《紫光机器人初级教材.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《紫光机器人初级教材.doc(61页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、前 言目 录第一章 机器人世界 3 1.1 机器人的定义 3 1.2 机器人学科 4 1.3 机器人的学科 4第二章 教育机器人 6第三章 机器人的设计与制作 7 3.1 科学常识杠杆 7 3.1.1 基础知识 7 3.1.2 制作天平 8 3.2 科学常识齿轮12 3.2.1 基础知识 12 3.2.2 制作旋转木马 14 3.3 科学常识滑轮17 3.3.1 基础知识 17 3.3.2 制作起重机 18 3.4 科学常识直流电机25 3.4.1 基础知识 25 3.4.2 机器人设计与制作入门 27 3.4.3 设计与制作机器小车 34 3.5 科学常识伺服电机46 3.5.1 基础知识
2、46 3.5.2 设计与制作飞虫 47第一章 机器人世界1.1 机器人的定义辞典中所述,所谓的机器人是指“能够代替人类做事的自动装置或具有人类形态的机器”。生活中洗衣机、咖啡自动售货机、自动取款机等装置也可谓是机器人,因此,我们可将机器人简单定义如下:机器人是具有能够识别目标物体和使其运行的功能,并且按程序执行操作的自动机器。什么是机器人呢?机器人的基本特征:l 大脑:自动控制的程序l 身体:具有一定的结构形态l 动作:完成一定动作的能力机器人在我们生活中无处不在,并给我们的生活带来了极大的方便和乐趣。我们来认识一下这几个生活中的机器人。微波炉 自动取款机 红绿灯“机器人”名字的起源据说,“机
3、器人”这一单词来自捷克语中的“Robota”,即劳动的意思。“机器人”这一单词,最早出现在1920年捷克斯洛伐克作家恰佩克发表的科幻剧“Rossums Universal Robots(罗萨姆的万能机器人)”中,是小说中没有思想和情感的人造人中的主人公。它一出现就得到人们的普遍关注。现在“机器人”是帮助人们做事情,陪人们游戏或代替人们做危险工作的人物。但机器人初期出现在小说中时,却是反抗人类和给人们带来灾害的坏蛋。为了防止机器人伤害人类,美国的阿西莫夫在1940年的小说I,Robot(我,机器人)中提出了机器人三原则: 即1、机器人不得伤害人类,也不能看到人类受伤害而袖手旁观;2、机器人应服从
4、人的命令,但不得违反第一原则;3、机器人要保护自己,但不得违反第一、二原则。1.2 机器人学科机器人技术包括至少4门主要的学科分支:l 电气工程(电路和传感器);l 机械工程及加工(齿轮、电动机和机身);l 计算机科学(虚拟智能行为);l 艺术(外观、风格和情趣)。1.3 机器人的结构机器人是如何构成的?机器人虽然是由多种配件构成的,但大致可分为4种。- 组织部:机器人的外型(身体,手,腿,脚,关节等)。- 传感器部:识别外部环境的部分(视觉传感器,声音传感器,嗅觉传感器,触觉传感器等)。- 控制部:判断识别到信息和抑制动作的部分(微型电脑)。- 驱动部:让机器人实际动作的部分(马达,液压装置
5、,空压装置等)。请思考:1、观察一下,我们周围生活中哪些是机器人?2、你心目中的机器人是什么样的?他们有哪几部分结构组成?第二章 教育机器人现在,机器人已经深入到人们的生活中。随着中国教育体制的不断改革,机器人教育将最终成为中国教育事业的主流!机器人教育旨在推进青少年的素质教育,培养学生综合能力,让学生体会学习的乐趣,享受成功的喜悦,激发求知欲望,以自信、乐观,勇于挑战的态度面对未来。1、获取新知识:机器人涉及机械结构、自动控制、信息技术学科等;2、提高动手能力:了解生活环境、提高想象力、创造力、分析解决问题能力;3、快乐教育:置身于充满趣味性、刺激性、挑战性的活动之中,激发学生学习、探索科技
6、的兴趣;4、勇于挑战:体验挑战极限、享受成功、提高自信;5、参与竞赛能力:互相合作 、共同挑战、培养团队合作精神,提高管理能力。教育机器人包括以下几个方面:l 机械结构l 电子电路l 信息技术l 电脑应用通过教育机器人的制作与设计,让学生在动手、动脑的过程中真正实现快乐教育!第三章 机器人的设计与制作在设计、制作机器人之前,先学习相关的结构常识。3.1 科学常识杠杆3.1.1 基础知识在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆;杠杆绕着转动的固定点叫做支点;杠杆绕支点转动的力叫动力;阻碍杠杆绕支点转动的力叫阻力;从支点到动力作用线的距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。杠杆平衡的条件:
7、动力动力臂阻力阻力臂。很重的石块,推不动,用铁杆,下面垫块石块,用力翘,就能翘动石块。铁杆上有什么奥秘? 这是杠杆原理起作用。杠杆原理就是平衡原理。平衡原理就是一边以杠杆长度起平衡作用,另一边以重量起平衡作用。使用杠杆时想省力,要使用动力臂比阻力臂长的杠杆;想省距离,要使用动力臂比阻力臂短的杠杆;等臂杠杆既不省力也不省距离。杠杆平衡在实际应用中非常广泛!3.1.2 制作天平 现在利用我们经常见到的天平,学习其中的原理。1、 准备下列物品:(五节模块2个,三节模块2个,两节模块5个,一节模块1个,两排七孔框架3个,两排九孔框架4个,长轴1根,中轴1根,短轴2根,轴套6个,普通车轮1个,圆形框架1
8、个,单排三孔框架1个,短螺栓4个,普通螺栓4个,螺母4个)2、用2个五节模块组装2个两排七孔框架。3、用4个短螺栓将4个两节模块组装到2号组装模型的两排七孔框架上。4、将1个两排九孔框架组装到3号组装模型的2个两节模块上,并将2个三节模块组装到两排九孔框架上。5、将1个圆形框架组装到4号组装模型的2个三节模块上。6、将1个一节模块组装到1个单排三孔框架上,并用1个短轴套将1根中轴组装到一节模块上。7、用4个普通螺栓组装3个两排九孔框架,并将1个两节模块组装到1个两排九孔框架上。8、用4个轴套和1根长轴将6号组装模型的单排三孔框架和7号组装模型的两节模块组装到5号组装模型的两排九孔框架上。9、用
9、1个短轴套将1个两排七孔框架组装到8号组装模型的长轴上,并将其另一端组装到2个两节模块上。10、将2根短轴组装到2个半边普通车轮上。11、将10号组装模型的2根短轴组装到9号组装模型的2个两排九孔框架上。自己动手:制作剪刀,了解杠杆在实际生活中的应用。请思考:1、观察一下,我们周围还有哪些物体是使用的杠杆原理?2、若此时杠杆平衡,两个物体的质量有何关系?3、若左边的物体向右移动,你有几种方法能使杠杆重新平衡?3.2 科学常识齿轮3.2.1 基础知识齿轮是一种边缘带有齿的轮子,是一种简易的机械装置。齿轮可以用来传递力,改变速度(加速或者减速),以及改变转动的方向。图a所示的传动类型能够改变运动的
10、形式,齿轮是旋转运动,下方的齿条则是直线运动;图b所示的传动类型能够改变旋转运动的速度;图c所示的传动类型不仅改变了运动的速度而且改变了旋转运动的轴线方向。 a b c传动类型示意图大齿轮与小齿轮齿数的比值称作齿数比;传递旋转运动的主动轮与从动轮的转速之比称作转速比;齿轮比=大齿轮的齿数/小齿轮的齿数;转速比=主动轮的齿数/从动轮的齿数;用齿数少的齿轮带动齿数多的齿轮旋转,可使转速下降,转距增大。齿轮组合的级数越多,转速越低,转距越大。齿轮的转速越快,输出的转动力就越小;而齿轮的转速越慢,输出的转动力就越大。如果需要获得与电机旋转方向相反的转动,则采用两个齿轮直接啮合的结构,采用这一方法,两齿
11、轮旋转方向就会相反。(图A) 图A 图B如果在两个齿轮间再加入一个齿轮,则原来两个齿轮的旋转方向就会相同(如图B)。上面所说的两种结构中,如两个齿轮的齿数一样,它们的转速就相同;如一个齿轮齿数为另一个的一半,则它的转速就为另一个的两倍。 加速装置:一个大的主动轮转动一圈可以驱动小的从动轮转动若干圈,这种装置叫做加速装置。加速装置增加了转动速度,但是会减小所传递的力。加速装置的制作(加速齿轮):右图是加速结构的结构举例。转动大齿轮,小齿轮旋转速度比大齿轮旋转速度要快很多,但其力度只为大齿轮的1/3。(大齿轮齿数:30,小齿轮齿数:10) 减速齿轮:小的主动轮转动若干圈,大的从动轮只转动一圈,这种
12、装置叫做减速装置。减速装置降低了速度,但是它增加了所传递的力。减速的制作(减速齿轮):右图是减速结构的结构举例。转动大齿轮, 小齿轮旋转速度比大齿轮旋转速度要慢很多,但其力度只为大齿轮的3倍。(大齿轮齿数:30,小齿轮齿数:10) 惰轮系统惰轮的作用就是使与它相连的两个齿轮以相同的方向转动。30齿的主动轮和30齿的从动轮以相同的方向转动。中间的齿轮(惰轮)的转动方向与它们相反。大的主动轮使小的从动轮的转速变快,并且与惰轮的尺寸无关。 齿轮链传动系统同一根轴上的两个尺寸不同的齿轮和其它的齿轮在一起,组成效果更加明显的减速(加速)装置。作为第一个从动轮的30齿的大齿轮转动速度较慢。而作为第二个从动
13、轮的30齿的大齿轮转速更慢。齿轮的概要 两个互相啮合在一起的齿轮以相反方向转动。 用大齿轮驱动小齿轮,小齿轮的转速比大齿轮快(加速)。用小齿轮驱动大齿轮,小齿轮的转速比大齿轮慢(减速)。 惰轮的作用就是使与它相连的两个齿轮转动方向相同。 同一根轴上的两个尺寸不同的齿轮和其它的齿轮在一起,组成效果更加明显的减速(加速)装置。3.2.2 制作旋转木马通过组装旋转木马来了解相关加速系统,减速系统,齿轮链传动系统和改变转动方向。1、准备下列物品。(两排九孔框架2个,两排七孔框架1个,单排七孔框架2个,单排三孔框架2个,三节模块4个,大齿轮3个,两节模块2个,长轴2根,中轴3根,轴套12个,长轴套1个,
14、中齿轮1个,短螺栓4个)2、将2个三节模块组装到1个两排九孔框架上。3、用6个轴套、1根长轴和2根中轴将3个大齿轮组装到2号组装模型的两排九孔框架上。4、用2个轴套将1个两排九孔框架组装到3号组装模型的长轴和中间一根中轴上。5、用2个轴套将1根中轴组装到1个中齿轮上。6、将5号组装模型的中齿轮组装到4号组装模型的长轴上。7、将2个2节模块组装到1个两排七孔框架上,并用2个轴套将1根长轴组装到两排七孔框架上。8、将2个单排三孔框架组装到2个三节模块上,并用2个短螺栓将2个单排七孔框架组装到三节模块上。9、用2个短螺栓将8号组装模型的单排七孔框架组装到7号组装模型的2个两节模块上。10、用1个长轴
15、套组装6号组装模型的长轴和9号组装模型的长轴。预测一下,这个模型的顶部比手柄转得快还是慢。(模型顶部的转动速度与手柄的速度一样,这是由30齿的齿轮驱动30齿。)若想模型顶部转动速度比手柄快,只要将从动轮变为小于主动轮的齿轮(如10齿作为从动轮,30齿的作为主动轮)那么顶部的转动速度就是手柄速度的3倍。若想模型顶部转动速度比手柄慢,只要将从动轮变为大于主动轮的齿轮(如20齿的作为从动轮,10齿的作为主动轮)那么顶部的转动速度就是手柄的1/2。请思考:仔细观察:我们周围哪些设备使用了加速装置?哪些设备使用了减速装置?3.3 科学常识滑轮 3.3.1 基础知识滑轮是一种边缘带有凹槽的轮子,可以用来传
16、递力,速度或者带动另一个滑轮。通过凹槽里的皮带或者绳索的作用,滑轮可以改变力的方向。如旗杆顶端的滑轮将你向下的拉力转变为向上的拉力,从而把旗子升上去。用皮带可以把两个滑轮连接在一起。当一个滑轮开始转动,皮带就迫使另一个滑轮同时开始转动。发动机通过带轮传动系统使其它装置上轮子转动,例如水泵或者空调。我们把随物体运动的滑轮叫动滑轮;不随物体运动的滑轮叫定滑轮;两个或两个以上的滑轮组成滑轮组。 定滑轮 动滑轮 滑轮组定滑轮可以看作是一个等臂杠杆。使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。动滑轮可以看作是动力臂为阻力臂两倍的杠杆。使用动滑轮省一半的力。一般来说,滑轮组既可以省力又可以改变力的方向,但并不是
17、所有的滑轮组都可以省力。 同旋转的方向:如图所示转动的滑轮(主动轮)转动的同时会带动另一个滑轮(从动轮)转动,因为它们被皮带连在一起。主动轮和从动轮的转动方向相同。 改变旋转的方向如图所示主动轮和从动轮以相反的方向转动。试验总结: 为了既节省力又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊起物体,提起物体所用的力就是物体重量的几分之一。滑轮的概要 用皮带连接的两个滑轮的转动方向相同。用交叉的皮带连接的两个滑轮的转动方向相反。 用小滑轮带动大滑轮,大滑轮的速度将比小滑轮慢的多(减速系统);用大滑轮带动小滑轮,小滑轮的速度将比大滑轮快的多(加速系统) 不同尺
18、寸的滑轮装在同一根轴上可以组成更有效的减速系统和加速系统。 动滑轮提升物体需要的力比定滑轮小很多。3.3.2 制作起重机起重机是滑轮在现实生活中应用的典型实例,通过制作起重机模型,探究起重机的工作原理,知道动滑轮、定滑轮的特点。使用滑轮可以帮助你提升物体。滑轮是一种带有凹槽的特殊轮子,在凹槽中穿有绳子和链条。滑轮是一种非常有用的工具,它使你要向下拉绳子或链条就可以使物体上升。通过马达转动带着齿轮的旋转将绳子上拉,把较重的物体提上来。滑轮使链条灵活,实际上,滑轮使你了轻易地拉起很重的物体,用绳子绕过一个固定的滑轮可以使物体上下移动。 动滑轮传动系统1、准备下列物品。(五节模块3个,三节模块3个,
19、两节模块4个,一节模块8个,五排九孔框架1个,两排七孔框架4个,中轴1根,轴套2个,普通车轮1个,四孔金属框架1个,短螺栓2个,细绳1根)。2、将4个一节模块组装到1个五排九孔框架上。3、将2个五节模块和2个三节模块组装到1个两排七孔框架上。 4、将1个两排七孔框架组装到3号组装模型的两节模块上。5、将2个三节模块组装到4号组装模型的两排七孔框架上。6、用2个短螺栓将5号组装模型的2个五节模块组装到2号组装模型的五排九孔框架上。7、用2个两节模块组装2个两排七孔框架,并将1个三节模块组装到两排七孔框架上。8、将1个四孔金属框架组装到1个五节模块上。9、用2个轴套将1个普通车轮组装到8号组装模型
20、的四孔金属框架上。10、将9号组装模型的五节模块组装到7号组装模型的两排七孔框架上。11、将10号组装模型的两排七孔框架组装到6号组模型的2个三节模块上。12、用1根细绳剪一段将4个1节模块挂到11号组装模型的普通车轮上。13、将剩余细绳的一端系到12号组装模型的两排七孔框架上,另一端绕过普通车轮,用来操作动滑轮。 定滑轮传动系统1、准备下列物品。(五节模块2个,三节模块3个,两节模块4个,一节模块4个,单排五孔框架1个,直角框架1个,中轴1根,轴套2个,普通车轮1个,五排九孔框架1个,两排七孔框架4个,短螺栓2个,普通螺栓2个,螺母2个,细绳1根)。2、将4个一节模块组装到1个五排九孔框架上
21、。3、将2个五节模块和2个两节模块组装到1个两排七孔框架上。4、将1个两排七孔框架组装到3号组装模型的2个两节模块上。5、将2个三节模块组装到4号组装模型的两排七孔框架上。6、用2个短螺栓将5号组装模型的2个五节模块组装到2号组装模型的五排九孔框架上。7、用2个两节模块组装2个两排七孔框架,并将1个三节模块组装到两排七孔框架上。 8、将7号组装模型的两排七孔框架组装到6号组装模型的2个三节模块上。9、用2个轴套和1根中轴将1个普通车轮组装到8号组装模型的两排七孔框架上。10、用2个普通螺栓和2个螺母组装1个大单排三孔框架和1个直角框架,并将1根细绳的一端系到单排三孔框架上。11、将细绳绕过10
22、号组装模型的普通车轮。如图所示,定滑轮可以把上升力的方向转变成一个更加方便的角度。请思考:1、仔细观察:我们周围哪些设备使用了滑轮装置?2、设计制作一个既有定滑轮又有动滑轮的滑轮组。3.4 科学常识直流电机3.4.1 基础知识直流电机是一种将电能转换为机械能的装置。直流电机有多种不同尺寸和配置。图1所示为教育系列的直流电机,它们非常适合用来控制小型移动机器人的前进、后退、转弯等动作。图1 直流电机的图片直流电机工作时需要给电机转子上的线圈通电。电流在线圈中流动便产生一个磁场,该磁场与线圈外固定的永久磁铁产生的磁场相斥。这两个磁场相互作用产生的力可推动电机转子转动。用于描述电机电源要求和电机性能
23、的参数有很多。其中,最基本的一个就是他的工作电压(额定电压),该电压是驱动电机推荐使用的电压。当实际电压低于额定电压时,大多数电机仍可以正常工作,但输出功率要减小。另外,大多数厂家给出的电机额定电压都比较保守,所以当实际电压高于额定电压时,电机一般也可以正常工作,但通过这种方法获得输出功率增加是以牺牲电机寿命为代价的。电机的另一个性能参数是工作电流。电压恒定时,电机上的电流与它的输出功率成正比。当空载运行时,电机的电流最小;当负载增大到使电机堵转的程度时,电机上的电流最大,该电流被称为电机的堵转电流,它也是电机在额定电压下的最大工作电流。通过电机的电流越大,电机产生的转动力(或转矩)就越大,这
24、是电机转子线圈与周围永久磁铁之间电磁场相互作用的直接结果。线圈中产生的磁场强度与通过它的电流大小成正比,而电机输出轴上的转矩与两个磁场的强度直接相关。评价电机性能的另一个参数是它的堵转转矩。这个转矩是指电机在额定电压下,被迫赌转时所产生的转矩大小,此时电机上的电流即为堵转电流。对小电机而言,转矩通常以盎司-英寸(1盎司=28.35克)为单位衡量(即距离电机转轴中心为一英寸的力臂上所产生的直线里大小)。电机所提供的功率大小等于输出轴的转速与力矩的乘积。当电机自由转动时(空载状态),输出转速最大,但转矩为零,此时电机不驱动任何机构,因此输出功率为零(实际上电机也会消耗一部分功率克服内部摩擦,但这种
25、功率不产生任何输出作用);当电机堵转时,输出最大的转矩,但转速为零,因此输出功率也等于零。在两种极限情况之间,输出功率与转速间呈一种抛物线的关系,如图2所示。在正常工作范围的中部,电机产生的功率最大。图2 电机转速、转矩及输出功率之间的理想曲线图中实线表示电机转速与转矩的关系。在该直线的右侧,转速达到最大(100%),而转矩为零,这一点代表了电机空转,没有做任何有用功的情况。而在直线的左侧,转速为零,但转矩达到最大值,这一点代表了电机因负载太大而堵转的情况。图中虚线表示电机的功率输出,它等于电机转速与转矩的乘积。输出功率的最大值位于电机正常工作范围的中点,此时转速和转矩都不为零。3.4.2 机
26、器人设计与制作入门 在制作机器小车之前,我们先要了解一下相关的软、硬件知识。 硬件主板是机器人的“大脑”,机器人要实现各种动作都是靠它来指挥的。在灌输程序之前,“大脑”是完全空白的,需要我们用学到的程序来控制它。1、电源开关按钮:打开/关闭(ON/OFF)电源。2、电源连接端口:连接电源,为机器人提供动能的部分。注:1.电源正负极不可接反,否则会烧坏主板。 2.若打开电源开关,指示灯不亮或不正常时,请迅速关闭电源。3、下载程序连接端口:将程序下载到机器人的主板CPU时使用。4、3.3V电源指示灯:打开电源后,该指示灯常亮5、5V电源指示灯:打开电源后,该指示灯常亮。6、下载程序指示灯:当打开电
27、源开关或按复位键时,该指示灯快速闪烁,直到“等待执行指示灯”开始闪烁时,该指示灯熄灭;当下载程序时,该指示灯以2秒为时间间隔闪烁,程序下载完毕,该指示灯熄灭,“等待执行指示灯”快速闪烁;运行程序时,该指示灯熄灭。7、等待执行指示灯:打开电源开关后,当该指示等闪烁时,按下“开始”按钮,该指示灯灭,机器人开始运行程序;当下载程序时,该指示灯灭;下载完毕,该指示灯闪烁;下载程序时,必须在该指示灯闪烁之前下载。8、运行按钮(RUN):电源开关在ON的状态下,执行CPU输入的指令时使用。9、复位按钮(REST):重新设定机器人时使用的按键。10、直流电机一的输出端口:插上直流电机的电源连接器,使电机运行
28、的部分。11、直流电机二的输出端口:插上直流电机的电源连接器,使电机运行的部分。12、扩展直流电机输出端口:插上直流电机的电源连接器,使电机运行的部分。(注:该端口电机通过I/O5端口控制。当I/O5写“1”时,该端口电机运行;当I/O5端口写“0”时,该端口电机不运行) 软件 紫光机器人编程软件Robot精简版采用流程图模式编程。流程图由基本模块来构建,基本模块包括输出执行模块、信号输入模块、流程控制模块三部分,每一个图形模块都可以完成一定的功能,只要按逻辑连接这些模块可以很快的完成一个程序的编写,通过画流程图的方式,实现对某一特定机器人的编程。从而使机器人根据周围的环境执行相应的动作,如:
29、前进、后退、拐弯、加速、减速等。流程图支持全局变量、简单表达式、复合条件判断、循环等。软件采用了面向对象的程序设计方法,每种控件作为一个类对象,描述了此控件的类型、位置、连接属性、节点的设置属性等信息以及对各种属性改变的方法。利用这些方法,可以方便的对每个节点对象的属性更新和对象位置的移动等各种操作。 软件特点: 图形化编程,直观、易于学习和操作; 编辑、编译、程序下载到主控芯片的集成开发环境; 屏蔽软硬件接口部分,降低偏向于硬件的嵌入式系统开发难度; 可扩展性强。Robot精简版软件使用说明一、软件安装二、启动程序: 首先,点击“开始”“程序”“南京紫光教育机器人开发平台”“Robot PC
30、精简版本”。出现如下界面:大约5秒钟左右,程序界面跳转,进入软件界面,如下图(在出现上图后,点击此图,可迅速进入软件界面,无需等待)。三、新建程序:点击“文件”“ 新建”(如下左图)或直接点击工具栏上的“新建”图标(下右图),创建一个新程序。 界面转换进入程序编写,各区域功能如下图所示。四、系统设置:系统设置包括传感器设置(在后面章节有详细介绍)和串口设置。串口的设置用于程序的下载,请正切选择与下载线连接的电脑串口号。五、加载图形控件:首先从控件库中选择所要的控件类型,然后单击所要使用的某个控件,此时鼠标将变成一个“”形状,然后在工作区单击就可以生成一个该控件类型的节点,同时在其下方显示一个红
31、色的小方框,表示另一个节点可以和它相连,当一个节点移动到它附近(上或下)时,就可以将他们连接起来(连线不需要用户自己画,而由程序自动生成并调整他们的相对位置),如图所示。六、设置属性: 当在工作区内任意一个控件节点上右击时,将会弹出该节点的属性设置对话框。该对话框中列出了有关此控件的各种属性,用户可以对属性值进行设置和修改等操作。如下图所示,此属性是在“计算”图标上右击得到的,该属性所代表的表达式运算是: 自定义变量j3=j1+j2*100。七、修改:用户在编程过程中或编程结束后都可对节点进行移动、删除、复制、剪切、粘贴等操作。在这些操作中,对于单分支和循环结构,都看作一个整体处理。例如: 原
32、程序 删除单分支程序后的程序八、编译:编译前,先需要对程序进行保存,然后点击“编译”按钮或“F9”,如果编译成功,将会弹出编译成功的提示信息(如下图);否则,将弹出编译失败的提示信息。九、下载:下载前,硬件上确保机器人平台的串口与PC机的串口正确连接(如图所示为下载线与机器人平台串口的连接,下载线另一端连接到电脑的串口上),然后单击“程序下载到主控芯片(&G).”,并迅速将机器人复位。将程序写入芯片时,有一个进度条,表明写入的进度,写入完成后系统会提示“下载完毕”如图: 3.4.3 设计与制作机器小车目的:通过制作机器小车,学习如何利用直流电机控制机器人的前进、后退和转弯。1、 准备下列物品。
33、(弯曲框架2个,两排七孔框架2个,万向球2个,五节模块3个,两节模块5个,一节模块2个,直流电机2个,普通车轮2个,单排五孔框架2个,直角框架1个,短螺栓11个)2、将2个直流电机组装到2个弯曲框架上。3、将2个单排五孔框架组装到2个五节模块上。4、用4个短螺栓将3号组装模型的2个五节模块组装到2号组装模型的弯曲框架上。5、用2个短螺栓将1个五节模块组装到4号组装模型的2个弯曲框架上。6、 将1个两排七孔框架组装到5号组装模型的五节模块上。7、将2个两节模块组装到6号组装模型的两排七孔框架上。8、将1个两排七孔框架组装到7号组装模型的2个两节模块上。9、用2个短螺栓将2个两节模块组装到8号组装
34、模型的两排七孔框架上。10、用2个短螺栓将2个一节模块组装到9号组装模型的两排七孔框架上。11、将1个两节模块组装到10号组装模型的两排七孔框架上。12、用1个短螺栓将1个直角框架组装到11号组装模型的两节模块上。13、将2个万向球组装到12号组装模型的两排七孔框架上。14、将2个普通车轮组装到13号组装模型的直流电机上。15、准备下列物品。(五排九孔框架1个,两排七孔框架2个,精简版本主板1块,弯曲框架2个,短螺栓8个,细螺栓3个,细螺母3个,电池盒1组,五节模块2个,两节模块2个)16、将1个五节模块组装到1个五排九孔框架上。17、用2个短螺栓将16号组装模型的五排九孔框架组装到14号组装
35、模型的两节模块上。18、用2个短螺栓将2个弯曲框架组装到17号组装模型的五节模块上。19、用2个短螺栓将1个五节模块组装到18号组装模型的弯曲框架上。20、用2个短螺栓将2个两节模块组装到19号组装模型的弯曲框架上。21、将2个两排七孔框架组装到20号组装模型的五节模块和两节模块上;并用3个细螺栓和3个细螺母将电池盒组装到五排九孔框架和两排七孔框架上。22、将主板组装到21号组装模型的两排七孔框架上。主板连接方法:相关控件库使用说明:l 直流电机本软件平台中提供了对2个直流电机的控制。其运行方式有三种:0正转、1停止、2反转。速度设定可以从0到20进行设置,数值越大速度越快。 在实际应用中,常
36、常使用直流电机驱动车轮的运转。例如在机器人中配置两个轮子,通过控制两个直流电机的运行可以实现机器人的前进、后退和转弯等动作。如果左轮接电机1,右轮接电机2,则控制方式如下: 前进:DCMotor(1,0) 左转:DCMotor(1,1) DCMotor(2,0) DCMotor(2,0) 后退:DCMotor(1,2) 右转:DCMotor(1,0) DCMotor(2,2) DCMotor(2,1) 示例:此程序为直流电机一、二以10的速度正转。l 延时 用来设置延时的时间,单位为ms(毫秒),设定范围为065536ms。示例:此程序为直流电机一以10的速度正转,延时1000毫秒后停止l 条
37、件循环如果需要对某种检测、运动进行反复执行,但是不确切需要循环的次数,而是当某种条件“满足”或“不满足”时则循环停止,这时需要使用条件循环。当满足“表达式”的条件时,执行循环体内语句;当“表达式”不成立时,执行循环体外的语句。当条件始终为真时,为“死循环”(只要电源不关,则始终执行循环体中的语句。) 示例一 示例二 运行结果比较:示例一:直流电机一以10的速度正转500毫秒,然后停止500毫秒反复执行,直到关闭电源。示例二:直流电机一以10的速度正转500毫秒,然后停止500毫秒,不管电源关与否,执行动作结束(由于500毫秒太短,所以肉眼几乎看不出直流电机动作)。在属性设置中设置变量需要满足的条件。当条件超过一个时,可选择“条件二”来设置与前一个条件的“与”和“或”的关系。 “与”关系:当每个条件都为“真”(即满足条件)时,值为“真”;当其中任何一个条件不满足时,值为“假”(即不满足条件)。