内容正文:
沿轨迹行走的机器人
第9课
机器人
机器人
循迹
循
迹
要让机器人沿着我们预先地上画好的路线行走,就要给机器人装上特殊的“眼睛”,让它能识别地面上的路线。
目 录
CATALOGUE
认识轨迹传感器
编写机器人循迹程序
多种方法实现机器人循迹
搭建与调试循迹机器人
01
02
03
04
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目 录
CATALOGUE
认识轨迹传感器
01
一、认识轨迹传感器
用于发射白光与红外光,同时具有降低环境光干扰的作用
通过检测地面反射回光线的亮度值来识别轨迹。
用于调节传感器的灵敏度,顺时针增强,逆时针减弱。
轨迹传感器
光电发射管
光电接收管
可调电阻
光电接收器
长
当检测到的亮度值高于设定值时,传感器范围值为0,否则为1。
黑色轨迹反射的光线亮度回弱,所以当轨迹传感器检测到黑色轨迹时,返回值为1。
见
识
编写机器人循迹程序
02
逆时针行走
圆环轨迹
让机器人沿圆环形轨迹行走的榜样偶很多,我们先学习其中的一种:让机器人沿轨迹外边缘逆时针行走。
二、编写机器人循迹程序
二、编写机器人循迹程序
动手实践
在仿真界面画一个简单的圆环形轨迹地图
①点击“添加色带”
②选择圆环并按鼠标左键画出轨迹
当机器人位于轨迹外测时,轨迹变量为0,这时让机器人向左转弯,走回轨迹上。
当机器人位于轨迹上时,轨迹变量为1,此时机器人向右转弯,走到轨迹外测
轨迹变量1
轨迹变量0
机器人按照这样的办法“扭来扭去”,不断走下去,就可以完成沿圆环外边缘逆时针行走的任务了。
二、编写机器人循迹程序
我们将轨迹传感器当做机器人的眼睛,当机器人位于不同位置时,“轨迹变量”的变化情况如下:
参考左图
编写让机器人沿圆环形轨迹外边缘逆时针行走的程序:
1.添加轨迹传感器
2.条件判断语句设置为:“轨迹变量==1”
3.加入高速电机,设置条件成立时,左电机为100,右电机为50时机器人向右转;设置条件不成立时,左电机为50,右电机为100时机器人向左转
二、编写机器人循迹程序
测试程序、起始位置及轨迹形状
(1)仿真测试程序。进入仿真环境,将机器人分别放在轨道外和轨道中,看看机器人能否沿圆环行走。
(2)改变起始位置,测试程序。如果机器人的起始位置在其他地方,机器人还能沿圆环行走吗?
(3)改变轨迹的形状,测试程序。试着将圆环删除,加入方形色带轨迹。
试一试
多种方法实现机器人循迹
03
行走方式
沿内边缘行走
行走方向
顺时针方向行走
行走方式
沿外边缘行走
行走方向
逆时针方向行走
沿圆环形行走的方式、方向
循迹
机器人
尝试编写三种沿轨迹边缘行走的程序
(1)沿圆环形轨迹外边缘顺时针行走。 【“看到”轨迹→轨迹变量为1→机器人左转;“看不到”→轨迹变量为0→机器人右转】
(2)沿圆环形轨迹内边缘顺时针行走。【“看到”→变量1→右转,“看不到”→变量0→左转】
(3)沿圆环形轨迹内边缘逆时针行走。【“看到”→变量1→左转,“看不到”→变量0→右转】
试一试
长
机器人除了能沿圆环形轨迹边缘行走之外,还能在轨迹上行走。
这种方法至少需要用到两个轨迹传感器,分别用于检测轨迹线左边缘和右边缘。机器人通过接收两个轨迹传感器的检测结果来判断机器人是否偏离轨迹线,从而调整行走方向,使机器人利用两个传感器“夹”着轨迹行走。
见
识
搭建与调试循迹机器人
04
LED
显示器
动手操作
让我们利用教育机器人的配件,动手搭建调试一个循迹机器人吧!
其中轨迹传感器最好装在机器人下方的正中间位置,且尽量放在循迹机器人最前方。
可以通过增加“LED显示器”,以便在调试程序时清楚地显示“轨迹变量”的当前值,更好地检验程序的对错。
四、多种方法实现机器人循迹
注意:仿真情况与实物未必一致,必要时需要根据实际情况调整机器人左右轮转速,避免因速度太快而偏离轨道。
课 堂 总 结
一
认识
轨迹传感器
二
编写机器人循迹程序
三
多种方法实现机器人循迹
四
搭建与调试循迹机器人
课堂总结
沿轨迹行走的机器人
第9课
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