機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)報告

機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)報告在機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，我們趁著周六空閑時間，從早上9：00到晚上9：00，順利結(jié)束了機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（1）。雖然時間比較緊張，但我們從中學(xué)到了許多，同時也從中體會到動手的樂趣。這次實(shí)驗(yàn)從很大程度上讓我們從枯燥的課本走出來，親自動手去摸索，去實(shí)踐，從而體會到實(shí)驗(yàn)的樂趣，從中也學(xué)到了很多。機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)雖然時間短，但是我們每個小組成員在老師的指導(dǎo)下有條不紊的進(jìn)行，主要分四大部分：1.熟悉機(jī)器人能力風(fēng)暴VJC1.5仿真軟件和能力風(fēng)暴機(jī)器人，了解各個部分作用以及基本工作原理；2.利用仿真軟件編程，讓機(jī)器人按照所編程序而做各種動作；3.利用EI組件，配合仿真軟件和機(jī)器人，動手組裝教材模型；4.利用EI組件，自己創(chuàng)新構(gòu)造模型，實(shí)現(xiàn)其功能。下面就具體的從這幾個方面來介紹一下我們的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.熟悉機(jī)器人能力風(fēng)暴VJC1.5仿真軟件和能力風(fēng)暴機(jī)器人，了解各個部分作用以及基本工作原理先說一下機(jī)器人，“能力風(fēng)暴”智能機(jī)器人融合了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計.機(jī)械.電子.傳感器.計算機(jī)和人工智能諸多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。能力風(fēng)暴的活動器官是執(zhí)行具體功能（如說話.走路.轉(zhuǎn)圈等）時所要用到的部件。初次一看就像一個外星人飛船，仔細(xì)看大致分為了以下幾個部分：主板，紅外傳感器，光敏傳感器，碰撞傳感器，揚(yáng)聲器，輪子，直流電動機(jī)等等。主板位于能力風(fēng)暴心臟部位的控制部件是能力風(fēng)暴的大腦--主板，跟人的大腦一樣，它在控制機(jī)體運(yùn)動的時候，要完成接受信息、處理信息、發(fā)出指令等一系列過程。能力風(fēng)暴的大腦有記憶功能，這主要由主板上的內(nèi)存實(shí)現(xiàn)，至于大腦的分析、判斷、決策的功能則由主板上的眾多芯片共同完成。紅外傳感器能力風(fēng)暴的紅外傳感器能夠和人的眼睛一樣，在遇到前方有障礙物時，將信息反饋給大腦，再由大腦通知行走部件，避開障礙物。在能力風(fēng)暴的可視范圍內(nèi)，它的可視距離是可以調(diào)整的。光敏傳感器光敏傳感器可以探測到地面各個位置的不同顏色和不同亮度，和人一樣，能力風(fēng)暴也能夠知道它所處的環(huán)境范圍內(nèi)光線的強(qiáng)弱，光敏傳感器位于機(jī)器人的正前方。光敏傳感器將光線的強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x取的數(shù)字，這樣能力風(fēng)暴就可以判斷周圍光線的強(qiáng)度。通常光敏傳感器將光線的強(qiáng)度轉(zhuǎn)變成可讀取的數(shù)字，這樣能力風(fēng)暴就可以判斷周圍光線的強(qiáng)度。碰撞傳感器在能力風(fēng)暴的正面下部放了幾個碰撞傳感器，分別在正前方、左前方和右前方，確保能力風(fēng)暴的正常活動，但遇到障礙物的時候，通過碰撞能打開或者關(guān)閉開關(guān)，從而執(zhí)行下一個命令。揚(yáng)聲器能力風(fēng)暴也可以說話，它的嘴就是揚(yáng)聲器。當(dāng)然現(xiàn)在還不能讓能力風(fēng)暴說人話，揚(yáng)聲器只能發(fā)出一定頻率的聲音，比如可以按照程序輸出音樂旋律等。輪子能力風(fēng)暴的輪子一共有四只：兩只主動輪、兩只從動輪。主動輪帶動整個能力風(fēng)暴運(yùn)動，從動輪起到平衡和導(dǎo)向的作用。在4只輪子的共同配合下，能力風(fēng)暴能夠完成向前直走、向后倒退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、原地打轉(zhuǎn)等技術(shù)動作。直流電機(jī)在能力風(fēng)暴上有兩個直流電機(jī)，它在機(jī)器人輪子的上部，可以講電池提供的電能轉(zhuǎn)化為動能，讓機(jī)器人利用電能動起來。直流電機(jī)通過調(diào)節(jié)不同的轉(zhuǎn)動速度，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人隨心所欲的慢走或快走。另外，能力風(fēng)暴還有一個程序編輯軟件VJC，可以對能力風(fēng)暴進(jìn)行編程并下載到能力風(fēng)暴里。下圖就是VJC的界面，左側(cè)包括了各個指令庫，有執(zhí)行器模塊庫，傳感器模塊庫，控制模塊庫以及程序模塊庫等等。通過各個模塊的調(diào)動來編程。2.利用仿真軟件編程，讓機(jī)器人按照所編程序而做各種動作了解了機(jī)器人和仿真軟件，我們開始了各種嘗試。剛開始我們編程最簡單的動作，知識機(jī)械性的向前向后走，后來越來越熟練，就編的復(fù)雜了一點(diǎn)，通過調(diào)用各種循環(huán)，以及各個不同的傳感器來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動作。最后驗(yàn)收的時候，我們給我們的編程取名“飛蛾撲火”，就是通過循環(huán)條件，讓機(jī)器人一次又一次通過碰撞傳感器來感知前方障礙物，并在碰撞后做出一系列的動作，例如，在感知到碰撞時，發(fā)出警報聲，然后通過旋轉(zhuǎn)指令來掉頭，后退，在指定的時間內(nèi)后退一段距離后，再次改變行駛方向，繼續(xù)前進(jìn)?？傊?，在這一連串的動作中，運(yùn)用的命令大致包括前進(jìn)，后退，音樂，碰撞感應(yīng)，旋轉(zhuǎn)等等。在一次次的機(jī)械碰撞中，我們體會到了其中的樂趣。當(dāng)然，這個階段也就在歡聲笑語中結(jié)束了。3.利用EI組件，配合仿真軟件和機(jī)器人，動手組裝教材模型按照教材所列的各個模型，每個小組挑選一種，通過組裝EI組件來實(shí)現(xiàn)其功能。面對一大堆各種各樣的組件，我們選擇了傳送帶這個模型。我們按照教材的要求，先找齊了組裝所需要的各個零件，然后開始了我們的組裝計劃，當(dāng)然在組裝中我們也是小麻煩不斷，要不就是前后順序給顛倒了，要不就是哪個零件給遺忘了，以至于還得拆了重新組裝，總之，皇天不負(fù)有心人，在我們小組的共同努力之下，傳送帶完整的展現(xiàn)在我們面前。接下來就是如何編程序讓組件上的馬達(dá)和所編的程序充分結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)完美的合作。我們又在組件中找了一個小燈來起到警示作用，傳送帶在正轉(zhuǎn)的時候，我們利用紅外線傳感器感應(yīng)，在機(jī)器人面前放上障礙物，此時傳送帶開始反轉(zhuǎn)，同時小燈也開始亮起來，以達(dá)到警示作用。傳送帶正常運(yùn)作，從未也完成了他的使命。4.利用EI組件，自己創(chuàng)新構(gòu)造模型，實(shí)現(xiàn)其功能。最后的實(shí)驗(yàn)就是小組成員發(fā)揮自己的想象力，組件自己想要或者夢想的東西，面對這一大堆的零件，我們簡單的復(fù)雜的都想了，最后我們小組的王明輝我們整天坐電梯，要不就做個升降機(jī)得了，我們感覺不錯，達(dá)到了共識，既然有了明確的目標(biāo)，我們就開始動手了，想了一下基本原理，肯定離不開傳動件絲杠，另外我們還選了小電機(jī)，平板，減速齒輪箱，梁，1：1帶軸轉(zhuǎn)向齒輪箱，H型連接器，A型連接器等等，大致想到的零件收齊后，開始了組裝。首先我們把小電機(jī)放在平板的下面使得平板上面部分看起來沒那么復(fù)雜，把小電機(jī)附著在平板下方，與減速齒輪箱連接，接著利用帶軸轉(zhuǎn)向變速箱改變了小電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，然后把絲杠下端與帶軸轉(zhuǎn)向變速箱連接，固定連接處后，利用梁等一系列的組件把絲杠上下固定以保持平穩(wěn)這樣組裝基本上算是完事了。接下來就是運(yùn)作了，我們加上了提示燈，又結(jié)合風(fēng)暴機(jī)器人的各種功能最后升降機(jī)順利運(yùn)行。我們利用紅外傳感器，上升過程中，紅燈亮起，在遇到紅外干擾時，升降機(jī)開始向下運(yùn)行，同時紅燈熄滅，綠燈亮起。警示燈，紅外線感應(yīng)以及升降機(jī)的結(jié)合，使得最后升降機(jī)的有序安全的運(yùn)行。隨著升降機(jī)的順利運(yùn)行，我們的機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)也接近了尾聲，短暫但充實(shí)的一天就這樣結(jié)束了，顯然我們