初中九年级信息技术第3节 机器人避障_第1页
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文档简介

第3节机器人避障目录CONTENTS12碰撞传感器机器人碰撞后退3机器人避障行进探究学习学习目标：认识碰撞传感器。通过机器人碰撞实验，初步掌握避障的一般方法。学习感悟：在“碰撞”的火花中，找到解决问题的一般方法。实践创作：碰撞后退、避障行进程序设计。日常生活中，盲人外出时一般都会带着探路杖，一边行走，一边用探路杖探测前方是否有障碍。若确认没有障碍物，则向前行进；若探测到前方有障碍物，则暂停，转换方向，继续探测、迈进……机器人的行进过程与盲人行走类似。机器人遇到障碍物，通过碰撞检测及时作出反应，边探测、边行进。一、碰撞传感器碰撞传感器有两种类型：一种是微型开关，一般被封装，通常还伸出一根探测杆；另一种是按钮开关。如图所示，该机器人的周围分别设置了三个碰撞传感器。通过碰撞传感器的断开、闭合，机器人就可以判断是否发生了碰撞，并根据哪些碰撞传感器发生了动作、判断发生碰撞的方向。带碰撞传感器的“学生机器人”二、机器人碰撞后退任务：为机器人设计碰撞程序。传感器：碰撞传感器。要求：当机器人在行进过程中发生碰撞时，则停止前进，并发出声音警告，同时后退若干距离并转弯。重复此过程。事件分析整个过程可分解为三个事件：行进、碰撞检测和碰撞处理。其中，行进与检测是重复过程，这两个事件产生的顺序不同决定着算法的不同。算法分析算法一：行进一检测碰撞“行进→读碰撞传感器值→判断是否碰撞”。若无，则继续行进；若有，则碰撞处理。依次重复“行进一检测”过程。碰撞一算法1.dat算法分析算法二：检测碰撞一行进先读碰撞传感器值，判断是否碰撞。若有，则碰撞处理；若无，则继续行进。依次重复“检测一行进”过程。碰撞一算法2.dat讨论学习（1）仔细分析算法一和算法二的流程图，想一想，它们最主要的区别是什么？算法一算法二区别（2）分别将直流电机的转速设定为“2”和“20”，观察机器人在两种不同速度下应对碰撞的差异，并分析速度对碰撞的影响。三、机器人避障行进机器人检测到障碍物后，主动做出反应以避免碰撞，这种机器人的智能化程度更高了。利用红外传感器可以帮助机器人实现避障的目的，如图所示。机器人避障任务：为机器人设计避障程序。传感器：红外传感器。要求：当机器人在行进过程中检测到障碍物时，能主动作出转弯动作，避免发生碰撞。重复此过程。事件分析整个过程可分解为三个事件：行进、障碍物检测相避障处理。算法分析左转弯（打√）右转弯（打√）左电机□正转

□停

□正转

□停

右电机□正转

□停

□正转

□停

程序“避障行进.dat”程序的流程图，如图所示。“避障行进”程序探究学习（1）当障碍物很小，或者距离机器人很远时，机器人能否发现障碍物？为什么？（2）假设电机没有停转，如何实现机器人转向？请模仿转弯事件算法分析表设计你的算法，并画出左转（或右转）的流程图。左转弯右转弯左电机右电机流程图（3）分别对不同红外传感器的检测半径参数进行测试，并完成下表。测试检测半径是否安全转向转弯距离一□是□否□偏大□合适□偏小二□是□否□偏大□合适□偏小三□

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