湖工大實驗教材交互式程序設計

1、實驗一、機器人認識實驗實驗目的：認識能力風暴機器人的基本結構。學會能力風暴機器人的連接、檢測和程序下載等操作。實驗要求：可以明確能力風暴機器人的各個組成部分。指出主要組成部分的結構和功能。學會程序的調試和下載。實驗內容、步驟：ASUII的結構（1）外觀結構（2）AS-UII 控制部分控制部分主要是指我們在和AS-UII 機器人進行交流時，對它進行直接操作的部件，AS-UII 的控制部分主要由以下兩個部分組成：主板和控制面板。主板主板是AS-UII 的大腦，它由很多電子元器件組成。它完成接收信息、處理信息、發(fā)出指令等一系列過程。AS-UII 的大腦有記憶功能，這主要由主板上的內存來實現。至于“大

2、腦”的分析、判斷、決策功能則由主板上的眾多芯片共同完成。控制面板位于AS-UII 背部的控制面板，是AS-UII 機器人的按鈕和接口集中的地方，它的組成和功能。如下：開關開關顧名思義就是控制AS-UII 電源的按鈕，按此按鈕可以開機或關機，也就是打開或關閉機器人。電源指示燈電源指示燈的顏色是綠色。開機時，這個燈會發(fā)光，告訴你機器人已經進入工作狀態(tài)了。關機時，電源指示燈熄滅。充電指示燈AS-UII 由電池供電（在機器底部），電量不足的時候，需要及時地補充能源。給機器人充電時，充電指示的紅燈發(fā)光。充電口要給AS-UII 充電，將充電器的直流輸出端插在充電口上，再將另一端接到220V 電源上即可。下

3、載口下載口用于下載程序到機器人主板上，使用時只需將串口通信線的一端接下載口，另一端連接在電腦機箱后面的一個九針串口上，機器人與計算機就連接起來了。（關閉計算機電源連接/取下九針串口連接線）“復位/ASOS”按鈕這是個復合按鈕，用于下載操作系統(tǒng)和復位。復位功能：在機器人運行程序的過程中（拔下串口通信線），按下此按鈕，機器人就會中斷程序的運行。這時，如果要重新運行程序，須按運行鍵，或關機再按運行鍵。下載操作系統(tǒng)功能：連接好串口通信線，打開機器人電源開關，在VJC1.0流程圖編輯界面中選擇“工具（T）-更新操作系統(tǒng)”命令，然后按下此按鈕，即可下載操作系統(tǒng)?！斑\行”鍵機器人開機后，按擊“運行”鍵，就可

4、以運行最近下載的程序。通信指示燈通信指示燈位于機器人主板的前方，是一個黃色的小燈。在給機器人下載程序時，這個黃燈閃爍，表明下載正常，程序正在進入機器人主板的內存中。（3）感官部分傳感器感官部分是AS-UII 機器人采集環(huán)境信息的一組傳感器。用到的傳感器有以下5 種：碰撞傳感器，紅外傳感器，光敏傳感器，話筒，光電編碼器。1、碰撞傳感器碰撞傳感器是感知碰撞信息的傳感器，能夠檢測到360°范圍內的碰撞，使AS-UII 機器人遭遇到碰撞之后，能夠轉彎避開，或作出其它反應。在AS-UII機器人的左前、右前、左后、右后設置有四個碰撞開關(常開)，它們與碰撞環(huán)共同構成了碰撞傳感器。碰撞環(huán)與底盤柔性

5、連接（通過小彈簧），在受力后與底盤產生相對位移，觸發(fā)固連在底盤上的碰撞開關，使之閉合。在JC 語言中，碰撞傳感器的庫函數是bumper()，在程序運行過程中此庫函數僅在被調用到時執(zhí)行一次，即采集數據一次。因此要連續(xù)查詢碰撞傳感器的狀態(tài)就要在JC 代碼編輯界面中間一行編輯框（JC 對話窗口）中輸入如下程序塊（while(1)表示永遠循環(huán)）：void main() int bump;while(1) printf("bump=%dn",bumper();wait(0.1);LCD 顯示的值為0意為沒有碰撞。八個方向發(fā)生碰撞時返回值的意義為：1 左前，2 右前，4 左后，8 右后

6、，3 前，12 后，5 左，10 右。2、紅外傳感器紅外傳感器能夠和人眼一樣“看見”前方的障礙物，然后通知“大腦”作出反應。紅外傳感器共包含兩種器件：紅外發(fā)射管和紅外接收模塊。紅外接收模塊位于AS-UII 機器人的正前方，兩只紅外發(fā)射管緊靠在紅外接收模塊的兩側，它們共同組成了AS-UII 機器人的“眼睛”。紅外發(fā)射管可以發(fā)出紅外線，紅外線在遇到障礙后反射回來，紅外接收模塊接收到被反射回來的紅外線以后，發(fā)出電信號給機器人主板，這樣機器人就“看見”東西了。AS-UII 的“可視范圍前方10cm80cm，90°范圍內的障礙物，障礙物面積須在210mmx150mm以上。如果障礙物太小太細(或

7、顏色太深) 、或者在可視范圍以外，它可就沒法看到了。用戶可以通過調節(jié)兩個電位器（主板上靠近紅外傳感器接口的黃色旋鈕）來調節(jié)左右兩個紅外的檢測距離，順時針紅外發(fā)射強，檢測距離遠，逆時針紅外發(fā)射弱，檢測距離近。逆時針將電位器旋轉到底，將關閉紅外發(fā)射管。紅外傳感器檢測障礙的過程如下：1首先，左右發(fā)射管均關閉，紅外探測器探測一次當前信號，并保存下來，以跟后面采集到的數據比較。2當程序中調用庫函數ir_detector()時，紅外探測系統(tǒng)啟動。左紅外發(fā)射管先發(fā)射一次，延時1ms 后紅外接收模塊探測一次信號；然后，右紅外發(fā)射管發(fā)射一次，延時1ms 后紅外接收模塊探測一次信號。紅外接收模塊采樣一次信號的時間

8、為0.064ms。紅外接收模塊通過PE4 口采樣當前值，并保存下來。由于先后時間的不同，就可以分別探測左右兩邊的紅外信號。3每調用一次ir_detector()函數，紅外探測系統(tǒng)開啟一次。完成后，左右紅外發(fā)射管關閉。根據采集的數據可以判斷是否有反射。在初始探測無反射而第二次探測有反射時，左反射管才是有反射的，這樣系統(tǒng)認為左方有障礙。同理，初始探測無反射而第三次探測有反射時，右反射管才是有反射的，右方被認為有障礙。采用這種方法可以抑制許多環(huán)境紅外噪音。在JC 語言中，紅外傳感器的庫函數是ir_detector()，void main()int ir;while(1) printf("i

9、r=%dn", ir_detector();wait(0.5);用一張白紙分別擋在能力風暴智能機器人的前方、左方和右方，液晶顯示屏上顯示的ir 的值都不一樣，可總結如下： 無障礙左方右方前方十進制表示：0 1 243、光敏傳感器能力風暴智能機器人上有2 只光敏傳感器，在機器人左前和右前方，可以檢測到光線的強弱。光敏傳感器是一個光敏電阻，它的阻值隨光線強弱而變化。能力風暴智能機器人所用的光敏電阻的阻值在很暗的環(huán)境下為幾百，室內照度下幾，陽光或強光下幾十。在JC 語言中，光敏傳感器的庫函數是：左光敏photo(1)，右光敏photo(2)。void main()int photoleft

10、;while(1) printf("photoleft=%dn",photo(1);wait(0.5);（程序中僅采集了左光敏的讀數）編譯這一段程序并下載運行，LCD 上會有如下顯示：photoleft=180 （表示此時照射在左光敏上的光強值是180）返回值從0到255，光越暗，數字越大，光越強，數字越小。4、麥克風（話筒）。能力風暴智能機器人上的麥克風(microphone)是能夠檢測聲強大小的聲音傳感器，麥克風的安裝位置在主板上喇叭的內側，液晶顯示屏的下方。它聽見聲音頻率范圍跟人能聽到的范圍大致相同為16Hz到20KHz。在JC 語言中，聲音傳感器的庫函數是micro

11、phone( )，void main()int mic;while(1) printf("mic=%dn", microphone();wait(0.5);編譯這一段程序并下載運行，如果周圍的環(huán)境很靜LCD 上顯示：mic = 12 （表示此時很安靜）對著麥克風發(fā)出聲音，可以看到顯示值不斷變化。它的變化范圍是0255。5、光電編碼器光電編碼器是一種能夠傳遞位置信息的傳感器，它由碼盤和光電編碼模塊組成，分別安裝在主動輪內側和輪子支架內側。光電編碼模塊運用反射式紅外發(fā)射接收模塊。反射器(即碼盤)是黑白相間的鋁合金圓片，黑白條紋把圓分成66 等分。當碼盤隨輪子旋轉時，光電編碼模塊

12、發(fā)出的紅外線照射在碼盤上，黑條和白條反射回來的信號狀態(tài)不同,從而產生一個脈沖。輪子轉一圈共產生33 個脈沖，每個脈沖對應角度約為10.91 度。庫函數rotation(1)、rotation(2)可以讀出左右光電編碼器脈沖累計值。脈沖數值除以33即得旋轉圈數檢測左右光電編碼器當前狀態(tài)的庫函數為：encoder（1），encoder（2）。在JC 對話窗口中輸入如下程序塊：void main()int encoder_1;while(1)printf("encoder_1=%dn",encoder(1);wait(1.0);編譯這一段程序并下載運行，LCD 上會顯示0 或1。

13、0 表示當前無反射信號，碼盤片的黑格正對編碼器；1 表示當前有反射信號，碼盤片的白格正對編碼器。然后緩慢轉動左輪，看轉一圈是否有33 個脈沖。（4）執(zhí)行部分AS-UII 機器人的執(zhí)行部分是執(zhí)行具體功能時所要用到的部件，機器人的執(zhí)行部分共有以下五種：喇叭，液晶顯示屏，主動輪，從動輪，電機。1. 喇叭（揚聲器）喇叭按照輸入的頻率和時間來發(fā)聲。2. LCD 液晶顯示屏LCD 顯示屏可以顯示英文、數字等字符，在你調試程序時它們有用。3. 主動輪及其驅動機構主動輪有兩只，電機輸出的動力通過齒輪箱傳給主動輪，帶動整個機器人運動。AS-UII是平面移動機器人，它能夠完成直行、走弧線、左轉、右轉、原地打轉這些

14、技術動作。機器人采用的是差動驅動方式，即每只主動輪由獨立的電機驅動，這使得機器人有較高的靈活性。4. 從動輪如果AS-UII 機器人只靠兩個主動輪，難以保持平衡。有了從動輪作為支撐，就能實現動態(tài)和靜態(tài)的平衡了。從動輪共2 只，與機身彈性連接，可以在垂直于地面的方向上下移動，以保持機器人動態(tài)平衡，并能實現一定的越障功能。5. 直流電機AS-UII 機器人上有兩個直流電機，可以將電池提供的電能轉化為動能，讓機器人動起來。機器人的運動速度是通過電機來調節(jié)的?？刂齐姍C的庫函數有兩個：motor（a，b）控制單個電機。a，b為整數，a取值1表示左輪，取值2表示右輪，b代表轉速，取值-100到100。dr

15、ive（a，b）控制兩個電機。a，b為整數，a代表平移速度，b代表旋轉速度。VL=a-b。VR=a+b。二、ASUII的打開、連接和檢測打開：打開開關鍵，見到電源指使燈發(fā)光說明電池有電，通電正常。LCD顯示正常，右下角有太極狀的圖標在跳。太極圖跳動表示AS-UII 的系統(tǒng)運行正常，若沒有說明操作系統(tǒng)沒有正常運行，按下復位鍵重啟系統(tǒng)，若還是不正常則需要重新下載操作系統(tǒng)。連接：連接串口通信線是一項基本操作，取出串口通信線。一端接AS-MII 的下載口，另一端接電腦機箱后的9 針串口。（連接/取下串口連接時，關閉計算機電源）打開開關鍵，即可進行通訊。檢測：配置機器人型號VJC1.0是能力風暴機器人專

16、用的編程軟件。VJC1.0安裝好之后，需要配置機器人型號，也就是使編程軟件與機器人相匹配。配置機器人型號是編寫程序之前必須要做的工作，否則程序就不能正確地下載運行。操作步驟如下：（1）打開流程圖界面（參見圖22）。（2）單擊菜單欄中的“工具（T）”選項卡，在下拉菜單中單擊“設置選項”，隨之會彈出一個設置對話框（參見圖23）。（3）在設置對話框中，單擊“機器人型號”下的箭頭，會彈出一串型號，單擊“ASU”。如圖23所示：圖23（4）單擊“確定”按鈕，退出設置。（5）關閉窗口，回到桌面，重新打開流程圖界面，為機器人配置的型號“ASU”就生效了。運行自檢程序雙擊VJC1.0圖標，在打開的對話框中選擇

17、“新建流程圖程序”，進入了流程圖編輯界面。在此界面中你可以發(fā)現工具欄中有“自檢”按鈕，點擊此按鈕，即可下載自檢程序。也可通過“工具”菜單的“機器人自檢程序”命令來下載。下載時“通訊指使燈”黃色在閃動。自檢程序下載完畢后，我們就可以檢測AS-UII 了。進行自檢時，請拔下串口通信線，將機器人帶到安全的地方（空曠，無障礙平地，2 米×2 米大小即可）。按下機器人電源開關，會聽到“嘟”的一聲，LCD 上顯示出“ASOS2002 Grandar AbilityStorms”，同時右下角有太極狀的圖標在跳。太極圖跳動表示AS-MII 的系統(tǒng)運行正常。按一下“運行”鍵，機器人就開始自檢了，LCD

18、 上會顯示“ AS-MII Intelligent Robot Test”。自檢內容共有九項，一項內容自檢完成后，再按一下運行鍵，將進行下一項檢測內容。下面就讓我們逐項看一看：1. LCD 液晶顯示是否正常？字符顯示清晰，16×2 個字符不應有缺行、缺列現象。2. 揚聲器（喇叭）是否正常？揚聲器所播放的樂曲應清晰洪亮，無明顯噪聲。3. 光敏傳感器是否正常？左右光敏傳感器的感應數值隨光強不同而變化，其范圍為0255。光強越弱，數值越大，光強越強，數值越小。在相同光強條件下，左右兩光敏傳感器數值偏差小于10。如：（photo L172 R210 ）表示左邊的光線強。4. 紅外傳感器是否正

19、常？在前方10cm80cm范圍內，有A4 紙大小的障礙物時，在LCD 上會有“<<<<”符號顯示，并指明障礙物所在的方位（左前、右前或者正前）。如： <<<<IR Test表示機器人左前方有障礙。5. 話筒是否正常？對著AS-UII 話筒槽孔（蜂窩狀小孔）說話，看LCD 上的 > 是否增加。6. 碰撞傳感器是否正常？按動機器人下部的碰撞環(huán)，在LCD 上能顯示碰撞方位。7. 運動系統(tǒng)是否正常？機器人可移動、轉彎，同時在LCD 上顯示光電編碼器累計計數值和瞬時電機轉速。如：Motor 30 L100Test 31 R 100表示左電機速度100

20、，右電機速度100，左輪轉過30 個單位，右輪轉過31 個單位。8. 光電編碼器是否正常？機器人左、右輪子分別轉動1 圈，輪子內側碼盤也隨之轉動1 圈，LCD 上顯示光電編碼器的計數值約為 33。輪子連續(xù)轉動，LCD 上則顯示光電編碼器的累計計數值。自檢程序全部完成后，按一下復位鍵，機器人就會停止運行。最后關閉電源開關。也可以不按復位鍵，直接關閉電源開關。程序下載打開機器人電源開關，連接好數據線。單擊菜單欄中“工具（T）”選項卡，在彈出的下拉菜單中單擊“機器人表演程序”，運行表演程序下載成功后，把串口通信線從機器人下載口拔下來，就可以讓機器人表演了。機器人表演程序包含6 個程序，說明如下：(1

21、) 電子琴 Piano從不同的方位觸動碰撞環(huán)，機器人會發(fā)出不同的聲音。(2) 聲與光 I'm in dark在明暗不同的光線下，機器人會發(fā)出不一樣的叫聲。(3) 跟我走 Follow機器人會跟著前方的物體走。能力風暴就像一個可愛的寵物。(4) 回聲 Echo您叫機器人一聲，機器人就會回應一聲。能力風暴是不是很聽話？(5) 走向亮光 Goto light如果房間里點著一支蠟燭，機器人就會向蠟燭走過去。(6) 三步舞 I'm dancing機器人還會跳舞呢，欣賞一下吧。把機器人帶到一塊空曠平坦的地方（有2 米×2 米大小即可）,按運行鍵，就可以運行表演程序了。一個程序結束

22、，再按一下運行鍵，就可以運行下一個程序。現在就開始吧！想一想：表演程序分別用到了什么傳感器？打開已有例程?！拔募薄按蜷_”在VJC1.0安裝目錄下找到“例程”文件夾選擇例程，來查看程序流程或代碼。以“走正方形”為例：void main() %程序開頭%int i_2; %定義整形變量i_2%for(i_2=0;i_2< 4 ;i_2+) drive( 80 ,0); wait ( 0.800000 ); stop(); drive( 0 , 50); wait ( 0.150000 ); stop(); 想一想：更改wait中的時間，出現什么情況？實驗二機器人直走實驗實驗目的：掌握簡單的

23、程序設計、了解流程圖文件的使用。實驗要求：使用流程圖文件進行程序的編寫，要求機器人直行或者避開障礙物前行。*用紅外線傳感器判斷障礙物，并且躲避發(fā)出警報。*機器人可以繞過障礙物，回到原來的直線行走。實驗內容、步驟：1、 流程圖程序的使用。(1)流程圖編輯界面垃圾箱模塊庫菜單欄工具欄流程圖生成區(qū)JC代碼顯示區(qū)菜單欄：菜單欄中包含了各種操作項。文件：“新建”、“打開”、“ 保存”、“關閉”這些都是對文檔最基本的操作；“輸出JC程序”可以將編好的程序以JC代碼的形式存儲。編輯：在編寫復雜程序的過程中，經常會用到多個子程序服務于一個主程序，這時編輯菜單中的“主程序”、“刪除子程序”就為編程帶來了便利。“

24、編輯JC代碼”可以把流程圖程序的JC代碼轉換到JC代碼編輯窗口中進行編輯修改。視圖：可以隱藏/顯示VJC1.0界面中的工具條、JC代碼顯示區(qū)；“連接指示”則可以在流程圖生成區(qū)各個模塊的可連接位置顯示/隱藏指示紅點，幫助初學者掌握模塊連接的技巧；可以用“流程圖背景”為流程圖生成區(qū)更換背景；通過“放大、縮小流程圖”、“全圖縮放”來調整流程圖大小。工具：分為“下載當前程序”、“下載JC程序文件”、“機器人自檢程序”、“機器人表演程序“更新操作系統(tǒng)”、“設置選項”六個功能項。“下載當前程序”指將當前流程圖程序下載到機器人中去；“機器人自檢程序”提供了檢測機器人各部分功能的程序；“更新操作系統(tǒng)”可以恢復

25、機器人的操作系統(tǒng)ASOS。工具欄工具欄上有若干快捷按鈕，使用起來很方便。各快捷按鈕的作用如下圖所示：模塊庫區(qū)模塊庫可以用鼠標點擊打開。下圖是AS-UII機器人的模塊庫展開圖。如果機器人型號不同，模塊庫會略有不同。（AS-UII模塊庫還包括：AS多功能擴展卡和通訊模塊兩個模塊）(a) (b)(c) (d)流程圖生成區(qū)最大一個窗口就是流程圖生成區(qū)，模塊庫區(qū)的模塊可以移入到這個區(qū)域，連接生成流程圖程序。連接好的模塊會成為一個整體，可以一起移動。也可以斷開模塊之間的連接，刪除或插入模塊。JC代碼顯示區(qū)VJC1.5可以根據流程圖程序自動生成JC語言的源程序。流程圖編好后，點擊“JC代碼”快捷按鈕，在“J

26、C代碼顯示區(qū)”中就會顯示與流程圖對應的JC代碼。垃圾箱在編程的過程中，可以將不用的模塊移到“垃圾箱”處，在“垃圾箱”上點擊一下，即可刪除此模塊。JC代碼程序編輯界面交互信息窗口菜單欄工具欄JC語句交互輸入區(qū)JC代碼編輯窗口任何時候，通過“窗口”菜單可以直接選擇JC代碼編輯界面或者流程圖編輯界面。使用鍵盤上的“F12” 鍵可以快速地在兩個界面之間來回切換。(2) 模塊的基本操作模塊是編程的基本單元，對模塊的操作也是經常要用到的。模塊的新增、連接和插入從模塊庫選擇一個模塊的圖標，把它移入流程圖生成區(qū)，你的程序就新增了一個模塊。要使這個模塊在程序中變?yōu)橛行?，就需要將模塊連接到流程圖中。模塊的移動基本

27、方法：點擊所需的模塊，這個模塊就處于“拿起”狀態(tài)，可以隨鼠標移動，將模塊移動到目標位置，再點擊鼠標，即可將模塊“放下”。模塊的復制無法直接復制一段流程圖程序，如果某一段流程圖程序重復使用次數很多，建議將它編成子程序，就可以在主程序中很方便地調用。模塊的刪除流程圖生成區(qū)中的模塊均可以刪除（ “主程序”、“子程序”模塊除外），刪除的方法為：將要刪除的部分從程序主體中“拿起”，再將其拖到垃圾箱處，鼠標在垃圾箱上點擊一下，此部分就會自動消失。另：從模塊庫中取出的模塊在沒有“放下”之前，可以通過點擊鼠標右鍵取消。圖形模塊的使用方法：使用流程圖工具來編寫程序，首先構思好要編寫的程序的流程圖，再從模塊庫中選

28、擇相應的模塊，設置好該模塊的參數（右鍵單擊模塊），再在流程圖生成區(qū)進行號相應的連接。變量百寶箱：提供對變量進行管理的環(huán)境，提供30個變量，分為10類：亮度、地面灰度、聲音、電池電量、整形、浮點數、時間、轉角、碰撞、紅外檢測。在“引用變量”這一選項中，打開變量百寶箱進行變量的選擇。今天實驗主要用到紅外檢測和碰撞檢測。2、 編程、下載、運行及調試。（1） 機器人直走，要求以速度75，向前運動3秒，停止2秒，再以速度100，繼續(xù)向前運動2秒，停止。（2） 機器人直走，應用循環(huán)，（1）動作中作為循環(huán)體，循環(huán)三次。思考題：1）機器人直走實驗中，為什么機器人直走狀態(tài)保持太久（走遠了），行動軌跡會偏移，如何

29、調校？2）在行走過程中用紅外線判斷障礙物，有障礙物時聲音報警并避開，繼續(xù)行走。實驗三機器人你叫我應實驗目的：深入學習流程圖，學會應用各種傳感器。實驗要求：使用流程圖進行編譯，要求機器人實現應答的功能。使用流程圖進行編譯，要求機器人可以根據指令作運動。實驗內容、步驟：（1） 在較安靜的情況下，機器人靜止不動，當有人發(fā)出聲音時，有節(jié)奏的回應。（2） 在較安靜的情況下，機器人靜止不動，當有人發(fā)出聲音時，機器人開始前進（躲避路途中的障礙）。注意：1、光敏傳感器使用平均值2、聲音檢測，值不可太大，避免機器人無反映，也不可太小，使得識別過度靈敏。3、時間變量為浮點型。（float）實驗四機器人飛蛾撲火實驗

30、實驗目的：深入熟悉流程圖的語法編譯，學會光敏傳感器的應用。實驗要求：應用光敏傳感器，使用JC代碼編寫程序，要逐步脫離對流程圖編譯的依賴。實驗內容、步驟：（1） 機器人有趨光性，應用左右光敏傳感器來判斷光線強度，要求能發(fā)現遠處的光源。（2） 機器人到達光源附近后，圍繞光源做圓周運動。思考題：（1） 寫出實驗內容中的JC源代碼。（2） 當機器人在教室日光燈下，光強度為多少，如何有效設置光敏傳感器的參數。注意：1、光敏傳感器的靈敏度較低，反饋值的變化不穩(wěn)定，做試驗時開始先查看試驗場地各處的光敏傳感器反饋值的情況（離開光源較遠的地方，從較遠的地方向光源移動的途中，在光源附近的地方。）2、機器人運動分為

31、三個步驟（1）發(fā)現光源方向。（2）向光源運動。（3）圍繞光源轉圈。實驗五、六機器人滅火實驗實驗目的：接觸比較大規(guī)模的編程，激發(fā)學習和創(chuàng)新能力。通過滅火的程序對JC的知識進行全面的鞏固，熟練應用各種傳感器。實驗要求：要求使用JC代碼編程，脫離流程圖的編譯。實驗內容、步驟：（1）機器人巡查火場各個房間，不重復，發(fā)現火源，滅火。分析：安裝滅火套件。滅火套件包括風扇、電機、遠紅外火焰?zhèn)鞲衅骱偷孛婊叶葯z測卡。風扇用于滅火（火源是蠟燭），電機用于驅動風扇，遠紅外火焰?zhèn)鞲衅饔糜跈z測火源，遠紅外火焰?zhèn)鞲衅鲗峁庠疵舾?。當遠紅外火焰?zhèn)鞲衅鲗氏灎T時，相應的檢測值將急劇減小。地面灰度檢測卡用于檢測地下的白線。我們

32、在做實驗是，沒有滅火套間，所以將火源用光源代替。機器人的行為簡化為，進入火場，巡查房間，發(fā)現光源，停留，聲音報警，離開火場。滅火場地亮度檢測。檢測出火場中各個房間的亮度值。調節(jié)紅外傳感器。紅外傳感器能夠檢測到1080cm以內的物體。剛出廠的機器人的紅外檢測距離一般為30cm。紅外傳感器的檢測距離可以根據需要進行調節(jié)，調節(jié)方法是擰動主板上的調節(jié)電位器旋鈕旋鈕（圖一）。實驗中將機器人左紅外傳感器的檢測距離調節(jié)到1520CM左右（正對著比賽場地進行調節(jié)），將機器人右紅外傳感器的檢測距離調節(jié)到10CM左右。（應用左手規(guī)則）左紅外發(fā)射右紅外發(fā)射紅外接收調節(jié)電位器旋鈕調節(jié)電位器旋鈕圖一 紅外傳感器插針位置

33、圖調節(jié)紅外檢測距離的具體步驟如下：（注意紅外傳感器接線端子的方向。）下載下面的“紅外調節(jié)”程序（圖二），然后按一下機器人的“運行”鍵。將機器人的前面正對著障礙物，并量好機器人和障礙物之間的距離。先調節(jié)左紅外發(fā)射距離。此時將右紅外發(fā)射器的接線端子拔下，擰動左邊的調節(jié)電位器旋鈕，同時觀察顯示屏。當顯示的數字為1時，說明機器人檢測到左方有障礙物；當顯示的數字為0時，說明機器人沒有檢測到障礙物。當顯示的數字在0和1之間跳動時，說明機器人處于檢測到與未檢測到之間的臨界狀態(tài)，此時左紅外就調好了。圖二 調節(jié)紅外程序拔下左紅外發(fā)射器的接線端子，再插上右紅外的接線端子。擰動右邊的調節(jié)電位器旋鈕，即可調節(jié)右紅外發(fā)

34、射距離。當顯示的數字為2時，說明機器人檢測到右方有障礙物；當顯示的數字為0時，說明機器人沒有檢測到障礙物。當顯示的數字在0和2之間跳動時，說明機器人處于檢測到與未檢測到之間的臨界狀態(tài)，右紅外就調好了。將兩個接線端子都插上，前后移動機器人，顯示的數字如果在0和4之間跳動，紅外檢測距離的調節(jié)就完成了。滅火場地：搜索方面策略。固定路線模式 ：在機器人滅火比賽中，比賽場地是固定不變的。蠟燭按規(guī)則隨機擺放在任一房間中，要求機器人從白圈出發(fā)，去尋找火源并將其熄滅。因此滅火機器人可按照所設計的路線去逐一搜索房間，發(fā)現火源并將其熄滅。 固定路線走模式，從理論上分析分非常簡單，只要控制好機器人的直行和轉彎，但在

35、實際應用中，由于地面的摩擦、機器人慣性、機器人電機的轉數差、齒輪箱與輪子的摩擦、電壓變化等因素，控制機器人直行和轉90度有一定的難度，要經過反復的調試、降低機器人的速度、通過傳感器矯正等過程。通過反復使用“直行模塊”與“轉向模塊”熟悉機器人，能熟練的控制機器人直行固定距離與轉90度。剛開始可以將機器人的速度調的慢一點，只要調節(jié)模塊屬性框內的時間值就可以了。，機器人在直行過程中，發(fā)現偏差，可以應用“啟動電機模塊”代替“直行模塊”，直接在“啟動電機模塊”調節(jié)左右電機的速度，如果機器人朝左偏，就將右電機速度調慢；如果機器人朝右偏，就將左電機速度調慢。 也可以使用直走校正函數：driveb。，機器人轉

36、彎，如果角度過大，將轉彎時間調??；如果角度過小，將轉彎時間調大。在調節(jié)時，如果很難調，可以將“轉向模塊”換成“啟動電機模塊”與“延時等待模塊”，如右轉，將“啟動電機模塊”中右電機設為0；如左轉，將“啟動電機模塊”中左電機設為0；轉彎角度直接調節(jié)“延時等待模塊”中的時間。，在固定路線走模式中，要求每次機器人調試前，將機器人正確統(tǒng)一擺放在起點，方向放直。，在每次調試比賽前，必須保證機器人電源電壓相同，都在充飽的狀態(tài)下。沿墻走（走弧線）。沿墻走，顧名思義，即機器人靠近墻壁行走。機器人滅火比賽中，在所有隊伍中使用沿墻壁走模式是最多的一種方法，尤其是左手走規(guī)則。左手走規(guī)則是指機器人始終沿著左邊的墻壁行走

37、，一直走完全程。該方法要求機器人能實現沿著墻壁前進，當拐彎或是門口時，機器人能自動轉過去。機器人如果前方發(fā)現有障礙物，一般說明正對著墻，就右轉90度（79，0.3），如果發(fā)現左方有障礙物，一般說明左側對著墻，就右轉約60度（79，0.2），否則劃弧前進。在門口拐角處要求機器人處理碰撞，程序中，讓機器人一旦檢測到碰撞，就后退一點，再右轉約60度。尋找光源：尋找光源是機器人滅火過程中的一個重要內容，為了迅速把火滅掉，在搜索房間時，要求機器人一旦發(fā)現光源，就立刻向光源走過去。機器人趨光的方式機器人如何才能朝著光源走過去？可以采用比較機器人左右眼的亮度值的方法。如果左眼的亮度值小于右眼的亮度值，說明機器人的左眼接收到的光線較強，離光源較近；而機器人的右眼接收到的光線較弱，離光源較