初中九年級(jí)信息技術(shù)會(huì)數(shù)數(shù)的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人一雙光電傳感器

會(huì)數(shù)數(shù)的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人人可聽邊寫，邊吃飯邊看電視，機(jī)器人也能一心二用。不相信？今天就來試一試讓機(jī)器人一邊走線一邊數(shù)線。導(dǎo)學(xué)指南o會(huì)使用“計(jì)算”圖標(biāo)；o能夠設(shè)計(jì)多層循環(huán)結(jié)構(gòu)程序；o學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用分支語句和循環(huán)語句編程。創(chuàng)意設(shè)計(jì)在白色場地里一條略微彎曲的黑色軌跡線上，有多條與軌跡線垂直并交叉的黑色線，機(jī)器人的任務(wù)就是從一端出發(fā)，一邊沿著軌跡線前進(jìn)，一邊“數(shù)”經(jīng)過了幾條交叉線，如圖2-7-1。實(shí)踐園地使用積木搭建一臺(tái)輪式機(jī)器人，分析程序所要完成的任務(wù)，畫出流程圖，編寫程序，使用控制器檢測傳感器讀值，然后根據(jù)實(shí)際測量的火焰值設(shè)置閾值，并調(diào)試程序。我們學(xué)習(xí)過單光電走線，所以需要一個(gè)光電傳感器用來走線，另外一個(gè)光電傳感器用來統(tǒng)計(jì)經(jīng)過的交叉線數(shù)量。一、設(shè)計(jì)流程圖

分析任務(wù)，設(shè)計(jì)算法。程序設(shè)計(jì)流程如圖2-7-2所示。二、編寫程序，讓智能機(jī)器人能夠巡線前進(jìn)并統(tǒng)計(jì)經(jīng)過的交叉線1、新建項(xiàng)目程序文件。打開“機(jī)器人快車”軟件，點(diǎn)擊工具欄上的【新建】按鈕，在【新建】窗口的“項(xiàng)目類型”里選“圖形化編程”，在“模板”里選擇主程序，項(xiàng)目名稱為“shuangguangdian”。如圖2-7-3所示。2、設(shè)置傳感器、執(zhí)行模塊。從“光電傳感器庫中拖出兩個(gè)“光電檢測”圖標(biāo)到主編輯窗口，如圖2-7-4所示。3、設(shè)置模塊端口。在“光電檢測”圖標(biāo)上右鍵單擊鼠標(biāo)，打開【屬性】窗口，為硬件選擇一個(gè)端口，如圖2-7-5所示。4、定義變量。打開【變量】對話框，添加兩個(gè)局部變量，將變量名分別更改為“guangdian1”和“guangdian2”，為“光電檢測”分別設(shè)置返回變量，變量對話框如圖2-7-6所示。5、設(shè)置“光電檢測”模塊返回變量。在主編輯窗口用鼠標(biāo)右鍵單擊“光電檢測”模塊圖標(biāo)，彈出如圖2-7-7所示的【屬性】對話框，點(diǎn)擊“返回變量”下拉菜單，分別對應(yīng)選擇變量“guangqian1”和\“guangidan2”，這樣“光電檢測”模塊的設(shè)置就完成了。當(dāng)程序執(zhí)行該模塊的時(shí)候，檢測值就會(huì)實(shí)時(shí)保存在兩個(gè)變量里面，以備調(diào)用。6、編寫單光電走線分支語句并設(shè)置其表達(dá)式。根據(jù)流程圖里的設(shè)計(jì)，先按照以前學(xué)過的方式寫出單光電走線程序，按圖2-7-8將分支和“馬達(dá)”圖標(biāo)擺放好。(1)測量走線時(shí)光電閾值，在分支開始圖標(biāo)上，右鍵單擊鼠標(biāo)，在彈出的【屬性】對話框中按圖2-7-9所示進(jìn)行設(shè)計(jì)，定義分支條件，閾值的真實(shí)值要根據(jù)實(shí)際檢測進(jìn)行修正。(2)設(shè)置走線時(shí)的馬達(dá)動(dòng)作。設(shè)置好兩個(gè)馬達(dá)的速度使車能夠在看到不同地面顏色時(shí)分別向左前方和右前方轉(zhuǎn)彎，如圖2-7-10所示。如果車在向后運(yùn)行怎么辦？別忘了馬達(dá)的數(shù)值是-100到+100。(3)加人循環(huán)。為了讓走線一直進(jìn)行下去，需要在分支外添加循環(huán)，如圖2-7-11所示。(4)加入對交叉線的檢測。當(dāng)P1光電檢測到黑線，表示遇到交叉線，需要跳出走線循環(huán)進(jìn)行數(shù)線動(dòng)作，所以為循環(huán)設(shè)定運(yùn)行條件：

guangdianl>黑白分界值，如圖2-7-12所示。當(dāng)條件為真，P1光電看到顏色為白，則進(jìn)行循環(huán)內(nèi)的走線動(dòng)作；條件為假，跳出走線循環(huán)。(5)加入運(yùn)算圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)數(shù)線功能。如果檢測到交叉線，跳出走線循環(huán)后，要進(jìn)行數(shù)線和顯示動(dòng)作，首先在【變量】窗口增加一個(gè)變量“shuxian”，從流程控制欄中添加一個(gè)“calculate”圖標(biāo)到程序最后，并在其中輸人如圖2-7-13所示的計(jì)算語句，表示將變量“shuxian”的值增加1。知識(shí)與技能1、alculate是計(jì)算圖標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)包括四則運(yùn)算在內(nèi)的各種運(yùn)算處理。2、“shuxian=shuxian+1”的意思就是把“shuxian+1”的值重新賦給“shuxian”這個(gè)變量。該操作也可簡寫“shuxian++”?！?+”表示變量值自動(dòng)加1。(6)添加顯示變量圖標(biāo)至程序最后，并在顯示數(shù)據(jù)欄中選擇“shuxian”“，如圖2-7-14所示，使機(jī)器人在經(jīng)過交叉線以后會(huì)顯示經(jīng)過的交叉線數(shù)量。(7)添加跨過線的動(dòng)作。為了讓機(jī)器人不會(huì)在同一條交叉線上進(jìn)行多次計(jì)數(shù)，需要機(jī)器人在計(jì)數(shù)之后做一個(gè)前沖動(dòng)作跨過這條已經(jīng)數(shù)過的線，所以需要如圖2-7-15所示添加一段兩馬達(dá)直線前進(jìn)一段時(shí)間的程序。7、使用循環(huán)結(jié)構(gòu)使這一段程序不斷重復(fù)。為了機(jī)器人能夠不斷地?cái)?shù)線、走線，需要將以上程序加入循環(huán)，如圖2-7-16所示即為完整程序。四、運(yùn)行程序1、編譯下載程序編譯程序，將編譯成功的程序下載到機(jī)器人的控制器中。2、運(yùn)行程序，調(diào)試程序，完成機(jī)器人任務(wù)。為了確保程序能夠正常運(yùn)行，首先兩個(gè)光電的黑白分界值的設(shè)定要準(zhǔn)確，所以同學(xué)們在調(diào)試光值的時(shí)候一定要仔細(xì)，再就是數(shù)線以后前沖的距離很有學(xué)問，距離短了會(huì)重復(fù)數(shù)線，距離長了光電走線容易脫軌。五、保存程序?qū)W習(xí)評價(jià)★學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和心得交流：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿★學(xué)習(xí)到的知識(shí)和技能：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿★程序中的兩組循環(huán)分別起什么作用？在用法上有哪些區(qū)別？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿★如何調(diào)整馬達(dá)速度才能使走線更快更穩(wěn)？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿學(xué)習(xí)拓展多種傳感器組合使用屬于機(jī)器人的高級(jí)應(yīng)用，合理地搭配各種傳感器能使機(jī)器人感知能力更強(qiáng)，配合合理的程序設(shè)計(jì)能使機(jī)器人更“