機(jī)器人控制理論與技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE8《機(jī)器人控制理論與技術(shù)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào)：姓名：南京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

實(shí)驗(yàn)一機(jī)器人U-II測(cè)試一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉AS-UII機(jī)器人的組成結(jié)構(gòu)和工作原理；2、熟練操作使用AS-UII機(jī)器人；3、掌握AS-UII機(jī)器人各項(xiàng)基本功能。二、實(shí)驗(yàn)要求1、可以明確能力風(fēng)暴機(jī)器人的各個(gè)組成部分。2、指出主要組成部分的結(jié)構(gòu)和功能。3、學(xué)會(huì)程序的調(diào)試和下載。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟：記錄自檢程序運(yùn)行的結(jié)果，回答每一步用到的傳感器和執(zhí)行器。（1）.LCD液晶顯示是否正常？字符顯示清晰，無(wú)缺行、缺列現(xiàn)象（2）.揚(yáng)聲器（喇叭）是否正常？本組機(jī)器人的喇叭已損壞，無(wú)法發(fā)出聲音。（3）.光敏傳感器是否正常？光敏傳感器正常，左右光敏傳感器的感應(yīng)數(shù)值隨光強(qiáng)不同而變化，其范圍為0～255。光強(qiáng)越弱，數(shù)值越大，光強(qiáng)越強(qiáng)，數(shù)值越小。在相同光強(qiáng)條件下，左右兩光敏傳感器數(shù)值偏差小于10。（4）.紅外傳感器是否正常？正常，距離越遠(yuǎn)數(shù)字越小。范圍是0-4。（5）.話筒是否正常？話筒正常。（6）.碰撞傳感器是否正常？正常，按動(dòng)機(jī)器人下部的碰撞環(huán)，在LCD上能顯示碰撞方位。（7）.運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是否正常？運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)正常，機(jī)器人可移動(dòng)、轉(zhuǎn)彎，同時(shí)在LCD上顯示光電編碼器累計(jì)計(jì)數(shù)值和瞬時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速。（8）.光電編碼器是否正常？正常，機(jī)器人左、右輪子分別轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，輪子內(nèi)側(cè)碼盤(pán)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，LCD上顯示光電編碼器的計(jì)數(shù)值約為33。輪子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，LCD上則顯示光電編碼器的累計(jì)計(jì)數(shù)值。記錄表演程序運(yùn)行的結(jié)果，回答每一步用到的傳感器和執(zhí)行器。(1)電子琴Piano―――從不同的方位觸動(dòng)碰撞環(huán)，機(jī)器人會(huì)發(fā)出不同的聲音。由于揚(yáng)聲器損壞，機(jī)器人無(wú)法發(fā)出聲音沒(méi)聲音。此處用到的傳感器是碰撞傳感器，執(zhí)行器是揚(yáng)聲器。(2)聲與光I'mindark―――在明暗不同的光線下，機(jī)器人會(huì)發(fā)出不一樣的叫聲。由于揚(yáng)聲器損壞無(wú)聲音。此處用到的傳感器是光敏傳感器，執(zhí)行器是揚(yáng)聲器。(3)跟我走Follow―――機(jī)器人會(huì)跟著前方的物體走。能力風(fēng)暴就像一個(gè)可愛(ài)的寵物。機(jī)器人會(huì)跟著前方物體走，此處時(shí)用的傳感器是紅外傳感器，執(zhí)行器是電機(jī)。(4)回聲Echo―――您叫機(jī)器人一聲，機(jī)器人就會(huì)回應(yīng)一聲。能力風(fēng)暴是不是很聽(tīng)話？由于揚(yáng)聲器損壞無(wú)法發(fā)出聲音，此處用的傳感器是話筒，執(zhí)行器是揚(yáng)聲器。(5)走向亮光Gotolight―――如果房間里點(diǎn)著一支蠟燭，機(jī)器人就會(huì)向蠟燭走過(guò)去。沒(méi)有蠟燭，無(wú)法做實(shí)驗(yàn)。此處用到的傳感器是光敏傳感器，執(zhí)行器是電機(jī)。(6)三步舞I'mdancing―――機(jī)器人還會(huì)跳舞呢，欣賞一下吧。

實(shí)驗(yàn)二機(jī)器人傳感器實(shí)驗(yàn)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握AS-UII機(jī)器人各傳感器工作原理；2、掌握簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)、了解流程圖文件的使用。3、掌握各傳感器測(cè)試和使用方法二.實(shí)驗(yàn)要求使用VJC編寫(xiě)程序,并通過(guò)程序輸出結(jié)果判斷，測(cè)試傳感器能否正常工作，如果不能工作，試分析原因。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟1.紅外傳感器實(shí)驗(yàn)（1）紅外傳感器的庫(kù)函數(shù)：ir_detector()（2）測(cè)試程序intir_1=0;voidmain(){while(1){ir_1=ir_detector();wait(0.5);printf("ir=%d\n",ir_1); }}（3）程序輸出結(jié)果與分析LCD上顯示4、2或者1，障礙物距離越遠(yuǎn)，數(shù)字越小，距離最近時(shí)，數(shù)字最大，為4。說(shuō)明紅外傳感器庫(kù)函數(shù)返回值和障礙物的距離成反比。2.光敏傳感器實(shí)驗(yàn)（1）光敏傳感器的庫(kù)函數(shù)：photo()（2）編寫(xiě)程序，當(dāng)光線暗于一定值時(shí)，機(jī)器人將叫兩聲intphoto_1=0;voidmain(){while(1){photo_1=photo(1);if(photo_1>=200){tone(523.200012,0.250000);wait(0.5);tone(523.200012,0.250000);}}}（3）程序輸出結(jié)果與分析當(dāng)亮度下降到一定程度的時(shí)候，機(jī)器人沒(méi)有發(fā)聲，原因是機(jī)器人揚(yáng)聲器損壞，將程序下載到其他組的機(jī)器人，實(shí)驗(yàn)結(jié)果正常。3.碰撞傳感器實(shí)驗(yàn)（1）碰撞傳感器的庫(kù)函數(shù)：bumper()（2）編寫(xiě)程序，碰到障礙物后，機(jī)器人自動(dòng)繞開(kāi)并發(fā)出聲音。intbmp_1=0;voidmain(){while(1){motor(1,80);motor(2,80);bmp_1=bumper();if(bmp_1==1){beep();drive(0,80);wait(0.300000);stop();}else{if(bmp_1==2){beep();drive(0,-80);wait(0.300000);stop();}}}}（3）程序輸出結(jié)果與分析無(wú)障礙物直行，遇到障礙物時(shí)，碰到左邊，執(zhí)行右轉(zhuǎn)，碰到右邊，執(zhí)行左轉(zhuǎn)。沒(méi)有聲音，原因是揚(yáng)聲器損壞。4.聲音傳感器實(shí)驗(yàn)（1）聲音傳感器的庫(kù)函數(shù)：microphone()（2）編寫(xiě)程序，聽(tīng)到聲音后，機(jī)器人開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。intmic_1=0;voidmain(){while(1){mic_1=microphone();if(mic_1>=80){motor(1,80);motor(2,80);}}}（3）程序輸出結(jié)果與分析機(jī)器人聽(tīng)到聲音開(kāi)始直行。

實(shí)驗(yàn)三機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握AS-UII機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)組成和工作原理；2、熟練編寫(xiě)運(yùn)動(dòng)控制程序。二.實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)用VJC語(yǔ)言編寫(xiě)程序，使機(jī)器人能夠按照要求實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟：1.速度75，前進(jìn)3秒，停止2秒，再以速度80，旋轉(zhuǎn)2秒，然后停止。voidmain(){drive(75,0);wait(3.000000);stop();wait(2.000000);drive(0,80);wait(2.000000);stop();}2.把1中動(dòng)作做完循環(huán)體，執(zhí)行三次。voidmain(){inti=0;while(i<3){drive(75,0);wait(3.000000);stop();wait(2.000000);drive(0,80);wait(2.000000);stop();i++;｝3.為什么機(jī)器人直走遠(yuǎn)了，軌跡會(huì)偏，如何調(diào)校一是兩輪相對(duì)于地面的摩擦力不同，行走過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)某個(gè)輪子打滑的情況，二是左右電機(jī)的物理參數(shù)不是完全相同，轉(zhuǎn)速總會(huì)存在很小的差異，當(dāng)機(jī)器人走遠(yuǎn)了，這種差異就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。調(diào)校的方法：一是使用摩擦力大的輪胎，二是通過(guò)兩輪的光電編碼器設(shè)計(jì)一個(gè)有反饋的控制器，使兩輪的轉(zhuǎn)速一致。

實(shí)驗(yàn)四機(jī)器人避障實(shí)驗(yàn)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握AS-UII機(jī)器人避障工作原理；2、熟練編寫(xiě)機(jī)器人避障控制程序。二、實(shí)驗(yàn)要求：分別用流程圖和VJC編寫(xiě)程序，要求機(jī)器人直行或者避開(kāi)障礙物前行。*用紅外線傳感器判斷障礙物，并且躲避發(fā)出警報(bào)。*機(jī)器人可以繞過(guò)障礙物，回到直線行走。三.實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地范圍大體為2.5m×2.5m的正方形區(qū)域，內(nèi)有分隔小區(qū)及障礙物，隔板距離及長(zhǎng)度不小于20cm。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟1、程序流程圖2、VJC程序intir_1=0;voidmain(){while(1){ir_1=ir_detector();if(ir_1==4){tone(523.200012,0.250000);drive(0,80);wait(0.