《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程

機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)教材天津市太平村第二中學(xué) 張汝生整理《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程目錄前言............................................................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。第一部分預(yù)備知識(shí)......................................................................................................21.1虛擬機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與功能..............................................................................21.1.1身體結(jié)構(gòu).................................................................................................................21.1.2感覺器官.................................................................................................................21.1.3編程語言.................................................................................................................41.2《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》能做什么................................................................41.2.1為機(jī)器人編寫程序.................................................................................................41.2創(chuàng).2建環(huán)境.................................................................................................................51.2仿.3真運(yùn)行.................................................................................................................第5二部分初試身手....................................................................................................第6一課簡(jiǎn)易機(jī)器人安裝.....................................................................................第7二課機(jī)器人前進(jìn)...........................................................................................11第三課機(jī)器人轉(zhuǎn)彎...........................................................................................18第四課機(jī)器人走正方形...................................................................................21第五課機(jī)器人走五角星...................................................................................26第六課機(jī)器人走圓形.......................................................................................31第七課落地扇...................................................................................................35第八課機(jī)器人測(cè)障...........................................................................................41第九課機(jī)器人走軌跡.......................................................................................49第十課機(jī)器人走迷宮.......................................................................................61第三章穩(wěn)步前進(jìn)........................................................................................................64第十一課走正方形...........................................................................................65第十二課賽車...................................................................................................69第十三課曲棍球比賽.......................................................................................74第十四課避障...................................................................................................79第十五課街道滅火...........................................................................................82第十六課消防員滅火.......................................................................................86第十七課消防員搜索.......................................................................................90第十八課機(jī)器人探寶.......................................................................................94第十九課射門...................................................................................................97第二十課點(diǎn)球.................................................................................................101第二十一課測(cè)障.............................................................................................105第二十二課過人.............................................................................................108第四部分我能贏....................................................................................................1114滅.1火比賽......................................................................................................1114機(jī).2器人軌跡比賽...........................................................................................111附錄一:《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》的安裝 .............................................................111附錄二:功能及函數(shù)說明......................................................................................111附錄三:如何利用工具制作地面紋理....................................................................111附件四:仿真機(jī)器人的端口說明............................................................................111共100頁第1頁《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第2頁版權(quán)單位:第一部分預(yù)備知識(shí)在本章中,我們對(duì)《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹,讓讀者初步了解機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、傳感器和編程語言。在讀完本章內(nèi)容之后,相信讀者就能方便地使用機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)了。1.1虛擬機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與功能身體結(jié)構(gòu)1-2所示。感覺器官智能機(jī)器人的感覺功能,是由機(jī)器人身上的傳感器實(shí)現(xiàn)的。 納英特機(jī)器人身 上安裝的傳感器有以下幾種 :紅外傳感器紅外傳感器由紅外發(fā)射器和紅外接收器兩部分組成。 當(dāng)接收裝置收到發(fā)射裝置發(fā)射的紅外信號(hào),機(jī)器人即可利用收到的信號(hào)來識(shí)別周圍特定環(huán)境的變化。 機(jī)器人就是利用這一原理對(duì)檢測(cè)其周圍有、 無障礙物的。紅外傳感器測(cè)到障礙物返 回給主機(jī)的數(shù)值為 1,沒測(cè)到障礙物返回為 0。紅外傳感器結(jié)構(gòu)如圖 1-1所示。圖1-1紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖火焰?zhèn)鞲衅骰鹧鎮(zhèn)鞲衅髂軌驒z測(cè)光線的強(qiáng)度,檢測(cè)到的值為0~255之間的整數(shù)。光線越亮,檢測(cè)到的數(shù)值越小;光線越暗,檢測(cè)到的數(shù)值越大。此項(xiàng)功能跟實(shí)物的納英特8位機(jī)器人基本相同?；鹧?zhèn)鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)如圖《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第3頁圖1-2火焰?zhèn)鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)圖碰撞傳感器碰撞傳感器碰撞傳感器是由一個(gè)接觸導(dǎo)輪和一個(gè)接觸開關(guān)組成。 當(dāng)接觸導(dǎo)輪碰到物體時(shí),接觸開關(guān)會(huì)被按下。當(dāng)開關(guān)按下時(shí)返回主機(jī)的數(shù)值為 0,沒按下時(shí)返回主機(jī)的數(shù)值為1,碰撞傳感器結(jié)構(gòu)如圖 1-3所示。圖1-3碰撞傳感器圖示碰撞方向的確定利用碰撞傳感器,可以判斷碰撞發(fā)生的方向,在機(jī)器人合適位置安裝碰撞傳感器,當(dāng)某一處的碰撞傳感器發(fā)生了碰撞,傳感器返回的值為0,否則為1,利用這個(gè)值,可以確定發(fā)生碰撞的方向。地面灰度傳感器地面灰度傳感器由一個(gè)發(fā)射裝置和一個(gè)接收裝置組成。發(fā)射裝置發(fā)出的光照射到地面,接收裝置通過檢測(cè)返回的光線強(qiáng)度并將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器人可以識(shí)別的信號(hào)。不同顏色反射光的強(qiáng)度不同,顏色越深,反射光越弱,返回的數(shù)值就越大;反之,返回的數(shù)值就越小,檢測(cè)到的值為0~255之間的整數(shù)。此項(xiàng)功能跟實(shí)物的納英特8位機(jī)器人基本相同。地面灰度傳感器結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。圖1-4地面灰度傳感器圖示指南針傳感器指南針傳感器是利用地球磁場(chǎng)辨別方向,并將其轉(zhuǎn)換成機(jī)器人可以識(shí)別的模擬信號(hào)。指南針傳感器的返回值為0~360之間的整數(shù)。可根據(jù)實(shí)際需要,將任意方位的傳感器值調(diào)整設(shè)置為特定的值。指南針傳感器結(jié)構(gòu)如圖 1-5所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第4頁版權(quán)單位:圖1-5指南針傳感器圖示編程語言納英特智能機(jī)器人的編程語言是 C語言,由機(jī)器人C語言和流程圖編程語言 兩部分組成。讀者使用仿真版的時(shí)候,可以用流程圖編程。 在用流程圖編程的同 時(shí),可以自動(dòng)生成C代碼,便于讀者觀察、解釋或修改程序,參見圖1-6。在圖1-6中,左邊模塊庫,中間是流程圖,右邊是C代碼。在流程圖編輯界面右側(cè),即可看到當(dāng)前程序的C代碼。圖1-61.2《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》能做什么為機(jī)器人編寫程序在納英特機(jī)器人仿真版中,可以用流程圖編寫機(jī)器人程序,同時(shí)自動(dòng)生成C代碼。也可以直接在打開程序編輯器的時(shí)候選擇用C語言為機(jī)器人編寫程序?yàn)??！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程 創(chuàng)建環(huán)境可以自由創(chuàng)建環(huán)境是機(jī)器人3D仿真的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn),這往往是使用真實(shí)的機(jī)器人時(shí)所做不到的。在納英特3D仿真軟件中,讀者可以利用光源、障礙物構(gòu)建各種環(huán)境,也可以利用畫圖工具畫各種軌跡圖然后導(dǎo)入到仿真中。如房間、迷宮、軌跡滅火場(chǎng)地等。下面的圖1-7就是用仿真版創(chuàng)建的一個(gè)場(chǎng)地―“機(jī)器人軌跡滅火”。圖1-7仿真運(yùn)行仿真運(yùn)行就是進(jìn)入仿真環(huán)境,讓虛擬機(jī)器人按照控制程序指令運(yùn)行。編好程序、創(chuàng)建環(huán)境、搭建好機(jī)器人之后,就可以仿真運(yùn)行了。因此,在仿真版中,讀者能夠直觀地看到機(jī)器人運(yùn)行的效果。共100頁第5頁《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程第二部分初試身手本章內(nèi)容是以機(jī)器人項(xiàng)目的形式編寫的,既便于初學(xué)者入門,也便于已有基礎(chǔ)的讀者參考。通過本章的學(xué)習(xí),讀者學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單程序的編寫及機(jī)器人項(xiàng)目制作的基本步驟。機(jī)器人,顧名思義,就是類似人的機(jī)器。本章主要介紹了機(jī)器人的執(zhí)行器,即機(jī)器人的液晶顯示屏、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、傳感器,相當(dāng)于人的口、腿腳、眼睛。讀者只要邊看邊做,很快就能熟悉機(jī)器人了。共100頁第6頁版權(quán)單位:《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第7頁第一課簡(jiǎn)易機(jī)器人安裝1打開仿真軟件,在主界面上點(diǎn)擊“機(jī)器人搭建”按鈕。即可進(jìn)入機(jī)器人編輯場(chǎng)景。如圖2-1所示:圖2-12在初始機(jī)器人選項(xiàng)中選擇 “新建”,機(jī)器人組件選項(xiàng)中選擇 “馬達(dá)”單,擊“添加部件”,然后用鼠標(biāo)左鍵選擇要添加部件的位置 ,如圖2-2所示。《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第8頁版權(quán)單位:圖2-23選中馬達(dá)的裝配點(diǎn),再以裝配點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行角度的調(diào)整 ,再點(diǎn)擊要裝配的主機(jī)位置,如圖2-3所示。圖2-34安裝好后,單擊右鍵選擇馬達(dá),單擊左鍵“設(shè)置屬性”,將左電機(jī)端口號(hào)設(shè)置為“0同”,樣操作設(shè)置右電機(jī)端口號(hào)設(shè)置為“1”電機(jī),(端口號(hào)可以設(shè)置為0、1、2、馬達(dá)裝配后如圖2-4所示。

3《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第9頁圖2-45在機(jī)器人組件里選擇“輪子”,在部件類型列表里選擇“小輪寬胎”進(jìn)行裝配,為馬達(dá)裝配輪胎,裝配方法和裝馬達(dá)的方法一樣。裝好后如圖2-5所示。圖2-56最后再為機(jī)器人安裝萬向輪。在機(jī)器人組件里選擇“輪子”,在部件類型列表里選擇“萬向輪”進(jìn)行裝配。裝配好如圖2-6所示。圖2-6《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第10頁版權(quán)單位:單擊完成,保存機(jī)器人。這樣就完成一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人馬達(dá)、輪子的裝配?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第11頁第二課機(jī)器人前進(jìn)學(xué)習(xí)任務(wù)本節(jié)課將學(xué)習(xí)控制機(jī)器人前進(jìn)和驅(qū)動(dòng)左右電機(jī)的方法,學(xué)習(xí)使用執(zhí)行器模塊庫中的“移動(dòng)”模塊和“啟動(dòng)電機(jī)”模塊編寫程序,熟悉制作仿真項(xiàng)目的基本不步驟和方法。(本節(jié)課需用的機(jī)器人同第一課搭建的機(jī)器人場(chǎng)地搭建軟件點(diǎn)擊場(chǎng)地編輯即可進(jìn)入場(chǎng)景編輯部分 :場(chǎng)景組件選擇:標(biāo)識(shí)點(diǎn)——起始點(diǎn),如圖2-6所示。圖2-6添加到場(chǎng)景中如上圖所示,在起始點(diǎn)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇設(shè)置屬性,通過左側(cè)上方的長度和寬度條對(duì)起始點(diǎn)的大小進(jìn)行調(diào)節(jié),同時(shí)可通過下方位移方向盤,對(duì)起始點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。場(chǎng)地編輯完成后點(diǎn)擊右下角“完成”按鈕保存文件。文件命名為“機(jī)器人前進(jìn)-場(chǎng)地”。程序設(shè)計(jì)1點(diǎn)擊主界面上的“進(jìn)入仿真”在,“程序代碼”下拉菜單中選擇“新建”——開始程序的編寫給機(jī)器人賦予智慧。如圖2-7所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第12頁版權(quán)單位:圖2-7一般選用流程圖文件。如果能熟練運(yùn)用C語言的也可以選擇C語言文件。2進(jìn)入機(jī)器人編程環(huán)境,拖動(dòng)執(zhí)行器模塊庫中的“移動(dòng)”模塊到“主程序”下,如圖2-8所示。圖2-8在拖動(dòng)時(shí),必須將拖動(dòng)的模塊對(duì)準(zhǔn)“主程序”下方的黑色箭頭,當(dāng)箭頭變?yōu)榧t色時(shí),松開鼠標(biāo)左鍵,這樣才能成功地將此模塊與主程序連接起來。如果模塊圖標(biāo)的外框是虛線框,則表示模塊之間沒有正確連接,此時(shí),可以用鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)模塊重新連接也可以單擊鼠標(biāo)左鍵選中錯(cuò)誤連接的模塊,按Delete鍵,確認(rèn)后刪除。雙擊“移動(dòng)”圖標(biāo),進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。左右電機(jī)分別輸入相同的數(shù)值70,此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn),如圖2-9所示。《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第13頁圖2-93在模塊庫中選擇“延時(shí)”模塊,并拖動(dòng)到“前進(jìn)”模塊下面,正確連接后雙擊“延時(shí)”模塊設(shè)置機(jī)器人時(shí)間為1.5秒鐘,如圖2-10所示。圖2-104在程序設(shè)計(jì)中,當(dāng)機(jī)器人到達(dá)目的地后停下來,需要從執(zhí)行器模塊庫中拖動(dòng)“停止”模塊到“延時(shí)”模塊下,并設(shè)置參數(shù)讓機(jī)器人停止。取消選擇停止所有電機(jī),選擇電機(jī)0、電機(jī)1,設(shè)置完成后,程序流程圖中的“停止”模塊,顯示為“停止電機(jī)0,1”。如果機(jī)器人安裝有多個(gè)電機(jī) ,則根據(jù)機(jī)器人裝配的實(shí) 際情況選擇停止相應(yīng)的電機(jī) ,如圖2-11所示。機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第14頁版權(quán)單位:圖2-11最后關(guān)閉窗口并保存文件到默認(rèn)的目錄下

,命名為“機(jī)器人前進(jìn)

-程序”。如圖2-12所示。圖2-12仿真運(yùn)行點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”進(jìn)入機(jī)器人組隊(duì)的設(shè)置界面,規(guī)則選擇“常規(guī)”場(chǎng),地選擇保存的場(chǎng)地:機(jī)器人前進(jìn)-場(chǎng)地;分組不用設(shè)置;機(jī)器人名稱可以隨便命名;程序代碼選擇保存的程序:機(jī)器人前進(jìn)-程序;機(jī)器人選擇第一課搭建的機(jī)器人。此時(shí)點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入仿真。具體設(shè)置如圖2-13所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第15頁圖2-13在下面這個(gè)界面上點(diǎn)擊 “進(jìn)入仿真”會(huì)自動(dòng)跳出保存項(xiàng)目對(duì)話框。 輸入項(xiàng)目名稱即可以對(duì)做好的仿真項(xiàng)目進(jìn)行保存以便在快速啟動(dòng)中打開。 如圖2-14所示。圖2-14保存好之后,將進(jìn)入如圖的界面點(diǎn)擊“開始”開,始運(yùn)行做好的仿真。如圖 2-15所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第16頁版權(quán)單位:圖2-15當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的硬件或者程序有問題需要修正的時(shí)候按以下操作進(jìn)行 :①:機(jī)器人程序的修改當(dāng)鼠標(biāo)右鍵選中主機(jī)盒,屏幕左上角會(huì)彈出一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的對(duì)話框,對(duì)話框下方有個(gè)代碼顯示,點(diǎn)擊代碼顯示。下方就會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的C代碼。打開后如圖2-16所示。圖2-16在機(jī)器人顯示出代碼框內(nèi)任意位置雙擊鼠標(biāo)左鍵 ,即進(jìn)入代碼編輯界面可對(duì)《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第17頁機(jī)器人程序進(jìn)行修改保存 ,然后復(fù)位,再重新開始運(yùn)行機(jī)器人。 同時(shí)在此狀態(tài)下,可看到機(jī)器人當(dāng)前正在運(yùn)行的某段代碼,便于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并進(jìn)行及時(shí)修改。:場(chǎng)地的修改在場(chǎng)地任意位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇編輯 ,即可對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行修改。如圖 2-17所示。圖2-17各顯神通分別用“移動(dòng)”和“啟動(dòng)電機(jī)”模塊編寫程序完成機(jī)器人前進(jìn) 2秒再后退2秒停止的任務(wù),并在仿真中實(shí)現(xiàn)?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第18頁版權(quán)單位:第三課機(jī)器人轉(zhuǎn)彎學(xué)習(xí)任務(wù)本節(jié)課將學(xué)習(xí)“移動(dòng)”模塊或“啟動(dòng)電機(jī)”模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)器人轉(zhuǎn)彎,通過設(shè)置左右輪轉(zhuǎn)速的不同實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確轉(zhuǎn)彎。(這節(jié)課需用的場(chǎng)地同第二課搭建的場(chǎng)地、機(jī)器人同第一課搭建的機(jī)器人策略分析如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人轉(zhuǎn)向,可以通過機(jī)器人左、右輪差速來實(shí)現(xiàn),當(dāng)左電機(jī)轉(zhuǎn)速快于右電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),機(jī)器人右轉(zhuǎn);當(dāng)左電機(jī)轉(zhuǎn)速慢于右電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),機(jī)器人左轉(zhuǎn)。當(dāng)左、右電機(jī)轉(zhuǎn)速相等并為正值時(shí)(設(shè)置左右電機(jī)功率分別是70、70,機(jī)器人前進(jìn)。當(dāng)左、右電機(jī)轉(zhuǎn)速相等并為負(fù)值時(shí)(設(shè)置左右電機(jī)功率分別是-70、-70,機(jī)器人后退。左右電機(jī)轉(zhuǎn)速相差越大,機(jī)器人轉(zhuǎn)彎半徑越小,反之則越大。一個(gè)為正值,一個(gè)為負(fù)值則為原地轉(zhuǎn)(如右電機(jī)功率分別是70、-70。程序設(shè)計(jì)1打開程序編輯器,拖動(dòng)模塊庫下的“移動(dòng)”模塊到主程序的下方,并雙擊“移動(dòng)”模塊設(shè)置左右電機(jī)的功率分別為90,70(右轉(zhuǎn)。如圖2-18所示。圖2-182在模塊庫中選擇“延時(shí)”模塊,并拖動(dòng)到“前進(jìn)”模塊下面,正確連接后雙擊“延時(shí)”模塊設(shè)置機(jī)器人時(shí)間為1.0秒鐘,如圖2-19所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第19頁圖2-193最后,添加“停止“模塊并設(shè)置停止 0,1電機(jī)。編輯好的程序如圖 2-20所示。圖2-20程序編輯完成后點(diǎn)擊關(guān)閉并保存文件 ,文件命名為“機(jī)器人轉(zhuǎn)彎-程序”。仿真運(yùn)行點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”進(jìn)入機(jī)器人組隊(duì)的設(shè)置界面,規(guī)則選擇“常規(guī)”場(chǎng),地選擇2.2課的場(chǎng)地:機(jī)器人前進(jìn)-場(chǎng)地;分組不用設(shè)置;機(jī)器人名稱可以隨便命名;程序代碼選擇保存的程序:機(jī)器人轉(zhuǎn)彎-程序;機(jī)器人選擇2.2節(jié)所搭建的機(jī)器人。具體設(shè)置如圖2-21所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第20頁版權(quán)單位:圖2-21此時(shí)點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入仿真。在機(jī)器人與場(chǎng)地合成界面上點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”會(huì)自動(dòng)跳出保存項(xiàng)目對(duì)話框。輸入項(xiàng)目名稱即可以對(duì)做好的仿真項(xiàng)目進(jìn)行保存以便在快速啟動(dòng)中打開。保存好之后,將進(jìn)入如圖2-22所示的界面點(diǎn)擊“開始”開,始運(yùn)行做好的仿真。圖2-22各顯神通編寫程序完成機(jī)器人前進(jìn)兩秒后左轉(zhuǎn) 90°停止的任務(wù),并在仿真中實(shí)現(xiàn)?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第21頁第四課機(jī)器人走正方形學(xué)習(xí)任務(wù)本節(jié)課將學(xué)習(xí)“多次循環(huán)”、“移動(dòng)”、“延時(shí)”模塊的綜合使用,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走出正方形。(這節(jié)課需用的場(chǎng)地同第二課搭建的場(chǎng)地、機(jī)器人同第一課搭建 的機(jī)器人策略分析本項(xiàng)目的難點(diǎn)在于要反復(fù)調(diào)整“移動(dòng)”和“延時(shí)”模塊的參數(shù)(速度和時(shí)間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎90°,以便機(jī)器人正好轉(zhuǎn)90°。要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走出一個(gè)正方形,就要機(jī)器人前進(jìn)一段距離,然后轉(zhuǎn)彎90°,這個(gè)動(dòng)作循環(huán)執(zhí)行4次,就可以走出一個(gè)正方形了。所以這個(gè)項(xiàng)目我們要使用 “多次循環(huán)”模塊來實(shí)現(xiàn)前進(jìn)轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作執(zhí)行 4次。另外要注意的是,使用“多次循環(huán)”模塊的時(shí)候,須將待循環(huán)的內(nèi)容放在循環(huán)體 內(nèi)部。程序設(shè)計(jì)1在“控制模塊庫”中選擇“多次循環(huán)”模塊拖動(dòng)到主程序的下方,并雙擊打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話框,即可輸入循環(huán)次數(shù)。這里走正方形我們需要前進(jìn),轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作執(zhí)行4次,這里我們就設(shè)置循環(huán)4次。具體設(shè)置見圖2-23?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第22頁版權(quán)單位:圖2-232拖動(dòng)執(zhí)行模塊庫中的“移動(dòng)”模塊到多次循環(huán)模塊的中間,雙擊設(shè)置左右馬達(dá)的功率為100,100。如圖2-24所示。圖2-243拖動(dòng)“延時(shí)”模塊到“前進(jìn)”模塊的下方,雙擊打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話 框,設(shè)置時(shí)間為1.5秒。如圖2-25所示。圖2-254拖動(dòng)模塊庫下的“移動(dòng)”模塊到“延時(shí)”模塊的下方,并雙擊“移動(dòng)”模塊設(shè)置左右電機(jī)的功率分別為66,-66(原地右轉(zhuǎn)。如圖2-26所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第23頁圖2-265拖動(dòng)“延時(shí)”模塊到“右轉(zhuǎn)”模塊的下方,雙擊打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 ,設(shè)置時(shí)間為0.1秒。如圖2-27所示。圖2-276最后拖動(dòng)“停止”模塊到“多次循環(huán)”模塊的外面,設(shè)置為停止0、1號(hào)電機(jī)。如圖2-28所示。機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第24頁版權(quán)單位:圖2-28仿真運(yùn)行點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”進(jìn)入機(jī)器人組隊(duì)的設(shè)置界面,規(guī)則選擇“常規(guī)”場(chǎng),地選擇2.2課的場(chǎng)地:機(jī)器人前進(jìn)-場(chǎng)地;分組不用設(shè)置;機(jī)器人名稱可以隨便命名;程序代碼選擇保存的程序:走正方形-程序;機(jī)器人選擇2.2節(jié)所搭建的機(jī)器人。具體設(shè)置如圖2-29所示。圖2-29此時(shí)點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入仿真。在機(jī)器人與場(chǎng)地合成界面上點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”會(huì)自動(dòng)跳出保存項(xiàng)目對(duì)話框。輸入項(xiàng)目名稱即可以對(duì)做好的仿真項(xiàng)目進(jìn)行保存以便在快速啟動(dòng)中打開。保存好之后,將進(jìn)入如圖2-30所示的界面點(diǎn)擊“開始”開,《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第25頁始運(yùn)行做好的仿真。圖2-30各顯神通動(dòng)手編程完成機(jī)器人走正三角形的任務(wù) ,并在仿真中實(shí)現(xiàn)?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第26頁版權(quán)單位:第五課機(jī)器人走五角星學(xué)習(xí)任務(wù)本節(jié)課將學(xué)習(xí)“多次循環(huán)”、“移動(dòng)”、“延時(shí)”模塊的綜合使用,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走出五角星的形狀。(這節(jié)課需用的場(chǎng)地同第二課搭建的場(chǎng)地、機(jī)器人同第一課搭建的機(jī)器人策略分析本項(xiàng)目的難點(diǎn)在于要反復(fù)調(diào)整“移動(dòng)”和“延時(shí)”模塊的參數(shù)(速度和時(shí)間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎144°,以便機(jī)器人正好轉(zhuǎn)144°。要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走出一個(gè)五角星,就要機(jī)器人前進(jìn)一段距離,然后轉(zhuǎn)彎144°,這個(gè)動(dòng)作循環(huán)執(zhí)行5次,就可以走出一個(gè)五角星了。程序設(shè)計(jì)1在“控制模塊庫”中選擇“多次循環(huán)”模塊拖動(dòng)到主程序的下方,并雙擊打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話框,即可輸入循環(huán)次數(shù)。這里走五角星我們需要前進(jìn),轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作執(zhí)行5次,這里我們就設(shè)置循環(huán)5次。具體設(shè)置見圖2-31。圖2-312拖動(dòng)執(zhí)行模塊庫中的“移動(dòng)”模塊到多次循環(huán)模塊的中間,雙擊設(shè)置左右馬達(dá)的功率為100,100。如圖2-32所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第27頁圖2-323拖動(dòng)“延時(shí)”模塊到“前進(jìn)”模塊的下方,雙擊打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話 框,設(shè)置時(shí)間為1.0秒。如圖2-33所示。圖2-334拖動(dòng)模塊庫下的“移動(dòng)”模塊到“延時(shí)”模塊的下方,并雙擊“移動(dòng)”模塊設(shè)置左右電機(jī)的功率分別為67,-67(原地右轉(zhuǎn)。如圖2-34所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第28頁版權(quán)單位:圖2-345拖動(dòng)“延時(shí)”模塊到“右轉(zhuǎn)”模塊的下方,雙擊打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 ,設(shè)置時(shí)間為0.2秒。如圖2-35所示。圖2-356最后拖動(dòng)“停止”模塊到“多次循環(huán)”模塊的外面,設(shè)置為停止0、1號(hào)電機(jī)。如圖2-36所示。機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第29頁圖2-36仿真運(yùn)行點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”進(jìn)入機(jī)器人組隊(duì)的設(shè)置界面,規(guī)則選擇“常規(guī)”場(chǎng),地選擇2.2課的場(chǎng)地:機(jī)器人前進(jìn)-場(chǎng)地;分組不用設(shè)置;機(jī)器人名稱可以隨便命名;程序代碼選擇保存的程序:走五角星-程序;機(jī)器人選擇2.2節(jié)所搭建的機(jī)器人。具體設(shè)置如圖2-37所示。圖2-37此時(shí)點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入仿真。在機(jī)器人與場(chǎng)地合成界面上點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”會(huì)自動(dòng)跳出保存項(xiàng)目對(duì)話框。輸入項(xiàng)目名稱即可以對(duì)做好的仿真項(xiàng)目進(jìn)行保存以便在快速啟動(dòng)中打開。保存好之后,將進(jìn)入如圖2-38所示的界面點(diǎn)擊“開始”,《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第30頁版權(quán)單位:開始運(yùn)行做好的仿真。圖2-38各顯神通編寫程序完成機(jī)器人走正六邊形的任務(wù) ,并在仿真中實(shí)現(xiàn)。《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第31頁第六課機(jī)器人走圓形學(xué)習(xí)任務(wù)前面的課程中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人原地轉(zhuǎn)彎,本節(jié)課將繼續(xù)學(xué)習(xí)使用“移動(dòng)”模塊或“啟動(dòng)電機(jī)”模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)器人劃弧轉(zhuǎn)彎,通過設(shè)置不同的參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走圓形。(這節(jié)課需用的場(chǎng)地同第二課搭建的場(chǎng)地、機(jī)器人同第一課搭建的機(jī)器人策略分析如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走圓形,可以通過調(diào)整機(jī)器人左、右輪差速來實(shí)現(xiàn),當(dāng)左右電機(jī)轉(zhuǎn)速均為正值并左電機(jī)轉(zhuǎn)速快于右電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)(例如左電機(jī)90,右電機(jī)70,機(jī)器人向右劃弧;反之機(jī)器人向左劃弧。左右電機(jī)轉(zhuǎn)速相差越大,機(jī)器人轉(zhuǎn)彎半徑越小,反之則越大。程序設(shè)計(jì)1打開程序編輯器,拖動(dòng)模塊庫下的“移動(dòng)”模塊到主程序的下方,并雙擊“移動(dòng)”模塊設(shè)置左右電機(jī)的功率分別為 80,64(右轉(zhuǎn)。如圖2-39所示。圖2-392在模塊庫中選擇 “延時(shí)”模塊,并拖動(dòng)到“前進(jìn)”模塊下面,正確連接后雙擊“延時(shí)”模塊設(shè)置機(jī)器人時(shí)間為 5.0秒鐘,如圖2-40所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第32頁版權(quán)單位:圖2-403最后,添加“停止“模塊并設(shè)置停止 0,1電機(jī)。編輯好的程序如圖 2-41所示。圖2-41程序編輯完成后點(diǎn)擊關(guān)閉并保存文件,文件命名為“機(jī)器人走圓形-程序”。仿真運(yùn)行點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”進(jìn)入機(jī)器人組隊(duì)的設(shè)置界面,規(guī)則選擇“常規(guī)”場(chǎng),地選擇2.2課的場(chǎng)地:機(jī)器人前進(jìn)-場(chǎng)地;分組不用設(shè)置;機(jī)器人名稱可以隨便命名;程序代碼選擇保存的程序:走圓形-程序;機(jī)器人選擇2.2節(jié)所搭建的機(jī)器人。具體設(shè)置如圖2-42所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第33頁圖2-42此時(shí)點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入仿真。在機(jī)器人與場(chǎng)地合成界面上點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”會(huì)自動(dòng)跳出保存項(xiàng)目對(duì)話框。輸入項(xiàng)目名稱即可以對(duì)做好的仿真項(xiàng)目進(jìn)行保存以便在快速啟動(dòng)中打開。保存好之后,將進(jìn)入如圖2-43所示的界面點(diǎn)擊“開始”開,始運(yùn)行做好的仿真。圖2-43各顯神通編程在仿真中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人從起點(diǎn)出發(fā)先向左走一個(gè)圓 ,回到起點(diǎn)位置后再向《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第34頁版權(quán)單位:右走一個(gè)圓,最終停在起點(diǎn)的位置?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第35頁第七課落地扇學(xué)習(xí)任務(wù)本課將學(xué)習(xí)利用“啟動(dòng)電機(jī)”模塊控制風(fēng)扇電機(jī),模擬落地扇可以左右擺動(dòng)著吹。(這節(jié)課需用的場(chǎng)地同第二課編輯的場(chǎng)地機(jī)器人的搭建在第一課搭建的機(jī)器人的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)風(fēng)扇。打開仿真軟件,點(diǎn)擊機(jī)器人搭建進(jìn)入機(jī)器人編輯環(huán)境。1初始機(jī)器人選擇第一課搭建好的機(jī)器人,由于要安裝風(fēng)扇,所以要用到銅柱來架高風(fēng)扇。在組件選擇里選擇“其他配件”部,件里選擇“銅柱”點(diǎn),擊添加部件,將銅柱添加到編輯場(chǎng)景中。如圖2-44所示。圖2-442選中銅柱上的裝配點(diǎn),再以裝配點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行角度的調(diào)整 ,再點(diǎn)擊要裝配的主機(jī)位置,如圖2-45所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第36頁版權(quán)單位:圖2-45如上方法,安裝3根銅柱,安裝好后如圖2-46所示。圖2-463組件選擇“馬達(dá)”部,件選擇“直流電機(jī)”點(diǎn),擊“添加部件”將直流電機(jī)添加到編輯場(chǎng)景中。然后選中直流電機(jī)上的裝配點(diǎn),再以裝配點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行角度的調(diào)整,再點(diǎn)擊銅柱上的裝配點(diǎn),將直流電機(jī)裝配到銅柱上。如圖2-47所示。《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第37頁圖2-47安裝好直流電機(jī)后,鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊直流電機(jī),選擇設(shè)置屬性,打開設(shè)置屬性對(duì)話框,設(shè)置直流電機(jī)端口號(hào)為2。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”保存。如圖2-48所示。圖2-484最后在組件中選擇“其他配件”部,件中選擇“風(fēng)扇”點(diǎn),擊“添加部件”將風(fēng)扇添加到編輯場(chǎng)景中。然后選中風(fēng)扇上的裝配點(diǎn),再以裝配點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第38頁版權(quán)單位:行角度的調(diào)整,再點(diǎn)擊直流電機(jī)上的裝配點(diǎn) ,將風(fēng)扇裝配到直流電機(jī)上。如圖 2-所示。圖2-49安裝完畢后點(diǎn)擊右下角“保存”按鈕保存機(jī)器人,命名為“落地扇–機(jī)器人”。程序設(shè)計(jì)1打開程序編輯器,拖動(dòng)控制模塊庫中的“條件循環(huán)”模塊到主程序的下方,并雙擊打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話框,設(shè)置為“永遠(yuǎn)循環(huán)”。如圖2-50所示。圖2-502然后拖動(dòng)執(zhí)行器模塊庫中的 “啟動(dòng)電機(jī)”模塊到“永遠(yuǎn)循環(huán)”模塊中。設(shè)置啟動(dòng)0、1、2號(hào)電機(jī),設(shè)置0、1、2號(hào)電機(jī)的功率為 10、-10、100。如圖《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第39頁2-51所示。圖2-51仿真運(yùn)行點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”進(jìn)入機(jī)器人組隊(duì)的設(shè)置界面,規(guī)則選擇“常規(guī)”場(chǎng),地選擇2.2課的場(chǎng)地:機(jī)器人前進(jìn)-場(chǎng)地;分組不用設(shè)置;機(jī)器人名稱可以隨便命名;程序代碼選擇保存的程序:落地扇-程序;機(jī)器人選擇“落地扇-機(jī)器人”。具體設(shè)置如圖2-52所示。圖2-52此時(shí)點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入仿真。在機(jī)器人與場(chǎng)地合成界面上點(diǎn)擊“進(jìn)入仿真”會(huì)自動(dòng)跳出保存項(xiàng)目對(duì)話框。輸入項(xiàng)目名稱即可以對(duì)做好的仿真項(xiàng)目進(jìn)行保存以便在快速啟動(dòng)中打開。保存好之后,將進(jìn)入如圖2-53所示的界面點(diǎn)擊“開始”開,始運(yùn)行做好的仿真?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第40頁版權(quán)單位:圖2-53各顯神通《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第41頁第八課機(jī)器人測(cè)障學(xué)習(xí)任務(wù)本節(jié)課要學(xué)習(xí)紅外避障傳感器,了解紅外避障傳感器在實(shí)際中的某些應(yīng)用;在機(jī)器人遇障停止的活動(dòng)中,學(xué)習(xí)“永遠(yuǎn)循環(huán)”、“條件判斷”模塊的使用以及其在編程環(huán)境中的應(yīng)用將學(xué)習(xí)。機(jī)器人的搭建1打開第一課安裝的機(jī)器人,在此基礎(chǔ)上再安裝紅外避障傳感器。組件選擇“傳感器”部,件選擇“紅外避障傳感器”。選擇好后點(diǎn)擊“添加部件”將紅外傳感器添加到場(chǎng)景中。如圖2-54所示。圖2-542選中紅外避障傳感器的裝配點(diǎn),再以裝配點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行角度的調(diào)整,再點(diǎn)擊要裝配的主機(jī)位置,如圖2-55所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第42頁版權(quán)單位:圖2-553安裝好后,右鍵選擇紅外避障傳感器,左鍵單擊“設(shè)置屬性”,將紅外避障傳感器的感應(yīng)區(qū)夾角設(shè)置為“19半”,徑設(shè)置為15,端口號(hào)設(shè)置為7,角度旋轉(zhuǎn)為大約如圖所示的角度。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”裝配好如圖2-56所示。圖2-564按上面的方法再安裝一個(gè)紅外避障傳感器到主機(jī)上并設(shè)置端口號(hào)為 8號(hào)口,感應(yīng)區(qū)和角度大約如圖所示。設(shè)置完成后點(diǎn)擊 “確定”裝配好如圖2-57所示。《機(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第43頁圖2-575同樣的方法再在主機(jī)的正前方安裝一個(gè)紅外避障傳感器 ,端口號(hào)設(shè)置為9、感應(yīng)區(qū)域及角度設(shè)置大約為如圖所示。 設(shè)置好后點(diǎn)擊“確定”保存。如圖2-58所示。圖2-58最后,保存機(jī)器人,命名為“測(cè)障走迷宮機(jī)器人”。如圖2-59所示?！稒C(jī)器人3D仿真系統(tǒng)》使用教程共100頁第44頁版權(quán)單位:圖2-59場(chǎng)地的搭建在2.2節(jié)搭建的場(chǎng)地基礎(chǔ)上再添加一個(gè)擋板就可以制作成本節(jié)課需