機(jī)器人技術(shù)與實(shí)踐第六章：Boe-Bot 機(jī)器人距離檢測及總結(jié)

第六章Boe-Bot機(jī)器人距離檢測及總結(jié)第一節(jié)Boe-Bot機(jī)器人距離檢測

在前面一章中，我們用紅外傳感器探測是否有物體擋在Boe-Bot機(jī)器人的前方路線上，并不用接觸它。如果能知道距離障礙物有多遠(yuǎn)不是更好嗎？這通常是聲納可以完成的任務(wù)，它發(fā)送出一組脈沖并記錄下脈沖反射回來所需的時(shí)間。從發(fā)送脈沖到接收到回波的時(shí)間可以用來計(jì)算距離物體有多遠(yuǎn)。有一種完成距離的探測的方法，它采用與前面章節(jié)中所使用過的非常類似的電路。由于Boe-Bot機(jī)器人可以判斷到物體的距離，我們可以編程讓Boe-Bot機(jī)器人跟隨物體行走而不會(huì)碰上它。我們也可以編程讓Boe-Bot機(jī)器人沿著白色背景上的黑色軌跡行走。

1、用同樣的IRLED/探測電路判斷距離我們將用同前面一樣的IRLED/探測電路來探測距離。如果該電路仍然完好的在你的Boe-Bot機(jī)器人上，確認(rèn)紅外線LED電路中含有1k的電阻；如果你已經(jīng)拆掉了該電路，請參照第七章任務(wù)1（124頁）的內(nèi)容重新搭建。工具和原料：(1)尺子(2)一張紙一、測試掃描頻率圖8-1顯示的是一個(gè)特殊品牌的紅外線探測器數(shù)據(jù)表（PanasonicPNA4602M）的部分摘錄。這個(gè)摘錄顯示了紅外線探測器在接收到頻率不同于38.5kHz時(shí)紅外線信號時(shí)其敏感程度隨頻率變化的曲線圖。例如，當(dāng)你發(fā)送頻率為40kHz的信號給探測器時(shí)，它的靈敏度是頻率為38.5kHz的50%。如果紅外LED發(fā)送頻率為42kHz，探測器的靈敏度是頻率為38.5kHz的20%左右。尤其是對于讓探測器的靈敏度很低的頻率，為了讓探測器探測到紅外線的反射，物體必須更接近探測器讓反射的紅外光更亮。濾波器靈敏度由載波頻率決定

另一個(gè)角度來考慮就是最高靈敏度的頻率可以探測最遠(yuǎn)距離的物體，較低靈敏度的頻率可以探測較近距離物體。這使得距離探測就容易。選擇5個(gè)不同頻率，然后從最高靈敏度到最低靈敏度進(jìn)行測試。首先嘗試最高靈敏度頻率，如果物體被探測到了，就讓僅次于它的高靈敏度頻率測試，觀察是否可以探測到。依賴于不能再讓探測器檢測到的紅外線頻率，我們就可以推斷物體的距離。1、對頻率掃描編程做距離探測圖8-2舉例說明Boe-Bot機(jī)器人如何用頻率做距離測試。在這個(gè)例子中，目標(biāo)物體在區(qū)域3。也就是說，發(fā)送37500Hz和38250Hz頻率能發(fā)現(xiàn)物體，發(fā)送39500Hz、40500Hz以及41500Hz頻率就不能發(fā)現(xiàn)物體。如果你移動(dòng)物體到區(qū)域2，那么發(fā)送37500Hz、38250Hz以及39500Hz可以發(fā)現(xiàn)物體，發(fā)送40500Hz和41500Hz頻率不能發(fā)現(xiàn)物體。

為了在不同頻率下測試紅外線探測器，你要用FREQOUT命令發(fā)送5種不同的頻率信號并測試在每種頻率下紅外線探測器是否可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。每種頻率之間步驟不足以使用FOR…NEXT循環(huán)的STEP指針。你可以用DATA和READ，但會(huì)比較麻煩。你也可以用五種不同的FREQOUT命令，但這樣浪費(fèi)程序空間。最好的儲(chǔ)存一小段你想要依次用到的頻率數(shù)值列表的方法是被稱為LOOKUP的命令。命令LOOKUP的用法定義如下：

LOOKUPIndex,[Value0,Value1,…ValueN],Variable

如果變量Index的取值為0，那么方括號中Value0的值將被賦給變量Variable。如果變量Index的取值為1，那么方括號中Value1的值將被賦給變量Variable。列表中可以儲(chǔ)存256個(gè)數(shù)值，F(xiàn)ORfreqSelect=0TO4LOOKUPfreqSelect,[37500,38250,39500,40500,41500],irFrequencyFREQOUT8,1,irFrequencyirDetect=IN9'Commandsnotshown...NEXT但對于下面的示例程序而言，我們只需要5個(gè)數(shù)值。這里是它是怎樣使用的：

在FOR…NEXT循環(huán)語句第一次執(zhí)行時(shí)，freqSelect的值為0，所以LOOKUP命令把37500賦予變量irFrequency。因?yàn)樵趫?zhí)行命令LOOKUP之后，變量irFrequency值為37500,所以FREQOUT發(fā)送該頻率到與P8連接的紅外線發(fā)光二極管上。，數(shù)值IN9保存到變量irDetect。在FOR…NEXT循環(huán)語句第二次執(zhí)行時(shí)，freqSelect的值為1，所以LOOKUP命令把38250賦予變量irFrequency。第三次重復(fù)上述工作時(shí)，把39500賦予變量irFrequency，依次類推。示例程序――TestLeftFrequencySweep.bs2TestLeftFrequencySweep.bs2要做兩件事情。首先，它測試左邊的IRLED/探測器（與P8和P9連接）以確認(rèn)它們的距離探測功能良好。無論如何，它也演示如圖8-2所示的頻率掃描。當(dāng)你運(yùn)行該程序時(shí)，調(diào)試終端將會(huì)顯示你所測量的區(qū)域。同時(shí)會(huì)有很多“yes”或“no”出現(xiàn)，兩個(gè)調(diào)試終端如圖8-3所示。測試結(jié)果將由探測器內(nèi)部的濾波器特性決定。通過計(jì)算“No”

出現(xiàn)的數(shù)量，程序就可以判斷目標(biāo)在哪個(gè)區(qū)域。注意即使圖8-3所示的兩個(gè)調(diào)試終端的測試結(jié)果不同，但他們都有三個(gè)“Yes”和兩個(gè)“No”出現(xiàn)，所以在兩個(gè)例子中“Zone2”都是探測到的目標(biāo)的位置。緊記，這種距離測量方法是相對的而非絕對地精確，甚至是混亂的。然而，它為Boe-Bot機(jī)器人跟隨，跟蹤和其他機(jī)動(dòng)提供了一個(gè)足夠好的探測距離的能力。

程序示例：輸入、保存并運(yùn)行程序TestLeftFrequencySweep.bs2。

用一張紙或卡片面對IRLED/探測器測試距離探測，開始時(shí)把紙片貼近IRLED/探測器，大概1cm距離遠(yuǎn)。調(diào)試終端中顯示區(qū)域應(yīng)該為0或1，逐漸把紙片遠(yuǎn)離IRLED，并記錄每一個(gè)讓zone值增大的距離。圖8-3距離探測測試輸出示例

注意：這種距離測量方法是相對的而非絕對地精確，甚至是混亂的。然而，它為Boe-Bot機(jī)器人跟隨，跟蹤和其他機(jī)動(dòng)提供了一個(gè)足夠好的探測距離的能力。'-----[Title]--------------------------------------------------------------'RoboticswiththeBoe-Bot-TestLeftFrequencySweep.bs2'TestIRdetectordistanceresponsestofrequencysweep.'{$STAMPBS2}'Stampdirective.'{$PBASIC2.5}'PBASICdirective.'-----[Variables]----------------------------------------------------------freqSelectVARNibirFrequencyVARWordirDetectVARBitdistanceVARNib'-----[Initialization]-----------------------------------------------------DEBUGCLS,"OBJECT",CR,"FREQUENCYDETECTED",CR,"-----------------"'-----[MainRoutine]-------------------------------------------------------DOdistance=0FORfreqSelect=0TO4LOOKUPfreqSelect,[37500,38250,39500,40500,41500],irFrequencyFREQOUT8,1,irFrequencyirDetect=IN9distance=distance+irDetectDEBUGCRSRXY,4,(freqSelect+3),DEC5irFrequencyDEBUGCRSRXY,11,freqSelect+3IF(irDetect=0)THENDEBUG"Yes"ELSEDEBUG"No"PAUSE100NEXTDEBUGCR,"-----------------",CR,"Zone",DEC1distanceLOOP測試右邊的IRLED/探測器盡管包括許多標(biāo)注，但通過替換下面兩行代碼，你就可以修改這個(gè)程序來測試右邊的IRLED/探測器：FREQOUT8,1,irFrequencyFREQOUT2,1,irFrequencyirDetect=IN9改為

irDetect=IN0

修改程序TestLeftFrequencySweep.bs2，對右邊的IRLED/探測器做距離探測測試，運(yùn)行該程序，檢驗(yàn)這對IRLED/探測器能否測量同樣的距離。2、同時(shí)顯示兩個(gè)距離有一個(gè)快捷的程序你可以運(yùn)行來同時(shí)測試Boe－Bot的兩個(gè)探測器的距離探測，有時(shí)是非常有用的。這個(gè)程序由子程序組成，這些子程序可以方便的拷貝和粘貼到其它需要距離探測的程序中。示例程序――DisplayBothDistances.bs2輸入、保存并運(yùn)行程序DisplayBothDistances.bs2。用紙片重復(fù)對每個(gè)IRLED進(jìn)行距離探測，然后對兩個(gè)IRLED同時(shí)進(jìn)行測試。'--[Title]-------------------------------------------------------'RoboticswiththeBoe-Bot-DisplayBothDistances.bs2'TestIRdetectordistanceresponsesofbothIRLED/detectorpairsto'frequencysweep.'{$STAMPBS2}'Stampdirective.'{$PBASIC2.5}'PBASICdirective.'--[Variables]------------------------------------------------freqSelectVARNibirFrequencyVARWordirDetectLeftVARBitirDetectRightVARBitdistanceLeftVARNibdistanceRightVARNib'--[Initialization]----------------------------------------------DEBUGCLS,"IROBJECTZONE",CR,"LeftRight",CR,"----------"'---[MainRoutine]-----------------------------------------------DOGOSUBGet_DistancesGOSUBDisplay_DistancesLOOP'--[Subroutine–Get_Distances]----------------------------------Get_Distances:distanceLeft=0distanceRight=0FORfreqSelect=0TO4LOOKUPfreqSelect,[37500,38250,39500,40500,41500],irFrequencyFREQOUT8,1,irFrequencyirDetectLeft=IN9distanceLeft=distanceLeft+irDetectLeftFREQOUT2,1,irFrequencyirDetectRight=IN0distanceRight=distanceRight+irDetectRightPAUSE100NEXTRETURN'--[Subroutine–Display_Distances]----------------------------Display_Distances:DEBUGCRSRXY,2,3,DEC1distanceLeft,CRSRXY,9,3,DEC1distanceRightRETURN

嘗試測量不同物體的距離，弄清物體的顏色和（或）紋理是否會(huì)造成距離測量的差異。二、BOE-BOT尾隨小車1、閉環(huán)控制讓一個(gè)Boe-Bot跟隨另一個(gè)Boe-Bot行走，跟隨的Boe-Bot，也叫尾隨車，必須知道距離引導(dǎo)車有多遠(yuǎn)。如果尾隨車落在后面，它必須能察覺并加速。如果尾隨車距離引導(dǎo)車太近，它也要能察覺并減速。如果當(dāng)前距離正好合適，它會(huì)等待直到測量距離又太遠(yuǎn)或太近。在Boe－Bot里面，由傳感器和連續(xù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)組成。某些處理器可以接受傳感器的測量結(jié)果并把它們轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。必須對處理器編程來對傳感器的輸入作出決定，從而控制機(jī)械輸出。對Boe-Bot而言，處理器就是BASICStamp2。

閉環(huán)控制是一種常用的保持方法，它很好地幫助Boe-Bot保持與另一個(gè)機(jī)器人之間的距離.如圖8-4所示的比例控制環(huán)的主要部分可以精簡為一行PBASIC代碼。它描述Boe－Bot用到的比例控制過程的步驟，即Boe-Bot用右邊的IRLED/探測器探測距離并用右邊的伺服電機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)器人之間的位置以維持適當(dāng)?shù)木嚯x。

讓我們仔細(xì)觀察一下圖8-4中的數(shù)字，學(xué)習(xí)一下比例控制是如何工作的。這個(gè)特殊的例子是右邊的IRLED/探測器和右邊的伺服電機(jī)的比例控制方框圖。設(shè)定位置為2，說明我們想Boe-Bot維持它和任何它探測到的物體之間的距離是2。測量的距離為4，距離太遠(yuǎn)。誤差是設(shè)定值減去測量值的差，即2－4=–2，這在圓圈的左方以符號的形式指出，這個(gè)圓圈叫求和點(diǎn)。接著，誤差傳入一個(gè)操作框。這個(gè)操作框顯示，誤差將乘以一個(gè)比例常數(shù)（Kp）。Kp的值為35。該操作框的輸出顯示為–2?35=–70，這叫輸出校正。這個(gè)輸出校正結(jié)果輸入到另一個(gè)求和點(diǎn)，這時(shí)它與電機(jī)的零點(diǎn)脈沖寬度750相加。相加的結(jié)果是680，這個(gè)脈寬可以讓電機(jī)大約以3/4全速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這讓Boe-Bot右輪向前、朝著物體的方向旋轉(zhuǎn)。這個(gè)修正值加入到由Boe-Bot、以及距離為4的目標(biāo)物體組成的整個(gè)系統(tǒng)中，第二次經(jīng)過閉環(huán)，測量距離可能發(fā)生變化，但是沒有問題，因?yàn)椴还軠y量距離如何變，這個(gè)控制環(huán)路將會(huì)計(jì)算出一個(gè)數(shù)值，讓電機(jī)旋轉(zhuǎn)來糾正任何誤差。修正值與誤差總是成比例關(guān)系，這與設(shè)定位置和測量位置的關(guān)系不同?？刂骗h(huán)都有一系列制約系統(tǒng)的等式。圖8-4中的方框圖對等式關(guān)系可視化的描述的一種方式。這里是從方框圖中歸納出來的等式關(guān)系及結(jié)果：

Error=Rightdistancesetpoint–Measuredrightdistance=2–4Outputadjus=error?Kp=–2?35=–70Rightservooutput=Outputadjust+Centerpulsewidth=–70+750=680通過一些置換，上面三個(gè)等式可被簡化為一個(gè)，提供你相同的結(jié)果：

Rightservooutput=(Rightdistancesetpoint–Measuredrightdistance)?Kp+Centerpulsewidth代入數(shù)值，我們可以看到結(jié)果一致：

=((2–4)?35)+750=680

左邊的IRLED/探測器以及左邊的伺服電機(jī)的控制框圖如圖8-5所示，與右邊的運(yùn)算法則類似。不同的是比例系數(shù)Kp的值由+35替換為-35。假設(shè)與右邊的測量值一樣，輸出修正的脈沖寬度應(yīng)該為820。下面是該框圖的計(jì)算等式：Leftservooutput=(Leftdistancesetpoint–Measuredleftdistance)?Kp+Centerpulsewidth=((2–4)?–35)+750=820

這個(gè)控制環(huán)的值讓電機(jī)大約以3/4全速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這個(gè)對Boe-Bot的左輪來講是一個(gè)向前旋轉(zhuǎn)的脈寬。反饋的意思是，系統(tǒng)的輸出被尾隨Boe－Bot重新采樣做另一個(gè)距離探測?？刂骗h(huán)一次又一次的重復(fù)運(yùn)行，大概每分鐘40次。2、對尾隨Boe-Bot車編程記得右邊伺服電機(jī)的輸出為：

Rightservooutput=(Rightdistancesetpoint–Measuredrightdistance)?Kp+Centerpulsewidth

這個(gè)例子說明如何用PBASIC語言解決上面的等式。右邊距離設(shè)置為2，測量距離由變量distanceRight存儲(chǔ)，Kp為35，零點(diǎn)脈沖寬度為750：

pulseRight=2-distanceRight*35+750左伺服電機(jī)的比例系數(shù)Kp為-35：

pulseLeft=2-distanceLeft*(-35)+750既然數(shù)值-35,35,2,和750全都有命名，干脆對這些常數(shù)聲明如下：

KplCON-35KprCON35SetPointCON2CenterPulseCON750

由于程序中有這些常數(shù)聲明，你可以用Kpl代替-35，Kpr代替35，SetPoint代替2，CenterPulse代替750。在常量聲明之后，比例控制計(jì)算式現(xiàn)在看起來象這樣：

pulseLeft=SetPoint-distanceLeft*Kpl+CenterPulsepulseRight=SetPoint-distanceRight*Kpr+CenterPulse

聲明變量很大的便利在于，你只需在程序的開始部分對變量做一次改變。程序的開始部分的修改會(huì)反映到所有你用到該常量的地方。例如把KplCON指令由-35改為-40，那么程序中所有Kpl的值都會(huì)由-35更改為-40。對于左、右比例控制系統(tǒng)的試驗(yàn)來講，這是非常有用的。

示例程序――FollowingBoeBot.bs2FollowingBoeBot.bs2用每個(gè)伺服電機(jī)脈沖重復(fù)剛才討論的比例控制環(huán)。換句話說，在每個(gè)脈沖發(fā)送之前，測量距離和決定誤差信號。然后誤差值乘以比例系數(shù)Kp，其結(jié)果加上（或減去）發(fā)送到（或來自于）左（或右）伺服電機(jī)的脈沖寬度值。①輸入、保存并運(yùn)行程序FollowingBoeBot.bs2。②把大小為8.5×11英寸的紙片置于Boe－Bot的前面，類似墻狀的障礙物。Boe－Bot應(yīng)該維持它和紙片之間的距離為預(yù)定的距離。③嘗試輕輕旋轉(zhuǎn)一下紙片，Boe-Bot應(yīng)該跟隨之旋轉(zhuǎn)。④嘗試用紙片引導(dǎo)Boe-Bot四處運(yùn)動(dòng)，Boe-Bot應(yīng)該跟隨它。⑤移動(dòng)紙片距離Boe-Bot特別近時(shí)，Boe-Bot應(yīng)該后退，遠(yuǎn)離紙片。'-----[Title]--------------------------------------------------------------'RoboticswiththeBoe-Bot-FollowingBoeBot.bs2'Boe-Botadjustsitspositiontokeepobjectsitdetectsinzone2.'{$STAMPBS2}'Stampdirective.'{$PBASIC2.5}'PBASICdirective.DEBUG"ProgramRunning!"'-----[Constants]----------------------------------------------------------KplCON-35KprCON35SetPointCON2CenterPulseCON750'-----[Variables]----------------------------------------------------------freqSelectVARNibirFrequencyVARWordirDetectLeftVARBitirDetectRightVARBitdistanceLeftVARNibdistanceRightVARNibpulseLeftVARWordpulseRightVARWord'-----[Initialization]-----------------------------------------------------

FREQOUT4,2000,3000

'-----[MainRoutine]-------------------------------------------------------DOGOSUBGet_Ir_Distances'Calculateproportionaloutput.pulseLeft=SetPoint-distanceLeft*Kpl+CenterPulsepulseRight=SetPoint-distanceRight*Kpr+CenterPulseGOSUBSend_PulseLOOP'-----[Subroutine-GetIRDistances]--------------------------------------Get_Ir_Distances:distanceLeft=0distanceRight=0FORfreqSelect=0TO4LOOKUPfreqSelect,[37500,38250,39500,40500,41500],irFrequencyFREQOUT8,1,irFrequencyirDetectLeft=IN9distanceLeft=distanceLeft+irDetectLeftFREQOUT2,1,irFrequencyirDetectRight=IN0distanceRight=distanceRight+irDetectRightNEXTRETURN'-----[Subroutine–GetPulse]---------------------------------------------Send_Pulse:PULSOUT13,pulseLeftPULSOUT12,pulseRightPAUSE5RETURN3、程序FollowingBoeBot.bs2是如何工作的程序FollowingBoeBot.bs2通過CON指令聲明了四個(gè)變量Kpr，Kpl，SetPoint和CenterPulse。無論什么地方出現(xiàn)SetPoint，它實(shí)際上是2。同樣，你在任何地方看到的Kpl，實(shí)際上是-35，Kpr實(shí)際上是35，CenterPulse是750。

KplCON-35KprCON35

SetPointCON2CenterPulseCON750

主程序做的第一件事是調(diào)用Get_Ir_Distances子程序。Get_Ir_Distances子程序運(yùn)行完成之后，變量distanceLeft和distanceRight分別包含一個(gè)與區(qū)域相對應(yīng)的數(shù)值，該區(qū)域里的目標(biāo)被左、右紅外線探測器探測到。

DOGOSUBGet_Ir_Distances

后邊兩行代碼對每個(gè)電機(jī)執(zhí)行比例控制計(jì)算。

'Calculateproportionaloutput.pulseLeft=SetPoint-distanceLeft*Kpl+CenterPulsepulseRight=SetPoint-distanceRight*Kpr+CenterPulse

現(xiàn)在pulseLeft和pulseRight的計(jì)算做完了，可以調(diào)用子程序Send_Pulse了。

GOSUBSend_Pulse

DO…LOOP循環(huán)的LOOP部分使程序立刻返回到主循環(huán)開始的DO后面的命令。

LOOP

圖8-6所示是引導(dǎo)Boe－Bot和尾隨Boe－Bot。導(dǎo)引Boe－Bot運(yùn)行的程序是FastIrRoaming.bs2修改后的版本，尾隨Boe－Bot運(yùn)行的程序是FollowingBoeBot.bs2。比例控制讓尾隨Boe－Bot成為忠實(shí)的追隨者。一個(gè)引導(dǎo)Boe－Bot可以引導(dǎo)一串大概6到7個(gè)尾隨Boe－Bot。只需要把導(dǎo)引Boe－Bot的側(cè)面板和后擋板加到其它的尾隨Boe－Bot上。圖8-6導(dǎo)引機(jī)器人（左）和尾隨機(jī)器人（右）

⑴我們可以把紙板安裝在導(dǎo)引小車的兩側(cè)和尾部，參考圖8-6。也可以讓尾隨Boe－Bot跟隨一張紙或你的手來運(yùn)動(dòng)，就和跟隨導(dǎo)引Boe－Bot一樣。⑵用阻值為470Ω或220Ω的電阻替換掉連接Boe-Bot的P2和P8到紅外線發(fā)光二極管的1k電阻。⑶使用程序FastIrRoaming.bs2修改后的版本對Boe-Bot編程來做避障試驗(yàn)，打開程序FastIrRoaming.bs2重命名為SlowerIrRoamingForLeadBoeBot.bs2。⑷對程序SlowerIrRoamingForLeadBoeBot.bs2做以下修改：①增加所有命令PULSOUTDuration，現(xiàn)在是把650的增加為710。②減小所有命令PULSOUTDuration，現(xiàn)在是把850的減少為790。⑸尾隨Boe-Bot運(yùn)行程序FollowingBoeBot.bs2，不用做任何修改。⑹Boe-Bot都運(yùn)行自己的程序，把尾隨Boe－Bot放在引導(dǎo)Boe－Bot的后面。尾隨Boe－Bot應(yīng)該跟隨一個(gè)固定的距離，只要它不被其它的諸如手或附近墻壁等引開。⑺可以通過調(diào)整SetPoint和比例常數(shù)來改變尾隨Boe－Bot的行為。用手或一張紙片來引導(dǎo)尾隨Boe－Bot，做下面練習(xí)。①嘗試用15到50范圍內(nèi)的常量Kpr和Kpl來運(yùn)行程序FollowingBoeBot.bs2，注意Boe-Bot在跟隨目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候的響應(yīng)有何差異。②嘗試調(diào)節(jié)常量SetPoint的值，范圍從0到4。三、沿著條紋帶行走圖8-7是你搭建一個(gè)路徑并編程使機(jī)器人跟它運(yùn)動(dòng)的例子。路徑中每個(gè)條紋帶是由三條1/4英寸寬的聚乙烯絕緣帶邊對邊并行放置在白色招貼板上組成的，絕緣帶條紋之間不能漏出白色板。

1、搭建和測試路線為了用這個(gè)路徑成功地導(dǎo)航，測試和機(jī)器人的調(diào)節(jié)是必要的。需要的材料(1)一張招貼板――大概尺寸:22X28英寸(56X71cm)(2)1/4英寸(19mm)寬黑色聚乙烯絕緣帶一卷。參考圖8-7用白色招貼板和絕緣帶搭建運(yùn)行路徑。2、測試條紋帶調(diào)節(jié)IRLED/探測器的位置向下和向外，如圖8-8所示。

⑴確保絕緣帶路徑不受熒光燈干擾。⑵用2k電阻代替與IRLED串聯(lián)的1K電阻，使機(jī)器人更加近視。⑶運(yùn)行程序DisplayBothDistances.bs2。機(jī)器人與串口電纜相連，以便你能看到顯示的距離。⑷如圖8-9所示，把Boe-Bot放在白色招貼板上，驗(yàn)證你的區(qū)域讀數(shù)是否表示被探測的物體在很近的區(qū)域，兩個(gè)傳感器給你的讀數(shù)都是1或0。

⑸放置Boe-Bot使兩個(gè)IRLED/檢測器都直接聚焦在三條絕緣帶的中心（如圖8-10與8-11）。⑹然后調(diào)整Boe-Bot的位置（靠近或遠(yuǎn)離絕緣帶）直到兩個(gè)區(qū)域的值都達(dá)到4或者5，表明或者發(fā)現(xiàn)一個(gè)很遠(yuǎn)的物體，或者沒有發(fā)現(xiàn)物體。

⑺如果用你的絕緣帶路徑獲得比較高的讀數(shù)值有困難，參考絕緣帶路徑疑難解答部分。圖8-10高區(qū)域測試（頂視圖）

圖8-11高區(qū)域測試（側(cè)視圖）

3、絕緣帶路徑排錯(cuò)如果當(dāng)IRLED/檢測器聚焦在絕緣帶路徑的中心的時(shí)候你不能獲得比較高的讀數(shù)值，代替原來三條絕緣帶用四條絕緣帶在用一片紙上搭建路徑。如果區(qū)域讀數(shù)仍然低，確認(rèn)你是用2kΩ（紅－黑－紅）電阻串聯(lián)在IRLED上。你可以試用4.7kΩ電阻使機(jī)器人更加近視。如果都不行，試試不同的絕緣帶。調(diào)整IRLED/探測器，使它們聚焦更靠近或更遠(yuǎn)離Boe－Bot的前部可能有幫助

如果當(dāng)讀白色表面時(shí)你的低區(qū)域測試有問題。試試將IRLED/探測器朝Boe－Bot的方向再向下調(diào)整，但是要注意不要讓底盤帶來干擾。你也可以試試一個(gè)更低阻值比如1kΩ（棕－黑－紅）的電阻。如果你用老的縮小包裝的IRLED代替帶套筒的IRLED，當(dāng)IRLED/探測器聚焦在白色背景上時(shí)你要得到一個(gè)低區(qū)域的值可能有問題。這些IRLED可能需要串聯(lián)470Ω（黃－紫－棕）電阻或者220Ω（紅－紅－棕）電阻。也要確保IRLED的腳沒有相互接觸。

現(xiàn)在，將Boe-Bot放在絕緣帶路徑上，它的輪子正好跨在黑色線上。IR探測器應(yīng)該稍稍向外，如圖8-12。驗(yàn)證兩個(gè)距離讀數(shù)是否又是0或者1。如果讀數(shù)較高，意味著IR探測器需要再稍微朝遠(yuǎn)離絕緣帶邊緣的方向向外調(diào)整一下。當(dāng)你把Boe-Bot沿圖中雙箭頭所示的任一個(gè)方向移動(dòng)，兩個(gè)IR中的一個(gè)會(huì)聚焦在絕緣帶上。當(dāng)你做了這些后，這個(gè)聚焦在絕緣帶上的IR的讀數(shù)應(yīng)該增加到4或5。記住如果你將Boe-Bot向左移動(dòng)，右邊檢測器的值會(huì)增加，如果你將Boe-Bot向右移動(dòng)，左邊檢測器的值會(huì)升高。調(diào)整IRLED/檢測器直到Boe-Bot通過這個(gè)最后的測試，然后你可以試驗(yàn)下面的沿著條紋帶行走。

4、編程沿著條紋帶行走你只需對程序FollowingBoeBot.bs2做一點(diǎn)小小的調(diào)整，使它讓Boe－Bot沿著條紋帶行走。首先，Boe-Bot靠近目標(biāo)的距離比SetPoint更近，離開目標(biāo)的距離比SetPoint更遠(yuǎn)，這同程序FollowingBoeBot.bs2的表現(xiàn)相反。當(dāng)Boe-Bot檢測到目標(biāo)不在SetPoint的范圍內(nèi)時(shí)，只需簡單的更改Kpl和Kpr的符號使Boe－Bot向相反的方向運(yùn)動(dòng)。換句話說，將Kpl由-35改為35，Kpr由35改為-35。你需要用SetPoint做試驗(yàn)，其值從2到4趨于工作的最好。下面的例子程序?qū)⒂弥禐?的SetPoint。

示例程序――StripeFollowingBoeBot.bs2

①打開程序FollowingBoeBot.bs2，另存為StripeFollowingBoeBot.bs2。②將SetPoint聲明由SetPointCON2改為SetPointCON3。③將Kpl由-35改為35。④將Kpr由35改為-35。⑤運(yùn)行程序。⑥將Boe-Bot放在圖8-13所示的“Start”位置，Boe-Bot將靜止直到你把手放在IR組前面，然后它會(huì)向前移動(dòng)，當(dāng)它走過了開始的條紋帶時(shí)，把手移開，它會(huì)沿著條紋帶行走。當(dāng)它看到“Finish”條紋帶時(shí)，它應(yīng)該停止不動(dòng)。⑦假定你從絕緣帶獲得的距離讀數(shù)為5，從白色招貼板獲得的讀數(shù)為0，SetPoint的常量值為2、3以及4時(shí)都可以正常工作。嘗試不同的SetPoint值，注意Boe-Bot在條紋帶上運(yùn)行時(shí)的性能。'-----[Title]------------------------------------------------'RoboticswiththeBoe-Bot-StripeFollowingBoeBot.bs2'Boe-Botadjustsitspositiontomovetowardobjectsthatarecloserthanzone3andaway'fromobjectsfurtherthanzone3.Usefulforfollowinga2.25inchwidevinylelectricaltape'stripe.'{$STAMPBS2}'Stampdirective.'{$PBASIC2.5}'PBASICdirective.DEBUG"ProgramRunning!"'-----[Constants]-------------------------------------------KplCON35'Changefrom-35to35KprCON-35'Changefrom35to-35SetPointCON3'Changefrom2to3.CenterPulseCON750'-----[Variables]-------------------------------------------freqSelectVARNibirFrequencyVARWordirDetectLeftVARBitirDetectRightVARBitdistanceLeftVARNibdistanceRightVARNibpulseLeftVARWordpulseRightVARWord'-----[Initialization]--------------------------------------FREQOUT4,2000,3000'-----[MainRoutine]----------------------------------------DOGOSUBGet_Ir_Distances'Calculateproportionaloutput.pulseLeft=SetPoint-distanceLeft*Kpl+CenterPulsepulseRight=SetPoint-distanceRight*Kpr+CenterPulseGOSUBSend_PulseLOOP'-----[Subroutine-Get