创新设计小车循迹实验

创新设计题目：小车循迹实验小车的寻光和避障实验小车平衡实验小车翻越障碍物实验小车循迹实验一、设计要求与方案选择使用了光感传感器组成的小车可以实现自动循迹行走的功能，由于光感传感器对黑线和白板的读数不同，能够实现循迹行走。二、模型搭建循迹机器人搭建的时候，需要考虑机器人能够轻松的直行和转向，能够正常的行驶，光感传感器能够准确的测量下方的光信号。三、控制程序#pragma config(Sensor, S2, guang, sensorLightActive)#pragma config(Motor, motorB, b, tmotorNXT, PIDControl, encoder)#pragma config(Motor, motorC, c, tmotorNXT, PIDControl, encoder)/*!Code automatically generated by ROBOTC configuration wizard !*/task main()int x=SensorValueguang;while(1)if(SensorValueguangx+5)motorb=20;motorc=-20;else if(SensorValueguang0)if(SensorValueguangmax)max=SensorValueguang;motorb=30;motorc=-30;wait1Msec(25);cishu-;while(SensorValueguang20)motorb=30;motorc=30;wait1Msec(25);motorb=-30;motorc=30;wait1Msec(500);motorb=30;motorc=30;wait1Msec(1000);小车旋转半圈每过 25 毫秒测量一次光感强度测量 50 次，并记录下来最大的数值，使小车向着光感强度最大的方向行驶，当超声波传感器测量数值小于 20 即即将撞到障碍物时小车向右旋转，1 秒后继续重复寻光最强的地方行驶。四、小结小车旋转半圈能够寻找光最强的方向并行走，躲避障碍物后能够继续寻找光最强的方向行走。缺点是躲避障碍物后可能会偏离小车原始行驶的路线，需要继续完善程序。小车平衡实验一、设计要求与方案选择使用光感传感器组成的两轮小车，能够实现使用两个小轮保持平衡站立，利用小轮正反转使小车尾部光感传感器始终保持一个数值的原理是小车保持平衡。二、模型搭建自平衡机器人搭建时候，需要考虑传感器距离桌面（地面）的距离，对机器人运行的影响，重心是否过转轴对运行的影响等等。三、控制程序#pragma config(Sensor, S2, guang, sensorLightActive)#pragma config(Motor, motorB, b, tmotorNXT, PIDControl, encoder)#pragma config(Motor, motorC, c, tmotorNXT, PIDControl, encoder)/*!Code automatically generated by ROBOTC configuration wizard !*/task main()int ph=SensorValueguang;float v=0;int cha=0;float pi=0;float pf=0;int last;float k1=15,k2=1.5,k3=2.5;while(1)cha=ph-SensorValueguang;pi=pi+cha;pf=cha-last;v=cha*k1+pi*k2+pf*k3;last=cha;if(v100) v=100;if(v-100) v=-100;motorB=-v;motorC=-v;wait1Msec(15);程序启动时测量记录光感传感器距离地面的位置，当小车摆动时计算出当前位置与初始位置光感强度的差值，加大比例控制，在系统稳定的情况下，可以减小稳态误差，提高控制精度。积分控制能消除系统的稳态误差，提高控制系统的控制精度。但是若太大时，积分作用太弱，以至不能减小稳态误差。微分控制可以改善动态性能，调节时间缩短，允许加大比例控制，使稳态误差减小，提高控制精度。程序初始化，设定平衡位置光感采样目前光感值算出偏差，积分和微分设定速度上下限驱动机器人四、小结小车基本能够保持平衡站立并保持一段时间，局限性是地面必须亮度相同否则可能会对光感传感器测量修正时产生影响。小车翻越障碍物实验1、设计要求与方案选择六爪机器人，要求机器人采用一定的机械结构实现使用足交替步进运动。以曲柄滑块结构为模型加以改进形成每侧三足交替步进运动方式的机器人。2、模型搭建四、小结该结构可以简单实现交替步进运动，不过由于材料和时间有限，曲柄杆长度之间的配合不是很到位，导致结构不是很稳定。第一章：设计要求与方案选择提示：用什么设备，设计什么，达到什么效果；原理分析，可行方案比较与选择等第二章：模型搭建简单说明搭建过程，与注意事项，本章需要贴机器人模型图。例如：自平衡机器人搭建时候，需要考虑传感器距离桌面（地面）的距离，对机器人运