11機(jī)器人走迷宮課件

11機(jī)器人走迷宮DIYROBOTS-M522課程研發(fā)組11機(jī)器人走迷宮DIYROBOTS-M522課程研發(fā)組1情景引入示例當(dāng)我們眼睛看不見(jiàn)的時(shí)候，該怎么走路呢？情景引入示例當(dāng)我們眼睛看不見(jiàn)的時(shí)候，該怎么走路呢？2情景引入示例情景引入示例3情景引入示例情景引入示例4教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)用具1.復(fù)習(xí)巡線機(jī)器人巡線原理2.學(xué)習(xí)如何使用三個(gè)紅外線傳感器走迷宮編程主板1個(gè)、紅外傳感器3個(gè)、直流馬達(dá)1對(duì)、其余搭建器材若干。教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)用具1.復(fù)習(xí)巡線機(jī)器人巡線原理編程主板1個(gè)、5知識(shí)點(diǎn)分析空間紅外線傳感器：是利用紅外線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種傳感器，有靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，紅外線傳感器可以控制驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行。利用紅外線的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對(duì)零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測(cè)量時(shí)不與被測(cè)物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)分析紅外線傳感器：6巡線機(jī)器人空間迷宮機(jī)器人：迷宮機(jī)器人是以移動(dòng)機(jī)器人作為載體，以可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱成像儀、其它檢測(cè)儀器作為載荷系統(tǒng)，以機(jī)器視覺(jué)—電磁場(chǎng)—GPS——GIS的多場(chǎng)信息融合作為機(jī)器人自主移動(dòng)與自主巡檢的導(dǎo)航系統(tǒng)，以嵌入式計(jì)算機(jī)作為控制系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái);具有障礙物檢測(cè)識(shí)別與定位、自主作業(yè)規(guī)劃、自主越障、對(duì)輸電線路及其線路走廊自主巡檢、巡檢圖像和數(shù)據(jù)的機(jī)器人本體自動(dòng)存儲(chǔ)與遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸、地面遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控與遙控、電能在線實(shí)時(shí)補(bǔ)給、后臺(tái)巡檢作業(yè)管理與分析診斷等功能。巡線機(jī)器人迷宮機(jī)器人：7課堂任務(wù)制作一個(gè)雙紅外傳感器尋線機(jī)器人通過(guò)程序設(shè)定機(jī)器人可以沿黑線行走然后利用制作好的機(jī)器人進(jìn)行競(jìng)速比賽課堂任務(wù)制作一個(gè)雙紅外傳感器尋線機(jī)器人8動(dòng)手制作

制作內(nèi)容：迷宮機(jī)器人比賽規(guī)則：以最短的時(shí)間正確的完成動(dòng)手制作制作內(nèi)容：9開(kāi)始搭建機(jī)器人讓我們開(kāi)始制作機(jī)器人吧！參考《搭建圖冊(cè)》搭建時(shí)間40分鐘搭建要求和重點(diǎn)：要求結(jié)構(gòu)堅(jiān)固開(kāi)始搭建機(jī)器人讓我們開(kāi)始制作機(jī)器人吧！參考《搭建圖冊(cè)》10程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻機(jī)器人沒(méi)有看到墻機(jī)器人通過(guò)傳感器識(shí)別與強(qiáng)的距離，判斷看到墻和沒(méi)有看到墻，是不是和我們用一個(gè)紅外傳感器尋線時(shí)情況差不多呢，看到白地板或者看到黑線。程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻機(jī)器人沒(méi)有看到墻機(jī)器人通過(guò)傳感器11程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻，讀值高機(jī)器人沒(méi)有看到墻，讀值低傳感器看到黑線是因?yàn)楹诰€把紅外線給吸收了，接收不到紅外線，讀出值比較低，和遠(yuǎn)離墻面是一樣的沒(méi)有紅外線反射回來(lái)。同樣看到白地板是因?yàn)榘椎匕宀晃占t外線，全反射回來(lái)了，所以接收到紅外線，傳感器讀值比較高，和接近墻面是一樣的效果，紅外線被反射回來(lái)了?？赏ㄟ^(guò)讀值的高低來(lái)判斷和強(qiáng)大距離，高距墻進(jìn)，低距墻遠(yuǎn)。程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻，讀值高機(jī)器人沒(méi)有看到墻，讀值低12程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略13程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略14程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略15程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略16程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略17程序編寫(xiě)本次編程需要用到的輸入模塊有紅外傳感器、撥碼開(kāi)關(guān)打開(kāi)添加變量對(duì)話框，紅外傳感器1的變量名稱命名為irin1；建立紅外傳感器2的變量名稱命名為irin2；建立紅外傳感器3的變量名稱命名為irin3；建立撥碼開(kāi)關(guān)的變量名稱命名為dip；程序編寫(xiě)本次編程需要用到的輸入模塊有紅外傳感器、撥碼開(kāi)關(guān)打開(kāi)18程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取1、建立無(wú)限循環(huán)子程序：紅外測(cè)試；2、在子程序內(nèi)添加紅外傳感器，屬性設(shè)置賦予變量irin1；程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取1、建立無(wú)限循環(huán)子程序：紅外測(cè)試19程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取3、繼續(xù)添加輸出模塊串口發(fā)送，發(fā)送變量為irin1；4、延時(shí)1秒鐘。程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取3、繼續(xù)添加輸出模塊串口發(fā)送，發(fā)20程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取在主程序內(nèi)調(diào)用子程序【紅外測(cè)試】，然后編譯下載。通過(guò)串口調(diào)試助手查看紅外傳感器在手按下和沒(méi)有按下時(shí)的值。紅外傳感器按照插入端口1，方向按照顏色對(duì)應(yīng)。程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取在主程序內(nèi)調(diào)用子程序【紅外測(cè)試】21程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取紅外傳感器不同狀態(tài)值的讀取程序完成編寫(xiě)，可以在菜單->工具->串口調(diào)試助手查看紅外傳感器的值。通過(guò)觀察，在傳感器被按下時(shí)值為237，沒(méi)有按下的時(shí)候值為85，我們只需要識(shí)別一個(gè)按鈕功能，所以取200為中間值，比200大，設(shè)定按下，啟動(dòng)螺絲刀馬達(dá)，比200小，關(guān)閉螺絲刀馬達(dá)。程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取紅外傳感器不同狀態(tài)值的讀取程序完22程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——左邊靠墻走；B、在左邊靠墻走子程序內(nèi)添加紅外傳感器輸入1，屬性設(shè)置賦予變量irin1；程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——左邊23程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序C、添加條件判斷irin1>180，如果條件成立則機(jī)器人距離左邊墻比較近，機(jī)器人右轉(zhuǎn)（左邊前進(jìn)，右邊停止）。程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序C、添加條件判斷irin1>1824程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序D、添加條件判斷irin1<180，如果條件成立則機(jī)器人距離左邊墻比較遠(yuǎn)，機(jī)器人左轉(zhuǎn)（右邊前進(jìn)，左邊停止）。程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序D、添加條件判斷irin1<1825程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序完整的左邊靠墻走子程序如下程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序完整的左邊靠墻走子程序如下26程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——右轉(zhuǎn)90度；B、在右轉(zhuǎn)90度子程序內(nèi)添加撥碼開(kāi)關(guān)輸入，屬性設(shè)置賦予變量dip；程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——右轉(zhuǎn)27程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程序完整的右轉(zhuǎn)90度子程序如下C、控制機(jī)器人右轉(zhuǎn)90度。停止0.1秒右轉(zhuǎn)0.3秒（左前-右后）速度dip停止0.1秒程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程序完整的右轉(zhuǎn)90度子程序如下C、控28程序編寫(xiě)——走迷宮子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——走迷宮；B、在走迷宮子程序內(nèi)添加紅外傳感器輸入2，屬性設(shè)置賦予變量irin2，端口選擇2；程序編寫(xiě)——走迷宮子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——走迷宮；29程序編寫(xiě)——走迷宮子程序C、添加條件判斷irin2>180，如果條件成立則機(jī)器人距離前方墻比較近，機(jī)器人右轉(zhuǎn)90度。程序編寫(xiě)——走迷宮子程序C、添加條件判斷irin2>180，30程序編寫(xiě)——走迷宮子程序D、添加條件判斷irin2<180，如果條件成立則機(jī)器人距離前方墻比較遠(yuǎn)，機(jī)器人靠左邊墻走。程序編寫(xiě)——走迷宮子程序D、添加條件判斷irin2<180，31程序編寫(xiě)——走迷宮子程序完整的走迷宮子程序如下程序編寫(xiě)——走迷宮子程序完整的走迷宮子程序如下32程序編寫(xiě)——主程序程序編寫(xiě)——主程序33總結(jié)撥碼開(kāi)關(guān)二進(jìn)制的表示撥碼開(kāi)關(guān)位1位2位3位4代表十進(jìn)制數(shù)1248最終結(jié)果為撥碼開(kāi)關(guān)所代表的十進(jìn)制數(shù)相加之和。編程的注意要點(diǎn)？學(xué)員點(diǎn)評(píng)總結(jié)撥碼開(kāi)關(guān)二進(jìn)制的表示34軌道競(jìng)速比賽比賽內(nèi)容：老師可以提前準(zhǔn)備好迷宮，然后進(jìn)行迷宮奪寶比賽。比賽規(guī)則：1、由老師擔(dān)任裁判，看誰(shuí)先在迷宮內(nèi)找到寶物，排名。軌道競(jìng)速比賽比賽內(nèi)容：老師可以提前準(zhǔn)備好迷宮，然后進(jìn)行迷宮奪35復(fù)習(xí)與總結(jié)復(fù)習(xí)與總結(jié)36THANKS謝謝聆聽(tīng)THANKS謝謝聆聽(tīng)3711機(jī)器人走迷宮DIYROBOTS-M522課程研發(fā)組11機(jī)器人走迷宮DIYROBOTS-M522課程研發(fā)組38情景引入示例當(dāng)我們眼睛看不見(jiàn)的時(shí)候，該怎么走路呢？情景引入示例當(dāng)我們眼睛看不見(jiàn)的時(shí)候，該怎么走路呢？39情景引入示例情景引入示例40情景引入示例情景引入示例41教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)用具1.復(fù)習(xí)巡線機(jī)器人巡線原理2.學(xué)習(xí)如何使用三個(gè)紅外線傳感器走迷宮編程主板1個(gè)、紅外傳感器3個(gè)、直流馬達(dá)1對(duì)、其余搭建器材若干。教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)用具1.復(fù)習(xí)巡線機(jī)器人巡線原理編程主板1個(gè)、42知識(shí)點(diǎn)分析空間紅外線傳感器：是利用紅外線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種傳感器，有靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，紅外線傳感器可以控制驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行。利用紅外線的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對(duì)零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測(cè)量時(shí)不與被測(cè)物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)分析紅外線傳感器：43巡線機(jī)器人空間迷宮機(jī)器人：迷宮機(jī)器人是以移動(dòng)機(jī)器人作為載體，以可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱成像儀、其它檢測(cè)儀器作為載荷系統(tǒng)，以機(jī)器視覺(jué)—電磁場(chǎng)—GPS——GIS的多場(chǎng)信息融合作為機(jī)器人自主移動(dòng)與自主巡檢的導(dǎo)航系統(tǒng)，以嵌入式計(jì)算機(jī)作為控制系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái);具有障礙物檢測(cè)識(shí)別與定位、自主作業(yè)規(guī)劃、自主越障、對(duì)輸電線路及其線路走廊自主巡檢、巡檢圖像和數(shù)據(jù)的機(jī)器人本體自動(dòng)存儲(chǔ)與遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸、地面遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控與遙控、電能在線實(shí)時(shí)補(bǔ)給、后臺(tái)巡檢作業(yè)管理與分析診斷等功能。巡線機(jī)器人迷宮機(jī)器人：44課堂任務(wù)制作一個(gè)雙紅外傳感器尋線機(jī)器人通過(guò)程序設(shè)定機(jī)器人可以沿黑線行走然后利用制作好的機(jī)器人進(jìn)行競(jìng)速比賽課堂任務(wù)制作一個(gè)雙紅外傳感器尋線機(jī)器人45動(dòng)手制作

制作內(nèi)容：迷宮機(jī)器人比賽規(guī)則：以最短的時(shí)間正確的完成動(dòng)手制作制作內(nèi)容：46開(kāi)始搭建機(jī)器人讓我們開(kāi)始制作機(jī)器人吧！參考《搭建圖冊(cè)》搭建時(shí)間40分鐘搭建要求和重點(diǎn)：要求結(jié)構(gòu)堅(jiān)固開(kāi)始搭建機(jī)器人讓我們開(kāi)始制作機(jī)器人吧！參考《搭建圖冊(cè)》47程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻機(jī)器人沒(méi)有看到墻機(jī)器人通過(guò)傳感器識(shí)別與強(qiáng)的距離，判斷看到墻和沒(méi)有看到墻，是不是和我們用一個(gè)紅外傳感器尋線時(shí)情況差不多呢，看到白地板或者看到黑線。程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻機(jī)器人沒(méi)有看到墻機(jī)器人通過(guò)傳感器48程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻，讀值高機(jī)器人沒(méi)有看到墻，讀值低傳感器看到黑線是因?yàn)楹诰€把紅外線給吸收了，接收不到紅外線，讀出值比較低，和遠(yuǎn)離墻面是一樣的沒(méi)有紅外線反射回來(lái)。同樣看到白地板是因?yàn)榘椎匕宀晃占t外線，全反射回來(lái)了，所以接收到紅外線，傳感器讀值比較高，和接近墻面是一樣的效果，紅外線被反射回來(lái)了?？赏ㄟ^(guò)讀值的高低來(lái)判斷和強(qiáng)大距離，高距墻進(jìn)，低距墻遠(yuǎn)。程序分析-流程圖機(jī)器人看到墻，讀值高機(jī)器人沒(méi)有看到墻，讀值低49程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略50程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略51程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略52程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略53程序分析-走迷宮策略程序分析-走迷宮策略54程序編寫(xiě)本次編程需要用到的輸入模塊有紅外傳感器、撥碼開(kāi)關(guān)打開(kāi)添加變量對(duì)話框，紅外傳感器1的變量名稱命名為irin1；建立紅外傳感器2的變量名稱命名為irin2；建立紅外傳感器3的變量名稱命名為irin3；建立撥碼開(kāi)關(guān)的變量名稱命名為dip；程序編寫(xiě)本次編程需要用到的輸入模塊有紅外傳感器、撥碼開(kāi)關(guān)打開(kāi)55程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取1、建立無(wú)限循環(huán)子程序：紅外測(cè)試；2、在子程序內(nèi)添加紅外傳感器，屬性設(shè)置賦予變量irin1；程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取1、建立無(wú)限循環(huán)子程序：紅外測(cè)試56程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取3、繼續(xù)添加輸出模塊串口發(fā)送，發(fā)送變量為irin1；4、延時(shí)1秒鐘。程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取3、繼續(xù)添加輸出模塊串口發(fā)送，發(fā)57程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取在主程序內(nèi)調(diào)用子程序【紅外測(cè)試】，然后編譯下載。通過(guò)串口調(diào)試助手查看紅外傳感器在手按下和沒(méi)有按下時(shí)的值。紅外傳感器按照插入端口1，方向按照顏色對(duì)應(yīng)。程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取在主程序內(nèi)調(diào)用子程序【紅外測(cè)試】58程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取紅外傳感器不同狀態(tài)值的讀取程序完成編寫(xiě)，可以在菜單->工具->串口調(diào)試助手查看紅外傳感器的值。通過(guò)觀察，在傳感器被按下時(shí)值為237，沒(méi)有按下的時(shí)候值為85，我們只需要識(shí)別一個(gè)按鈕功能，所以取200為中間值，比200大，設(shè)定按下，啟動(dòng)螺絲刀馬達(dá)，比200小，關(guān)閉螺絲刀馬達(dá)。程序編寫(xiě)——紅外傳感器值讀取紅外傳感器不同狀態(tài)值的讀取程序完59程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——左邊靠墻走；B、在左邊靠墻走子程序內(nèi)添加紅外傳感器輸入1，屬性設(shè)置賦予變量irin1；程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——左邊60程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序C、添加條件判斷irin1>180，如果條件成立則機(jī)器人距離左邊墻比較近，機(jī)器人右轉(zhuǎn)（左邊前進(jìn)，右邊停止）。程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序C、添加條件判斷irin1>1861程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序D、添加條件判斷irin1<180，如果條件成立則機(jī)器人距離左邊墻比較遠(yuǎn)，機(jī)器人左轉(zhuǎn)（右邊前進(jìn)，左邊停止）。程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序D、添加條件判斷irin1<1862程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序完整的左邊靠墻走子程序如下程序編寫(xiě)——左邊靠墻走子程序完整的左邊靠墻走子程序如下63程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——右轉(zhuǎn)90度；B、在右轉(zhuǎn)90度子程序內(nèi)添加撥碼開(kāi)關(guān)輸入，屬性設(shè)置賦予變量dip；程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程序A、新建一個(gè)子程序：注釋——右轉(zhuǎn)64程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程序完整的右轉(zhuǎn)90度子程序如下C、控制機(jī)器人右轉(zhuǎn)90度。停止0.1秒右轉(zhuǎn)0.3秒（左前-右后）速度dip停止0.1秒程序編寫(xiě)——右轉(zhuǎn)90度子程