第5課自動(dòng)避障機(jī)器人

1、第5課自動(dòng)避障機(jī)器人用于在廢墟中搜救的機(jī)器人任務(wù)： 井下采礦時(shí)，難免會(huì)發(fā)生礦井爆炸事故，在著火或有毒的礦道里，我們進(jìn)去救助遇險(xiǎn)人員是很危險(xiǎn)的，但讓機(jī)器人去做，我們就不用擔(dān)心了。那么，怎樣才能讓機(jī)器人在礦道中避開(kāi)障礙物自由出入呢？ 第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人一、任務(wù)分析小活動(dòng)作個(gè)小實(shí)驗(yàn)，選定好目的地后，選兩個(gè)同學(xué)，將其中一個(gè)同學(xué)的眼睛蒙起來(lái)，然后讓他們一起走過(guò)去，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題呢？說(shuō)說(shuō)想想 為什么沒(méi)有蒙住眼睛的同學(xué)能很快地走到老師面前，而被蒙上眼睛的同學(xué)卻找不準(zhǔn)老師的方向，不能準(zhǔn)確地走到老師的面前呢？ 機(jī)器人如果沒(méi)有“眼睛”是否也會(huì)找不準(zhǔn)方向呢？怎樣設(shè)計(jì)可以避免機(jī)器人碰墻呢？ 人有了眼睛才能行走

2、自如，機(jī)器人也一樣。機(jī)器人要完成躲避障礙的任務(wù)，首先要給它裝上避障傳感器。它有了“眼睛”，可以識(shí)別前方的物體之后，我們?cè)俑嬖V機(jī)器人在遇到障礙物的時(shí)候該怎么做，沒(méi)有障礙物的時(shí)候該怎么做呢？一點(diǎn)通第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人二、給機(jī)器人裝上“眼睛”紅外避障傳感器1.機(jī)器人的眼睛紅外避障傳感器是怎樣構(gòu)成的？ 紅外避障傳感器相當(dāng)于機(jī)器人的“眼睛”，它是由一個(gè)紅外線發(fā)射管和一個(gè)紅外線接收器組成。它的主要功能是識(shí)別前方是否有物體的存在。當(dāng)紅外線發(fā)射管發(fā)射出去的紅外光遇到物體時(shí)會(huì)反射給接收管，接收管就會(huì)把這個(gè)信息傳輸給機(jī)器人的微電腦。第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人紅外線接收管紅外線發(fā)射管傳感器連接器可調(diào)電阻 避障傳感器相

3、當(dāng)于機(jī)器人的“眼睛”，它由一個(gè)紅外線發(fā)射器和一個(gè)紅外線接收器組成。它的主要功能是識(shí)別前方是否有物體存 在。 一點(diǎn)通2.機(jī)器人是怎樣避開(kāi)障礙物的？第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人 在機(jī)器人的頭部前方，安裝有類(lèi)似人眼的高靈敏度紅外傳感器，當(dāng)發(fā)射器發(fā)射出去的紅外光，遇到物體反射回接收器中，接收器就會(huì)把這個(gè)這信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給機(jī)器人的微電腦。微電腦接收到傳感器的信號(hào)后，就會(huì)像人的大腦一樣開(kāi)始工作，首先了解到前方有物體了，并且根據(jù)信號(hào)的內(nèi)容進(jìn)行思考，然后準(zhǔn)確地判斷周?chē)矬w所在的位置，指揮機(jī)器人在行進(jìn)當(dāng)中巧妙 避開(kāi)物體。三、編寫(xiě)程序小活動(dòng)給機(jī)器人安裝上避障傳感器后，測(cè)試機(jī)器人躲避障礙物的運(yùn)行效果。思考 當(dāng)給機(jī)器

4、人安裝上“眼睛”后你會(huì)發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人見(jiàn)到墻壁并沒(méi)有停止前進(jìn)或轉(zhuǎn)向，而是朝墻壁撞去。 為什么機(jī)器人見(jiàn)到墻壁后沒(méi)有停止前進(jìn)或轉(zhuǎn)向，而是撞向墻壁呢？ 當(dāng)我們看見(jiàn)障礙物后，是眼睛還是大腦指揮我們躲避障礙物呢？ 一點(diǎn)通第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人 人的眼睛只是把感知的信息傳遞給大腦，大腦根據(jù)這些信息作出判斷。要想讓機(jī)人躲避障礙物，只給它裝上眼睛還不夠，還要通過(guò)編寫(xiě)程序讓機(jī)器人的大腦發(fā)揮作用。下面我們就編寫(xiě)避障程序。步驟一選擇“流程控制模塊”庫(kù)中的“永久循壞”模塊，單擊設(shè)計(jì)目的： 前面已經(jīng)講過(guò)，如果不用永久循環(huán)，它只會(huì)執(zhí)行一次動(dòng)作。也就是說(shuō)每教一個(gè)動(dòng)作，它就只執(zhí)行一次，不會(huì)重復(fù)。而這一步的目的是讓機(jī)器人在永久循環(huán)

5、體中不斷重復(fù)循環(huán)動(dòng)作 。第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟二選擇“數(shù)字傳感器模塊”庫(kù)中的“紅外避障傳感器”模塊，單擊設(shè)計(jì)目的： 給機(jī)器人裝上眼睛，以便看見(jiàn)障礙物。 第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟三雙擊“紅外避障傳感器”框，選擇前紅外避障傳感器安放位置及與微電腦連接端口（這里有4個(gè)紅外避障變量和6個(gè)端口選擇），然后按確定鍵 。設(shè)計(jì)目的 選擇紅外避障傳感器與微電腦的連接端口及使用前紅 外避障變量。第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟四 選擇“流程控制模塊庫(kù)”中的“條件判斷”模塊，單擊 設(shè)計(jì)目的：判斷傳感器是否有信號(hào)。如果有信號(hào)，說(shuō)明傳感器發(fā)現(xiàn)了障礙物。 第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟五雙擊“條件判斷”框，輸入所需要判斷的條

6、件，然后按確定鍵。 思考 如果“前紅外避障變量=1”表示前避障傳感器有信號(hào)，機(jī)器人應(yīng)該做什么呢？ 設(shè)計(jì)目的： 賦予機(jī)器人執(zhí)行下列動(dòng)作的條件。 第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟六選擇“輸出模塊”庫(kù)中的“轉(zhuǎn)向”模塊，單擊。（添加在條件判斷下面左側(cè)的輸出框里）設(shè)計(jì)目的：讓機(jī)器人在識(shí)別到障礙物時(shí)，馬上轉(zhuǎn)向。第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟七雙擊“轉(zhuǎn)向”框，設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為度，然后單擊“確定”按鈕。設(shè)計(jì)目的：避免機(jī)器人轉(zhuǎn)向過(guò)大或過(guò)小，碰撞到障礙物。 第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟八選擇“輸出模塊”庫(kù)中的“高速電機(jī)”模塊，單擊，將其添加在 條件判斷模塊右側(cè)的輸出框里。設(shè)計(jì)目的：讓機(jī)器人在沒(méi)有識(shí)別到物體的時(shí)候，一直向前走。 第

7、5課 自動(dòng)避障機(jī)器人步驟九雙擊“高速電機(jī)”框，設(shè)定左、右電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度都為20，然后單擊“確定”按鈕設(shè)計(jì)目的：讓機(jī)器人全速前進(jìn)，用最短的時(shí)間完成任務(wù)。 這樣我們就完成了讓機(jī)器人在房間中搜索、躲避障礙物的程序流程圖。第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人說(shuō)說(shuō)想想 如果想讓機(jī)器人探測(cè)到有障礙物后可以自動(dòng)轉(zhuǎn)彎，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)程序？ 將仿真環(huán)境中調(diào)試好的程序下載到機(jī)器人中進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)際運(yùn)行情況又會(huì)如何？ 要想解決這些問(wèn)題，就需要我們仔細(xì)分析、不斷嘗試，找到解決問(wèn)題的辦法，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，提高編寫(xiě)和調(diào)試程序的能力。第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人練一練 1、編寫(xiě)機(jī)器人追蹤物體的程序，進(jìn)行仿真測(cè)試。 2、將測(cè)試好的程序下載到機(jī)器人上操作。 提示：在編寫(xiě)程序時(shí)，我們要考慮清楚當(dāng)機(jī)器人探測(cè)到正在移動(dòng)的障礙物后，應(yīng)該如何躲避。第5課 自動(dòng)避障機(jī)器人小資料避障傳感器控制系統(tǒng)的組成可調(diào)電阻：調(diào)節(jié)并鎖