初中九年級信息技術(shù)讓機(jī)器人走迷宮_第1頁
初中九年級信息技術(shù)讓機(jī)器人走迷宮_第2頁
初中九年級信息技術(shù)讓機(jī)器人走迷宮_第3頁
初中九年級信息技術(shù)讓機(jī)器人走迷宮_第4頁
初中九年級信息技術(shù)讓機(jī)器人走迷宮_第5頁
已閱讀5頁,還剩10頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

讓機(jī)器人走迷宮任務(wù)導(dǎo)航機(jī)器人不僅可以在簡單的環(huán)境中前行、轉(zhuǎn)彎,還可以在硬件和軟件的配合下,執(zhí)行諸如走迷宮這樣復(fù)雜的任務(wù)。在迷宮中,機(jī)器人依靠適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳈z測、識別環(huán)境,按設(shè)計(jì)的算法指揮機(jī)械裝置,輕松地穿越迷宮。任務(wù)一設(shè)計(jì)走迷宮機(jī)器人與大多數(shù)簡易機(jī)器人一樣,納英特機(jī)器人硬件也主要是由傳感器、控制器、電機(jī)和機(jī)械裝置等部分構(gòu)成(見圖3-1)??刂破鞯囊贿呌泻芏鄠鞲衅鹘涌冢ㄒ妶D3-2),朝前的一側(cè)從左到右依次為3?10號接口,共8個(gè)。其中3?6號接口適合接模擬傳感器,7?10號接口適合接數(shù)字傳感器。另一側(cè)從左到右是11?15號數(shù)字接口??刂破鞯牧硪贿吺请姍C(jī)的接口(見圖3-3),從左到右分別為motor0、motor1、motor2、motor3。組裝仿真機(jī)器人小車時(shí),我們一般把左邊的電機(jī)接在motor0上,右邊的電機(jī)接在motor1上。紅外光避障傳感器有一對紅外信號發(fā)射與接收二極管,發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外光信號,接收管接收這種頻率的紅外光信號,當(dāng)檢測方向遇到障礙物時(shí),紅外光信號反射回來被接收管接收(見圖3-6)。機(jī)器人就是利用紅外光的返回信號來識別周圍環(huán)境變化的。工作時(shí),紅外光避障傳感器檢測到信號時(shí)指示燈亮紅燈并輸出1,無信號時(shí)指示燈不亮并輸出。為了設(shè)定紅外光避障傳感器的檢測距離,我們常在其檢測方向的給定距離處,放置一個(gè)與實(shí)際物體類似的障礙物。如果此時(shí)指示燈亮,用一把小十字螺絲刀將調(diào)節(jié)器逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)至指示燈剛好不亮為止;如果此時(shí)指示燈不亮,將調(diào)節(jié)器順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)至指示燈剛好亮起為止。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器將紅外光避障傳感器的檢測距離調(diào)近,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器將紅外光避障傳感器檢測距離調(diào)遠(yuǎn)。按照上面的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析,如果只在機(jī)器人的正前方安裝一個(gè)紅外光避障傳感器,則很難全面地獲取環(huán)境信息,因此可以將紅外光避障傳感器調(diào)整至右前45°的位置,讓紅外光避障傳感器盡可能多地為機(jī)器人提供環(huán)境信息(見圖3-8)。我們將此方案作為走迷宮機(jī)器人的1號方案,當(dāng)然還可以設(shè)計(jì)出許多其他的方案。任務(wù)二探究走迷宮的算法由于機(jī)器人是依靠傳感器獲取外界環(huán)境的信息來控制自身的行為動作的,因此傳感器的裝配對機(jī)器人完成任務(wù)的算法有著直接的影響。1號方案的機(jī)器人紅外光避障傳感器裝配在其右前45°的位置,因此它只能檢測到右側(cè)的墻壁。如果讓機(jī)器人走迷宮,它的行走將會是下面的情形:紅外光避障傳感器檢測到墻壁則左轉(zhuǎn),檢測不到墻壁則右轉(zhuǎn)(見圖3-9)。如果用流程圖描述1號方案機(jī)器人走迷宮的算法,可得到如下的流程圖(見圖3-11)。1號方案的算法設(shè)計(jì)中,一個(gè)紅外光避障傳感器的設(shè)計(jì)顯然制約了機(jī)器人穿越迷宮的能力。那么,改進(jìn)1號方案的紅外光避障傳感器設(shè)計(jì),使用兩個(gè)紅外光避障傳感器,將它們一個(gè)安裝在正前方,一個(gè)安裝在右前方,讓機(jī)器人在其前方和右邊都獲得足夠多的環(huán)境信息,我們以此作為2號方案。機(jī)器人沿迷宮墻壁的右側(cè)行走,讓機(jī)器人走遍迷宮所有房間,這是走迷宮的一種方法,我們稱這種方法為“右手法則”。“右手法則”是右轉(zhuǎn)優(yōu)先的算法設(shè)計(jì),也可以說成:能右轉(zhuǎn)就右轉(zhuǎn),否則就前行或左轉(zhuǎn)。任務(wù)三編寫走迷宮程序程序編寫與硬件的端口連接關(guān)系密切,所以在編程前,我們要明確機(jī)器人傳感器、電機(jī)等組件的連接接口。NSTRobot是納英特機(jī)器人編程的軟件平臺,它既提供了直觀的閣形化編程方式,又可以從流程圖自動生成C語言的程序代碼,為代碼方式編程創(chuàng)造了過渡性的環(huán)境。雙擊桌面上的NSTRobot軟件圖標(biāo),啟動NSTRobot程序,會彈出如圖3-15所示的窗口。其中,執(zhí)行器模塊庫包含機(jī)器人的各類動作操作;控制模塊庫包含各種程序流程圖的控制;流程圖編輯區(qū)可通過拖放方式將某個(gè)模塊拖至流程圖區(qū),顯示、編輯流程圖;C代碼顯示區(qū)顯示由流程圖自動生成的C語言程序代碼。1號方案機(jī)器人的紅外光避障傳感器連接在12號數(shù)字接口,當(dāng)它檢測到墻壁就返回?cái)?shù)字1,否則返回?cái)?shù)字0。按照其走迷宮的算法設(shè)計(jì):看不到墻壁就右轉(zhuǎn),否則就左轉(zhuǎn),我們可以先用流程圖做如下的編程(見圖3-21)。接著,使用“控制模塊庫”中的“條件循環(huán)”。雙擊“條件循環(huán)”并設(shè)置其參數(shù)為“永遠(yuǎn)循環(huán)”(見圖3-22)。再使用“控制模塊庫”中的“條件判斷”,雙擊流程線上的“條件判斷”并設(shè)置其參數(shù),單擊“增加條件”按鈕并確定(見圖3-23)。這樣就完成了程序編寫。綜

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論