虚拟机器人程序设计初步.doc

一、虚拟机器人程序设计初步一、虚拟机器人程序设计初步学习目标了解虚拟机器人程序的作用，熟悉程序设计界面和图形化编程的基本技巧，掌握在场景中调用和运行模型、程序的方法。了解各程序模块的基本功能，理解和掌握移动、转向和循环三个模块的功能，并以此为基础设计出简单的程序。重点难点：理解和掌握移动、转向和循环三个模块的功能，并以并为基础设计出简单的程序学习内容：一、虚拟机器人程序设计的基本特点虚拟机器人与网络游戏最大的不同，在于它要通过预先设定程序来自动完成各种任务。虚拟机器人程序设计方式有两种：图形化编程和代码编程。图形化编程操作较为简便，系统已经提供了各种程序模块，并以图标的方式呈现，只需要拖动和连接这些模块就可以完成程序的设计。同时，系统采用类C语言，对于一部分对C语言较为熟悉的学习者，也可以直接采用C语言进行程序设计。虚拟机器人程序设计界面包括功能图标设计区、图形化编程区、代码区、属性栏、编译栏等部分(如图2-1)。虚拟机器人的程序模块共分成了四类：第一类是传感器模块，包括触碰、声音、光电、超声波、红外、GPS、计时器、角度计八种，传感器模块的主要作用是从指定的端口读取相应的传感器传回来的数据，以对环境作出判断。第二类是执行模块，这个主要指对机器人发动机、灯光、喇叭、水枪等设备进行控制，共包括：移动、转化、马达、蜂鸣器、灯光、水枪五个模块。第三类是流程模块，主要的功能是对程序的流程进行控制，包括循环、分支判断、暂停、继续、退出、返回等模块(其中有一个停止模块，是对发动机进行控制的，似乎应放到执行类。)第四类是数据模块，主要是用来对各种数据进行定义和计算。包括代码、注释、数据、计算四个模块。二、移动模块和机器人程序的运行移动模块的作用是对发动机进行控制，它的属性栏包括五项参数：前两是指发动机的控制端口；第三个是发动机功率，范围是从-100到100，功率的绝对值越大，其速度越快。功率大于0表示机器人向前运动；功率小于0，表示机器人向后运动。第四个是运动的方向，范围从-180度到180度，运动方向小于0，表示向左转、运动方向大于0，表示向右转、方向等于0，表示向前直行。第五个是持续类型：无限制指机器人一直往前走，直到遇到新的控制指令，时间限定运动的时间，圈数和角度限定发动机的转动圈数。例1让机器人前线前行5秒后停止。相关模块：移动操作步骤步骤一：选择新建，类型选主程序，目录为：D：VirtualRobotprogram，文件名：example1步骤二：选择执行里的移动模块步骤三：把移动模块连接到开始模块的下方步骤四：持续类型选时间，持续选择5，单位是秒步骤五：点击编译、点击保存。步骤五：点击场景，选择打开，打开D：VirtualRobotExamples灭火小学小学.sce步骤六：点击开始，在场景上确定开始位置步骤七：点击机器人按钮，选择D：VirtualRobotExamples灭火小学小学.ive文件，加载机器人模型。步骤八：点击程序按键，选择D：VirtualRobotprogramexample1.rtp文件步骤九：点击运行，演示程序效果。三、转向模块和循环模块转向模块的作用是让机器人原地转向(移动模块也有转向功能，但是它是在运动中转向)。该模块属性里有一个角度参数，范围从-180度到180度，运动方向小于0，表示向左转、运动方向大于0，表示向右转。例2：让机器人走出等边三角形(如图2-2)。相关模块：移动、转向、循环步骤一：选择新建，类型选主程序，目录为：D：VirtualRobotprogram，文件名：example2步骤二：选择执行里的移动模块步骤三：把移动模块连接到开始模块的下方步骤四：持续类型选时间，持续选择5。步骤五：选择转向模块，连接到移动模块的下方，角度选120度。步骤六：依次加入移动、转向、移动模块步骤七：点击编译、点击保存。步骤八：点击场景，选择打开，打开D：VirtualRobotExamples灭火小学小学.sce步骤九：点击开始，在场景上确定开始位置步骤十：点击机器人按钮，选择D：VirtualRobotExamples灭火小学小学.ive文件，加载机器人模型。步骤十一：点击程序按键，选择D：VirtualRobotprogramexample2.rtp文件步骤十二：选择显示轨迹，点击运行，演示程序效果。在这个例子里，等边三角形一共走了用了三个移动模块和三个转化模块，程序里有一个循环模块，可以让一部分命令重复运行。在程序界面中拉出一个循环模块，在属性可以看到它有四种类型：第一种是无限制的循环，指一直循环下去，直到遇到break-跳出循环的指令为止。第二种是条件循环，符合条件继续循环，不符合条件退出循环。