)器人 中，如圖 2-15 所示，并在“演示試驗(yàn)”界面打開(kāi)”超聲波避障“，運(yùn)行機(jī)器人， 如圖 2-16 所示。 圖 2-15 超聲波避障傳感器配置 18 圖 2-16 超聲波避障功能選擇 2.4.3 實(shí)現(xiàn)方法 目的是利用超聲波傳感器

20、探測(cè)障礙物的距離。當(dāng)障礙物的距離大于 200cm 時(shí)，保持小車原來(lái)的速度；當(dāng)障礙物的距離小于 200cm 時(shí)，使左側(cè)電機(jī)的速度 為零，右側(cè)電機(jī)的保持不變，從而避開(kāi)障礙物。 2.4.4 程序流程 程序流程圖如圖 2-17 所示 開(kāi)始 障礙物是否在2米內(nèi) 保持原速度前進(jìn)右轉(zhuǎn) 結(jié)束 否是 圖 2-17 超聲波避障程序流程 19 2.5 超聲波超聲波+紅外線避障功能紅外線避障功能 2.5.1 功能說(shuō)明 同時(shí)啟用超聲波和紅外線傳感器，避開(kāi)前方一定距離內(nèi)的障礙物。 2.5.2 操作說(shuō)明 (1) 安裝傳感器 該功能采用的傳感器為超聲波傳感器和兩個(gè)紅外避障傳感器，其安裝位置 為接口板”sr04” 、 ”ir1

21、”、 ”ir2”處，如圖 2-18(a)、(b)所示： 圖 2-18(a) 超聲波傳感器與智能機(jī)器人的連接 圖 2-18(b) 紅外避障傳感器與智能機(jī)器人的連接 (2) 在傳感器設(shè)置中同時(shí)勾選“超聲波測(cè)距 hc-sr04” 、 “紅外避障傳感器 （左） ” 、 “紅外避障傳感器（右） ” ，將設(shè)置下裝到機(jī)器人中，如圖 2-19 所示， 20 并在“演示試驗(yàn)”界面打開(kāi)”超聲+紅外避障“，運(yùn)行機(jī)器人，如圖 2-20 所示。 圖 2-19 紅外+超聲波避障傳感器配置 21 圖 2-20 紅外+超聲波避障功能選擇 2.5.3 實(shí)現(xiàn)方法 利用超聲波傳感器探測(cè)障礙物的距離，當(dāng)距離大于 220cm 時(shí)，保持

22、機(jī)器人 全速行進(jìn)；當(dāng)距離小于 220cm 時(shí)，利用紅外線傳感器探測(cè)障礙物的方位，若位 于左側(cè)，使左側(cè)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，使右側(cè)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；若位于右側(cè)，使右側(cè)電 機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，使左側(cè)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；若兩側(cè)均有障礙物，使左側(cè)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 右側(cè)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)；若障礙物位于正前方，使左右兩側(cè)電機(jī)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.5.4 程序流程 程序流程圖如圖 2-21 所示 低速前進(jìn)低速前進(jìn) 是是 否否 是是 否否 是是 否否 是是 否否 是是 否否 是是 高速左轉(zhuǎn)高速左轉(zhuǎn) 結(jié)束 低速右轉(zhuǎn)低速右轉(zhuǎn) 障礙距離大于障礙距離大于 1.5m 且且 左右前方均無(wú)障礙左右前方均無(wú)障礙 障礙距離小于障礙距離小于 1.5m 且且 左右前方均

23、無(wú)障礙左右前方均無(wú)障礙 左右前方有障左右前方有障礙 高速左轉(zhuǎn)高速左轉(zhuǎn) 右前方有障右前方有障礙 全速前進(jìn)全速前進(jìn) 左前方有障左前方有障礙 高速右轉(zhuǎn)高速右轉(zhuǎn) 開(kāi)始 障礙距離大于障礙距離大于 2.2m 且且 左右前方均無(wú)障礙左右前方均無(wú)障礙 否否 22 圖 2-21 紅外+超聲波避障程序流程 2.6 尋找火源尋找火源 2.6.1 功能說(shuō)明 使機(jī)器人尋找周圍環(huán)境中的火源 2.6.2 功能試驗(yàn)操作說(shuō)明 (1) 安裝傳感器 該功能采用兩個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?，安裝在接口板”fire1” 、 ”fire2”處，如圖 2- 19 所示： 圖 2-19 火焰?zhèn)鞲衅髋c智能機(jī)器人的連接 (2) 在傳感器設(shè)置中同時(shí)勾選“火焰?zhèn)?/p>

24、感器（左） “、 “火焰?zhèn)鞲衅鳎ㄓ遥?”將 設(shè)置下裝到機(jī)器人中，如圖 2-20 所示，并在“演示試驗(yàn)”界面打開(kāi)”尋找火源 “，運(yùn)行機(jī)器人，如圖 2-21 所示。 23 圖 2-20 尋找火源傳感器配置 圖 2-21 尋找火源功能選擇 2.6.3 實(shí)現(xiàn)方法 利用火焰?zhèn)鞲衅鞑杉車h(huán)境的信息，再將采集到的模擬信息通過(guò) a/d 轉(zhuǎn) 換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成距離。若兩側(cè)火焰?zhèn)鞲衅鳒y(cè)得的距離均小于 0.45m，則兩側(cè)電機(jī)速度均為零找到火源；若兩側(cè)距離大于 0.45m，且兩側(cè) 24 距離差小于 0.1m，則兩側(cè)電機(jī)同速轉(zhuǎn)動(dòng)，使智能機(jī)器人直線前進(jìn)；若兩側(cè)距離 大于 0.45m 且右側(cè)距離小于左側(cè)距離，

25、保持右側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零，左側(cè)電機(jī)保持 轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器人右轉(zhuǎn)，靠近光源；若兩側(cè)距離大于 0.45m 且右側(cè)距離大于左側(cè)距 離，控制左側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零，右側(cè)電機(jī)保持轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器人左轉(zhuǎn)，靠近光源。 2.6.4 程序流程 程序流程圖如圖 2-22 所示 開(kāi)始 停止運(yùn)動(dòng) 找到火源 取兩側(cè) 距離差k 兩側(cè)距離火源 均小于0.45m? 兩側(cè)距離光源差 小于0.1m? 右側(cè)距離火源 小于左側(cè)？ 左側(cè)距離火源 小于右側(cè)？ 直線前進(jìn) 右轉(zhuǎn) 左轉(zhuǎn) 結(jié)束 是 否 是 否 是 是 否 圖 2-22 尋找火源程序流程 2.7 燈光控制燈光控制 2.7.1 功能說(shuō)明 機(jī)器人根據(jù)周圍環(huán)境的光線強(qiáng)度，控制燈光的亮度。 2.7.2 功能試

26、驗(yàn)操作說(shuō)明 (1) 安裝傳感器 該功能采用光線傳感器，安裝在接口板”light”處，如圖 2-23 所示： 25 圖 2-23 光線傳感器與智能機(jī)器人的連接 (2) 在傳感器設(shè)置中同時(shí)勾選“光線傳感器” ，將設(shè)置下裝到機(jī)器人中，如 圖 2-24 所示，并在“演示試驗(yàn)”界面打開(kāi)“燈光控制” ，運(yùn)行機(jī)器人，如圖 2- 25 所示。 圖 2-24 燈光控制傳感器配置 26 圖 2-25 燈光控制功能選擇 2.7.3 實(shí)現(xiàn)方法 機(jī)器人采集周圍環(huán)境中的光線強(qiáng)度，并將采集到的模擬量由 a/d 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn) 換成數(shù)字量，通過(guò)比較環(huán)境光照強(qiáng)度和設(shè)定的閾值來(lái)控制各盞燈的亮滅。 2.7.4 程序流程 程序流程圖如圖

27、2-26 所示 開(kāi)始 開(kāi)啟一盞燈 環(huán)境光線強(qiáng)度 大于10小于20 環(huán)境光線強(qiáng)度 大于20小于50 環(huán)境光線強(qiáng)度 小于10 同時(shí)開(kāi)啟三 盞燈 開(kāi)啟兩盞燈 不開(kāi)啟燈光 結(jié)束 圖 2-26 燈光控制程序流程 27 2.8 尋線功能尋線功能 2.8.1 功能說(shuō)明 讓機(jī)器人按照預(yù)定的軌跡行進(jìn)。 2.8.2 功能試驗(yàn)操作說(shuō)明 (1) 安裝傳感器 該功能采用灰度傳感器，安裝在接口板”gray”處，如圖 2-27 所示： 圖 2-27 灰度傳感器與智能機(jī)器人的連接 (2) 在傳感器設(shè)置中同時(shí)勾選“灰度傳感器” ，將設(shè)置下裝到機(jī)器人中， 如圖 2-28 所示。并在“演示試驗(yàn)”界面打開(kāi)“尋線” ，運(yùn)行機(jī)器人，如圖

28、 2-29 所示。 28 圖 2-28 尋線功能傳感器配置 圖 2-29 尋線功能選擇 29 2.8.3 實(shí)現(xiàn)方法 利用灰度傳感器采集當(dāng)下軌跡的灰度值，灰度傳感器如圖 2-30 所示。機(jī)器 人不斷采集 5 個(gè)位置的灰度，根據(jù) 5 個(gè)位置的灰度值控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng) 。 圖 2-30 灰度傳感器位置圖 2.8.4 程序流程 程序流程圖如圖 2-31 所示 否 是 是 開(kāi)始 位置 3 為 黑 全速前進(jìn) 位置 2 為 黑 高速左轉(zhuǎn) 位置 4 為 黑 高速右轉(zhuǎn) 位置 1 為黑 高速左轉(zhuǎn) 位置 5 為黑 高速右轉(zhuǎn) 正在高速左轉(zhuǎn) 高速左轉(zhuǎn) 正在高速右轉(zhuǎn) 高速右轉(zhuǎn) 正在全速前進(jìn) 左轉(zhuǎn) 結(jié)束 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 圖 2-31 尋線程序流程圖 30 附錄：智能機(jī)器人傳感器變量匯總 裝置使用變量變量類型變量范圍變量訪問(wèn)方式變量含義安裝說(shuō)明 溫度傳感器sttemp.t 浮點(diǎn)型，精確到 小數(shù)點(diǎn)后兩位 只讀 溫度值，單位為攝氏 度 cpu2 p25 溫濕度傳感器 溫度：sthumidity.t 濕度：sthumidi