第四章-认识LEGO机器人系统

复习,机器机器人智能机器人,计算机控制,加入传感器（对环境有感知能力）,复习机器人的基本组成,1.机械本体2.驱动伺服单元3.计算机控制系统4.传感系统5.输入/输出系统接口,操作型本体机构,移动型本体结构,液压伺服驱动,电机伺服驱动,气动伺服驱动,一个稳定的工作结构,一个不稳定的工作结构,本学期学习内容,了解LEGO智能机器人系统学会使用Robolab软件进行编程的基本方法通过搭建与编程，加深理解机器人的设计理念与制作方法学会用综合思考与分析的方法，解决机器人设计制作过程中出现的问题。,本学期学习要求,理解机器人设计过程中使用的基本概念学会每个设计任务中的编程方法和结构设计与搭建方法。学会用综合分析的方法解决机器人设计过程中遇到的问题。学会表达自己的编程思想和结构设计思想。,智能机器人课上课要求,请按时到达专业教室上课不带食物和水进入教室固定座位，不随意调换座位爱护桌面零件设备，不得丢失和损坏请勿在桌面和板面上涂画下课后认真将各种零件归位、码放整齐，老师检查后方可离开教室,考核,创作一篇未来机器人设想的一篇小论文平时动手搭建期末综合测试,第四章认识LEGO机器人系统,第一节LEGO机器人系统,一、乐高教育机器人组成,1.NXT(RCX)可编程积木机器人指令探索者（theRoboticCommandeXplorer),2.ROBOLAB图形化编程软件,3.乐高积木,4.各种类型的传感器,二、LEGO机器人系统,在RCX（或NXT)微电脑控制下，执行使用Robolab编程软件编写的程序，让使用LEGO设备、零件搭建的机械结构，能够自动完成一定的设计任务（执行某些操作或移动动作等）的系统。,三、LEGO机器人的设计过程,设计与搭建,使用Robolab编写程序,将编写好的程序下载到RCX上,执行程序与调试,第二节认识RCX,输入端口,输出端口,课堂实践,在A端口连接一个马达，观察不同的连接方向上，马达的转动方向有不同吗？如果马达太快了，无法判断转动方向，请用机械的方法，让马达的速度降下来。,第三节初识Robolab2.5.4软件,一、做Robolab2.5.4管理者Robolab2.5.4管理员Robolab2.5.4设置二、导航者级别（1）,课堂实践：,一、制作一个单马达驱动的4秒小车二、将导航者级别中4秒小车的程序下载到程序3三、调试小车四、比较小车行驶距离长短，改进你的小车,三、导航者级别（2）,1。设定马达的能量级别,2。认识使用触动传感器,触动传感器，是乐高传感器中最简单、最直观的一种。它的工作方式非常像是门铃上的按钮：当它被按下时，电路接通，电流就会通过，RCX就能够检测到电流，那么你的程序就会读取触动传感器的当前状态，触动传感器有两种状态，开或关。,课堂实践：,我做的小车，碰墙会停下来。,第四节认识Robolab2.5.4软件,一、内部命令RCX启动时已经装在固件中命令。命令运行时不受外界影响。例如：时钟、循环、中断、子程序、跳转等。二、外部命令因外部环境条件发生变化而触发的事件，产生控制机器人的命令。例如：触动、光电、角度、温度等传感器所产生的命令。,内部命令,外部命令,课堂实践,小车做弧线运动，碰墙后停止。,小提示：触动传感器连接方式,三、Robolab软件中常用的电脑命令,打开文件保存文件程序只执行一次程序循环执行多次,打开文件,保存文件,单次运行程序,循环运行程序,课堂实践：,做一辆结实的小车，既要下台阶，又要碰墙，但是不损坏。,第五节学会使用光电传感器,一、认识光电传感器光电传感器是测定被测物体光的反射率传感器。小红灯发射出光线，另一个灯接收，所以，光电传感器接收到的是反射光的百分比（0-100%）,二、理解Robolab软件导航者级别中的光电传感器命令,光电传感器命令,三、图标命令含义,被测光值上升5%,被测光值下降5%,注意：这两个命令都是相对反射值，与被测物体的初始反射值有关,四、如何使用光电传感器,下载到RCX上的程序要含有使用光点传感器的命令。使用View按钮观察连接光电传感器的端口,五、光电传感器的影响因素,外界环境光是光电传感器测量过程中的主要影响因素。被测物体的平面粗糙度光电传感器应尽量垂直于被测物体表面,课堂实践,做一个追光（或者怕光）的小虫子,复习:图标命令含义,被测光值上升5%,被测光值下降5%,注意：这两个命令都是相对反射值，与被测物体的初始反射值有关,六、认识光电传感器的阀值,光电传感器的光值使用RCX上光电传感器测定的当前值。光电传感器的阀值程序中使用的等待光电传感器控制的值,等待根据光电传感器阀值进行控制的命令,等待光电传感器阀值小于45,等待光电传感器阀值大于45,七、取值时的标定阀值=（光值1+光值2）/2,课堂实践,制作见黑线向后退10cm停止的小车。,第六节程序的顺序结构,一、程序运行时，按照每一个控制命令执行的先后顺序进行执行的程序结构。,第一步控制,第二步控制,第三步控制,结