第5课自动避障机器人

第5课自动避障机器人用于在废墟中搜救的机器人任务：井下采矿时，难免会发生矿井爆炸事故，在着火或有毒的矿道里，我们进去救助遇险人员是很危险的，但让机器人去做，我们就不用担心了。那么，怎样才能让机器人在矿道中避开障碍物自由出入呢？第5课自动避障机器人一、任务分析小活动作个小实验，选定好目的地后，选两个同学，将其中一个同学的眼睛蒙起来，然后让他们一起走过去，我们会发现什么问题呢？说说想想为什么没有蒙住眼睛的同学能很快地走到老师面前，而被蒙上眼睛的同学却找不准老师的方向，不能准确地走到老师的面前呢？机器人如果没有“眼睛”是否也会找不准方向呢？怎样设计可以避免机器人碰墙呢？人有了眼睛才能行走自如，机器人也一样。机器人要完成躲避障碍的任务，首先要给它装上避障传感器。它有了“眼睛”，可以识别前方的物体之后，我们再告诉机器人在遇到障碍物的时候该怎么做，没有障碍物的时候该怎么做呢？第5课自动避障机器人二、给机器人装上“眼睛”——红外避障传感器1.机器人的眼睛——红外避障传感器是怎样构成的？红外避障传感器相当于机器人的“眼睛”，它是由一个红外线发射管和一个红外线接收器组成。它的主要功能是识别前方是否有物体的存在。当红外线发射管发射出去的红外光遇到物体时会反射给接收管，接收管就会把这个信息传输给机器人的微电脑。第5课自动避障机器人红外线接收管红外线发射管传感器连接器可调电阻避障传感器相当于机器人的“眼睛”，它由一个红外线发射器和一个红外线接收器组成。它的主要功能是识别前方是否有物体存在。2.机器人是怎样避开障碍物的？第5课自动避障机器人在机器人的头部前方，安装有类似人眼的高灵敏度红外传感器，当发射器发射出去的红外光，遇到物体反射回接收器中，接收器就会把这个这信息转化为电信号传输给机器人的微电脑。微电脑接收到传感器的信号后，就会像人的大脑一样开始工作，首先了解到前方有物体了，并且根据信号的内容进行思考，然后准确地判断周围物体所在的位置，指挥机器人在行进当中巧妙避开物体。三、编写程序小活动给机器人安装上避障传感器后，测试机器人躲避障碍物的运行效果。当给机器人安装上“眼睛”后你会发现，机器人见到墙壁并没有停止前进或转向，而是朝墙壁撞去。为什么机器人见到墙壁后没有停止前进或转向，而是撞向墙壁呢？当我们看见障碍物后，是眼睛还是大脑指挥我们躲避障碍物呢？一点通第5课自动避障机器人人的眼睛只是把感知的信息传递给大脑，大脑根据这些信息作出判断。要想让机人躲避障碍物，只给它装上眼睛还不够，还要通过编写程序让机器人的大脑发挥作用。下面我们就编写避障程序。步骤一选择“流程控制模块”库中的“永久循坏”模块，单击设计目的：前面已经讲过，如果不用永久循环，它只会执行一次动作。也就是说每教一个动作，它就只执行一次，不会重复。而这一步的目的是让机器人在永久循环体中不断重复循环动作。第5课自动避障机器人步骤二选择“数字传感器模块”库中的“红外避障传感器”模块，单击设计目的：给机器人装上眼睛，以便看见障碍物。第5课自动避障机器人步骤三双击“红外避障传感器”框，选择前红外避障传感器安放位置及与微电脑连接端口（这里有4个红外避障变量和6个端口选择），然后按确定键。设计目的选择红外避障传感器与微电脑的连接端口及使用前红外避障变量。第5课自动避障机器人步骤四选择“流程控制模块库”中的“条件判断”模块，单击设计目的：判断传感器是否有信号。如果有信号，说明传感器发现了障碍物。第5课自动避障机器人步骤五双击“条件判断”框，输入所需要判断的条件，然后按确定键。如果“前红外避障变量==1”表示前避障传感器有信号，机器人应该做什么呢？设计目的：赋予机器人执行下列动作的条件。第5课自动避障机器人步骤六选择“输出模块”库中的“转向”模块，单击。（添加在条件判断下面左侧的输出框里）设计目的：让机器人在识别到障碍物时，马上转向。第5课自动避障机器人步骤七双击“转向”框，设转动角度为９０度，然后单击“确定”按钮。设计目的：避免机器人转向过大或过小，碰撞到障碍物。第5课自动避障机器人步骤八选择“输出模块”库中的“高速电机”模块，单击，将其添加在条件判断模块右侧的输出框里。设计目的：让机器人在没有识别到物体的时候，一直向前走。第5课自动避障机器人步骤九双击“高速电机”框，设定左、右电机转动速度都为20，然后单击“确定”按钮设计目的：让机器人全速前进，用最短的时间完成任务。第5课自动避障机器人如果想让机器人探测到有障碍物后可以自动转弯，应该怎样设计程序？将仿真环境中调试好的程序下载到机器人中进行检测，实际运行情况又会如何？要想解决这些问题，就需要我们仔细分析、不断尝试，找到解决问题的办法，在解决问题的过程中，提高编写和调试程序的能力。第5课自动避障机器人1、编写机器人追踪物体的程序，进行仿真测试。2、将测试好的程序下载到机器人上操作。提示：在编写程序时，我们要考虑清楚当机器人探测到正在移动的障碍物后，应该如何躲避。第5课自动避障机器人小资料避障传感器控制系统的组成可调电阻：调节并锁定红外避障传感器的探测距离。逆时针调节，传感器探测距离增大；顺时针调节，传感器探测距离减小。探测范围0-100CM备注：红外避障传感器避免强光直射使用，因为强光含有定量的红外光离子，它会被红外避障传感器接收，从而产生误判。