2014年 教学版虚拟机器人培训

1、2014年广州市信息技术教材虚拟机器人培训,2014年5月,一、培训内容,1.教材分析 2.人工智能、机器人、虚拟机器人的基本概念 3.虚拟机器人软件的结构与基本操作（场景、组装、图形化编程） 4.机器人直行程序（顺序结构） 5.机器人走正方形程序（循环结构） 6.机器人触碰和避障程序（ 分支结构） 7.机器人巡线 8.综合应用 9. 教学建议,二、教材分析,在学习本章以前，学生学习了第二单程序设计初步， ，已经以VB为工具学习了计算计程序的基本概念、程序的基本要素，程序的三种结构（顺序、分支、循环）、程序设计的基本方法等知识和技能。第三章的学习内容，是第二章的应用案例和知识延伸。,二、机器人

2、与虚拟机器人,机器人是人工智能领域的一个分支。机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。,仿真（simulation）技术，或称为模拟技术，指用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟机器人是指利用仿真软件开展智能机器人学习、竞赛等活动，学生通过电脑和网络，在仿真系统中开展智能机器人学习和研究，模拟实物机器人的功能，完成指定的任务。与实体机器人活动相比，虚拟机器人活动价格低廉、管理方便，极易推广和应用。,三、“易时代”3D仿真虚拟机器人,机器人是人工智能领域的一个分

3、支。 “易时代（ETR）3D仿真虚拟机器人系统”是广州市教育信息中心（电教馆）从2008年开始，通过政府立项投资，设计并与南方科技有限公司合作开发的一套虚拟机器人系统。基于这一台平，在广州市及广东省连续四年组织了大规模的竞赛活动。由于该项活动具有的公益性、教育性、趣味性、创新性等优点，受到了广大中小学生的热烈欢迎，并受到了新闻媒体的关注，已经形成了广州市中小学科技教育活动的一个特色品牌。,“易时代”虚拟机器人1.0 (虚拟灭火2009年发布）,“易时代”虚拟机器人1.1 (虚拟火炬传递2010年发布）,“易时代”虚拟机器人2.073 (智能校车2012年发布）,“易时代”虚拟机器人2.12 (

4、虚实结合2012年发布）,“ETR”虚拟机器人竞赛版,“易时代”虚拟机器人教学版1.0,四、相关资源的获取,请先在广州教育城（)注册用户名和帐号 登录下载（即“模型与编程”的首页），下载ppt、案例等资源。,五、软件系统组成,软件可从下载。 3D仿真虚拟机器人教材版1.0 由以下部分组成： 1.模型与编程（模形组装、流程图编程、文本编程） 2.地图编辑 3.仿真（机器人演示平台） 所有的元素，均和一个tsk文件关联。,五、主要文件,Tsk文件（ 地图） Bot文件（机器人模型） Flw文件 （原程序文件） rtb文件 (可执行文件）,地图编辑,3D仿真机器人的“地图”

5、是机器人竞赛的虚拟环境，用户可在地图编辑器打开现有的地图，添加、移动、删除：建筑、静止的汽车、障碍物、白线等元素。,对三D场景的控制,1.在屏幕上方按鼠标左键，镜头向前 2.在屏幕下方按鼠标左键，镜头向后 3.在屏幕左方按鼠标右键，镜头向左平移 4.在屏幕右方按鼠标右键，镜头向右平移 5.在屏幕上方按鼠标右键，镜头向上平移 6. 在屏幕下方按鼠标右键，镜头向下平移 7.在屏幕上方按鼠标右左键，镜头前翻滚 8.在屏幕下方按鼠标右左键，镜头后翻滚,模型组装,3D虚拟机器人采用的是全图形化模拟的组装方式，用户可组装轮子和各种传感器，并可指定传感器的数据端口。 打开一个tsk文件，可看到“模型拼装”的

6、标签，打开后可以看到其安 现有的传感器一共有七种，红外、超声波、远红外、光电、碰撞、GPS、指南针 （1）可通过X、Y、Z旋转改变传感器的方向 （2）GPS传感器需要占用两个数据端口，用于读取X值和Y值 （3）采用后轮驱动，前轮控制方向，前后轮都要设置端口。,例1：让机器人前行5秒后停止。 相关模块：移动、等待,例2：机器人90度转向 相关模块：移动、转向、等待,例3：走正方形,相关模块：移动、转向、等待、循环。,例4 绕开障碍物 任务要求：机器人自动识别障碍物，绕开继续行驶 相关模块：移动、转向、超声波、等待，循环、条件,例5 车站接人 任务要求：机器人自动识别车站，停下接人相关模块：移动、

7、转向、循环、条件、远红外传感器,例6 简单巡线 相关模块：移动、转向、循环、条件、光电传感器、变量、输入（或GPS）,任务要求：使机器人能自动沿白线行驶，遇到路口能自动转弯,巡线基本原理,机人的左前轮和右前轮附近，各安装了一个光电传感器，当其沿线行走时，会出现四种情况,巡线的四种情况,1、左前轮压线（车子向右跑偏），方向向左修正； 2、右前轮压线（车子向左跑偏），方向向右修正； 3、双轮都没压线（车子向方向正确），保持直行 4、双轮同时压线（到路口了），执行转向直行程序,例7 复杂巡线,任务要求：使机器人能自动沿白线行驶，遇到路口能自动转弯，遇到不同的弯道有不同的方向。 相关模块：移动、转向、循环、条件、光电传感器、变量、输入（或GPS）,综合案例逻辑,无限循环,有无障碍物?