机器人认路.docx
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1、第7课 机器人认路我们已经学习过机器人的“眼睛”光敏传感器,机器人还有另一种眼睛地面灰度传感器,用它能做些什么呢? 学习任务本节课将学习灰度传感器的结构组成和在实际生活中的某些简单应用;通过活动,学习地面灰度检测方法;理解实现机器人循迹行走的三种方法。引导路径机器人可以利用光敏传感器、红外传感器实现类似人眼的功能,此外,地面灰度传感器也是机器人一种眼睛,利用它可以检测环境颜色的灰度,从而可以认路。通过机器人认路学习实现机器人循迹行走的三种方法。发射装置地面灰度传感器地面灰度传感器由一个发射装置和一个接收装置组成。发射装置发出的光照射到地面,接收装置通过检测返回的光线强度并将其转换为机器人可以识
2、别的信号。不同颜色反射光的强度不同,颜色越深,反射光越弱,返回的数值就越大;反之,返回的数值就越小,地面灰度传感器结构如图13-1所示。调节装置接收装置图7-1 灰度传感器结构示意图灰度传感器的调节 灰度传感器上无信号指示灯,检测给定的颜色灰度时,可以将发射、接收头置于给定颜色处,配合调节装置即可调出合适的返回值。将调节装置逆时针旋转,获取的数值变大;顺时针旋转,获取的数值变小,直到数值合适为止。如果需要准确的数值,可以利用程序进行控制,使其在液晶屏幕上显示,配合调节装置即可调出准确的量。许多城市都建有盲人专用通道,如果能设计一个认路机器人,让机器人沿着专用通道带领着盲人去医院、商场、公园等地
3、,将为盲人朋友提供很大的方便,那么认路机器人该怎样设计呢?实现方法分析 机器人利用地面灰度循迹最常见的三种方法是:只有一个地面灰度传感器时采用沿线法,机器人行走路线是一个个连续的圆弧;有两个地面灰度传感器时采用骑线法实现,安装两个地面灰度传感器之间的距离应比轨迹线的宽度大,机器人行走的路线似蛇形;用三个地面灰度传感器可采用压线法,在骑线法的基础上,在机器人的底部中间位置安装一个灰度传感器,机器人行走的时候,中间的灰度传感器一直压线行驶,如图7-2所示。黑色线:为地面标示线绿色线:机器人行走轨迹红色色块:灰度传感器位置沿线法 骑线法 压线法图7-2 机器人循迹行走的三种方法单地面灰度沿线法机器人
4、行走分析:当机器人的灰度传感器检测黑线时,说明机器人的行驶已经靠左了,则机器人右转;如果机器人的灰度传感器检测白线时,说明机器人的行驶已偏右,则让机器人左转。检测地面灰度并把黑色的预设值大于180,白色值为80左右,在程序设计时,取80-180的中间值130作为判断黑白色的条件,即灰度传感器测得的值小于130,则是白色;测得的值大于130,则为黑色。在机器人底部左侧安装一个地面灰度传感器并固定好且离地面5mm10mm,左侧传感器接口接在模拟口4上。打开编程软件,拖拽“条件循环”到流程图区“主程序”下并设置为“永远循环”,拖拽“条件判断”到永远循环体内。双击“条件判断”,设置增加条件模拟输入大于
5、130。拖拽“移动”,放置在“条件判断”的“YES”分支下,设置向右转;拖拽“移动”到“条件判断”的“NO”分支下,并设置向左转。也就是把灰度传感器检测到白色向左转,当灰度没有检测到黑色时,机器人右转,这样机器人一直走蛇形路线。直到终点为止,如图7-3所示。双地面灰度骑线法在机器人底部左右两侧安装两个地面灰度传感器并固定好且离地面5mm10mm,左、右两侧传感器接口分别是模拟口4、3。图7-3 单灰度传感器寻迹流程图打开编程软件,拖拽“条件循环”到流程图区“主程序”下并设置为“永远循环”,拖拽“条件判断”到永远循环体内。双击“条件判断”,设置模拟输入口3变量大于130时(如单灰度传感器检测方法
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