内容正文:
第1节 机器人走迷宫
目 录
CONTENTS
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活动要求
任务分析
3
程序流程图
探究学习
学习目标:进一步掌握红外传感器的应用方法,掌握“趋近”式问题的处理方法。
学习感悟:失败是成功之母,在反思中调整程序。
实践创作:走迷宫程序设计。
一、活动要求
由于红外传感器探测有一定的有效距离,所以在沿墙壁行走的过程中,检测到有墙壁时,机器人必须向着偏离墙壁的方向行走;检测不到墙壁时,再折向墙壁行走,以控制机器人与墙壁间保持一定的距离。如此反复,从而完成行走任务,这就是“趋近”式处理方法。由此可见,机器人的行走路线并非一定是直线,根据转向算法的不同也可能是折线或曲线,如图所示。
机器人沿墙行走示意
任务:为机器人设计沿墙壁行走程序。
传感器:红外传感器。
要求:使机器人沿墙壁左侧行走。机器人在行进中既不能与墙壁碰撞,又不能离墙壁太远。
方法:左手规则。
二、任务分析
整个过程可分解为三个事件:找到墙壁、沿墙行走和转弯处理。
三、程序流程图
找到墙壁
类似于碰撞检测。
沿墙行走
沿墙壁行走可分解为两种走向:偏向墙壁行走和偏离墙壁行走,循环往复,如图所示。
机器人沿墙行走流程图
程序
“沿墙行走.dat”程序的流程图,如图所示。
“沿墙行走.dat”程序
转弯处理
根据多个红外传感器的检测结果,明确障碍物方位,实现转向。
红外传感器检测、定位和转向情况分析表
前方 左侧 右侧 障碍物方位 转向
0 1 0 左侧 右转
1 0 0 前方
0 0 0 无
1 1 0 左前方
①“1”表示有障碍,“0”表示无障碍;②行走规则:左手规则。
讨论学习
寻找较理想的电机转速比。要求每个小组按不同方向分别测量三组电机的数据。
方 向 左电机 右电机 实验结果
偏向墙壁 □偏大 □理想 □偏小
□偏大 □理想 □偏小
□偏大 □理想 □偏小
偏离墙壁 □偏大 □理想 □偏小
□偏大 □理想 □偏小
□偏大 □理想 □偏小
理想的电机 转速比