能力风暴机器人编程

第一节图形交互式c语言简介4.1.1 VJC简介图形交互c语言(VJC)是功能强大的风暴智能机器人套件的软件开发系统，包括基于流程图的编程语言和交互c语言(JC)。VJC提供了一个用于开发智能机器人项目、程序和算法、培训等的简单而强大的平台，是世界范围内具有独特知识产权的产品。除了直观的流程图编程外，VJC还允许您使用JC语言编写更高级的自动机程序。流程图和JC语言双剑相结合，不仅能使读者容易入门，还能在编程时发挥最大的创造力。VJC具有操作简单、活泼、明快的模式和简短的文本说明。读者可以使用形象化模块从上到下创建流程图，在编写流程图的同时动态生成没有语法错误的JC代码。流程图建立后，就可以编写程序，然后直接下载到机器人中执行。已经开始的读者可以直接在JC代码编辑环境中编写程序，查看边缘，发现错误，更正，非常方便。VJC让您在各种机器人世界中玩耍，愉快地掌握很多有用的技术知识。要使用通用计算机编程语言(如c、fortran、JAVA)进行编程，必须输入复杂的程序代码，并按照特定语法编写程序。流程图编程不需要记住计算机语言的语法，不需要使用键盘输入程序代码，只要想到“先做什么，然后做什么”，就可以对程序进行编程。VJC就是根据这个想法设计的。使用VJC软件，学生无需关注语言实现的细节，有效地防止语法错误，并帮助集中精力解决问题。VJC的流程图模型由几个基本形式的模块和带箭头的方向线组成：VJC的模块有五种：执行器模块(蓝色矩形)、单功能传感器模块(紫色平行四边形)、具有判断功能的传感器模块(紫色钻石)、控制模块(红色钻石)和程序模块(黄色矩形或椭圆形)。VJC流程图支持多任务程序、子程序调用、浮点和整数、全局变量、简单表达式、复杂条件判断和循环嵌套等。每个模块执行特定的功能。只要用明确的想法连接这些模块，程序的编写就很快完成了。一般程序甚至复杂的消化程序也可以用流程图实现。JC语言交互式c语言(JC)是能力风暴智能机器人使用的专用开发语言。JC包含两部分：编译环境和能力风暴OS ASOS。JC实现标准c语言子集，如控制语句(for、while、if else)、本地变量和全局变量、数组、指针、16位和32位整数以及32位浮点数。JC首先编译用于创建基于堆栈的虚拟机的伪代码，而不是直接编译为特定处理器生成的机器代码。然后，此伪代码由能力风暴操作系统解释运行。JC独特的编译方法具有以下优点：1)解释执行：您可以检查执行错误。示例：JC运行时检查数组中的下标。2)代码简化：伪代码比机器代码短。3)多任务处理：由于伪代码完全基于堆栈，因此进程状态完全由相应的堆栈和程序计数器确定。因此，只要装载新的堆栈指针和程序计数器，就可以轻松地切换操作。作业切换在操作系统上处理，而不是在编译器上处理。JC与标准c比较：JC语言建立在ANSI C标准中。但是，有一些重要的区别。许多差异是因为JC比标准c“安全”。例如，JC会在执行阶段检查阵列下标，因此阵列会变更为指标，或是不允许指标运算。另一个区别是JC的运行时间更短，效率更高。例如，JC中的printf函数没有ANSI C中许多不常使用的格式设置选项。系统特性-图形编程-完整的图形编程方法，简单直观，可使用鼠标进行操作机器人控制程序流程图，由上而下建立，符合国际标准-图形模块-系统图形模块包括执行器模块、传感器模块、控制模块、程序模块、AS多功能扩展卡模块和通信模块支持四个表达式双重条件判断支持多循环嵌套支持支持16个多任务程序支持10个子程序调用提供10个通用系统子程序提供数十个全局变量，包括传感器类、浮点和整数“变量宝箱”集中管理变量，直观方便- JC语言-从流程图自动生成正确的JC代码JC语言符合标准c语言语法标准您可以直接输出JC程序文件JC代码编辑增强功能，完全支持汉字可以同时打开多个JC程序文件编辑在编译错误消息窗口中，您可以导航到发生错误的JC程序文件中的错误语句行查找，替换功能，指定的跳转行显示JC语言关键字颜色状态栏显示光标位置的行数和列数交互运行JC语句-智能下载-智能选择与机器人通信的串行端口，而无需设置串行端口“点击一次”智能下载程序“单击一次”智能下载操作系统ASOS-操作系统ASOS2002 -实时多任务机器人操作系统高性能虚拟机设计运行错误检测4.1.2安装和运行VJC1.6操作系统：VJC1.6在windows 95/98/me/nt4/2000/2003/XP平台上运行。硬件要求：所有能够运行上述操作系统的PC在硬盘上至少有20米的可用空间，最好是配备一个可用串行端口的容量风暴智能机器人，一个24x或更大的光驱。安装VJC1.6将VJC1.6开发安装盘插入计算机光驱后，VJC1.6将自动安装在计算机上。如果未自动安装，则可以通过打开“我的电脑”，打开光盘，运行光盘上的安装程序VJC1.6Setup.exe，然后按照安装向导中的提示执行一步操作来安装VJC1.6。(1)双击光盘上的(2)在出现以下界面时单击(3)出现以下界面时单击(4)在下面的界面中，选择安装路径。下图默认情况下安装在c磁盘根目录下。(5)单击以完成安装。(6)安装成功完成后，桌面上将出现以下图标，您可以使用这些图标。连接串行通信电缆在很多情况下，例如下载或调试程序时，机器人和计算机通过串行通信线路连接。将串行通信线的一端连接到计算机机箱后面的9针串行端口，并将另一端连接到机器人的下载入口。可能出现的问题：如果计算机机箱背面没有额外的9针串行端口，则可以先补充未使用的9针串行端口。如果计算机机箱背面完全没有9针串行端口，则可以到计算机附件商店购买一根us B- 232交换机电缆，然后在串行通信线路上与计算机连接。使用软件双击桌面上的VJC1.6图标，将出现以下对话框：默认选项是“新建-流程图”，单击确定后，流程图将转至界面。配置自动机模型VJC1.6是能力风暴机器人的编程软件。安装VJC1.6后，必须配置自动机模型。也就是说，将编程软件中的机器人模型与使用的机器人模型相匹配。配置自动机模型是编写程序之前必须完成的任务。否则，程序将无法正确下载并运行。这一点请务必注意！假设使用AS-UII能力风暴机器人，我们来看一下VJC1.6如何构建模型。其他模型可以类似配置。程序如下：(1)打开流程图界面。双击桌面上的VJC1.6图标，将出现以下对话框：默认选项为“新建-流程图”，单击“确定”以转至流程图界面，如下所示：(2)单击菜单栏上的“工具(t)”选项卡，然后单击下拉菜单中的“设置选项”，将显示“设置”对话框。(3)在“设置”(settings)对话框中，单击自动机模型下的箭头以弹出模型列表，然后单击as-uii。(4)单击“确定”按钮退出设置。(5)关闭窗口，返回到桌面，然后重新打开流程图界面，将应用为机器人配置的模型 as-u 。注：VJC1.6全部支持六种能力风暴智能机器人：AS-EI、AS-InfoM、AS-InfoX、AS-M、AS-MII和AS-UII。设定程式储存路径您也可以在设定对话方块中设定储存程式的路径。VJC1.6将程序保存在此处设置的路径中。以后保存的程序也可以在这里找到。编写程序如果已创建流程图程序，则在打开VJC1.6窗口时，您可以选择新的流程图程序(请参见图2-1)进入流程图编辑界面，以创建流程图。有关详细信息，请参阅3.1节和第5章。如果要编写JC代码程序，则可以在打开VJC1.6窗口时选择“新建-JC代码程序”(请参阅图2-1)以进入JC代码编辑界面，从而编写JC代码程序。有关详细信息，请参阅3.2节和第6章。下载节目程序准备就绪后，必须下载到机器人中运行。您可以按照以下步骤下载当前程序：1)连接串行通信电缆(请参阅第2.3节)。2)打开机器人电源开关。3)单击菜单栏上的工具(t)按钮，然后在弹出下拉菜单中单击下载当前程序(d)。这将弹出智能下载对话框，并显示下载过程。4)此时，请确认下载程序正常。5)如果对话框中出现“成功下载”一词，只需单击对话框中的“关闭”按钮。成功下载当前程序后，您可以拔下串行通信电缆，按run robot键启动程序。附注：下载程式也可以使用工具列上的下载捷径按钮下载流程图程式、JC程式码程式下载。下载程序中可能出现的问题如下表所示。现象原因解决方法下载路径顺序无效下载时不显示进度操作系统冲突重新下载操作系统机器人死机了重置或重新启动下载一半后提示中断错误下载时按重置键再次下载无法下载程序模型不匹配配置自动机模型运行程序下载程序后，可以拔下串行通信电缆，按执行键运行。或者关闭并打开电源，然后按运行键。操作系统更新更新操作系统也称为下载操作系统。能力风暴机器人出厂时下载了操作系统ASOS。使用过程中，如果操作系统ASOS意外丢失或崩溃，则必须更新操作系统。附注：作业系统冲突的最大征兆是，机器人显示器上只会出现两行黑色方块。更新操作系统的方法包括：1)连接串行通信线路。2)打开机器人电源开关。3)打开流程图界面。4)单击菜单栏上的工具(t)选项卡，然后在弹出下拉菜单中单击操作系统更新(u)。智能更新操作系统对话框出现。5) 5)按“重置自动机”(ASOS)键，对话框将显示下载进程。同时，机器人主控制面板上的黄色发光二极管闪烁，表明正在传输数据。6) 6)如果对话框显示“ASOS已成功下载，系统更新完成”，只需单击对话框中的“关闭”按钮自检通过运行自检程序，可以验证机器人的各个部分是否工作正常。自检程序有9个程序，每次运行程序时，必须再次单击运行键才能运行下一个程序。如果是刚出厂的机器人，如果尚未使用，可以打开电源开关，按执行键运行自检程序。如果已经使用了机器人，通常需要下载并运行自检程序。方法如下：1)连接串行通信线路。2)打开机器人电源开关。3)打开流程图界面。4)单击菜单栏上的“工具”(tools)(t)按钮，然后从弹出式下拉菜单中单击“自动机自检”(s)。此时将出现“智能下载”对话框，其中显示下载过程。5)如果对话框中出现“成功下载”字样，请关闭对话框；6)自检程序下载成功后，拔下串行通信电缆，按run键运行。4.1.3 VJC1.6接口简介双击桌面上的“能力风暴VJC1.6开发”图标以打开“新建”对话框。此对话框有两个界面：流程图程序编辑界面和JC代码程序编辑界面。您可以根据需要进行选择。流程图编辑界面新建-选择流程图程序以进入流程图编辑界面。菜单栏、工具栏、模块库、回收站、流程图生成区域和JC代码显示区域(单击JC代码快捷方式按钮时显示)。菜单栏菜单栏包含各种措施项。文件：新建、打开、保存和关闭都是文档的最基本操作。输出JC程序可以将编译后的程序保存为JC代码。编辑：在编写复杂程序的过程中，一个主程序经常使用多个子程序，因此，使用“编辑”菜单中的“主程序”、“删除子程序”可以使编程更加方便。编辑JC代码将流程图程序的JC代码转换为“编辑JC代码”窗口，以修改编辑内容。显示：VJC1.6界面中的工具栏，用于隐藏/显示JC代码显示区域；连接说明在流程图生成区域中显示或隐藏每个模块的可连接位置上的可显示红点，帮助初学者掌握模块连接技术。您可以使用流程图背景建立流程图的区域交换背景。“放大、缩小流程图”，使用“全部缩放”调整流程图大小。工具：下载当前程序、下载JC程序文件、自动机自检、自动机性能、操作系统更新和设置选项。“下载当前程序”是指将当前流程图程序下载到自动机中。机器人自检程序提供了检测机器人各种功能的程序。“更新操作系统”可以恢复自动机的操作系统ASOS。图3-2流程图编程接口工具栏工具列包含数个捷径按钮，以方便使用。每个快捷按钮的工作方式如下图所示。模块库区可以通过鼠标单击打开模块库。图3-3是AS-InfoM自动机的模块库扩展图。机器人模型不同，模块库略有不同。垃圾桶JC代码显示区域(a) (b)(c) (d)图3-3模块库流程图创建区域图3-2中，最大的窗口是流程图生成区域，通过将模块库区的模块移动到该区域，生成流程图程序可以连接到该区域。连接的模块成为整体，可以一起移动。还可以断开模块之间的连接，然后删