第七課 仿真機器人避障,學習任務,1.了解紅外避障傳感器的組成。 2.分析掃地機器人的行走規律。 3.編寫程序，在虛擬環境中模擬掃地機器人躲避障礙行走。,開闊視野,早期的掃地機器人由于存在體積大、笨重、售價高等問題，無法實現批量生產。隨著科學技術的發展，現在的掃地機器人功能更加完善，更智能化，已經能夠實現量產，開始走人普通家庭，如圖所示。,家用掃地機器人,早期的掃地機,探究活動,與早期的掃地機器人相比，現在的掃地機器人更加智能，躲避障礙的能力也更強。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,想讓機器人避開障礙物，首先要讓它能看到障礙物。所以我們需要為掃地機器人安裝上“眼睛”，使它擁有能看到障礙物的“器官”；然后編寫自動躲避障礙的控制程序，讓掃地機器人能根據檢測到的障礙物情況進行合理避障。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,1.認識紅外避障傳感器,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,紅外線發射區發射的紅外線遇到障礙物發生反射，反射的紅外線被紅外線接收區接收到時，探測指示燈會亮起。此時，紅外避障傳感器會把發現障礙物的這個信息傳輸給機器人的微電腦，機器人就知道了障礙物的存在。 通過調節紅外避障傳感器的可調電阻，可以調節可探測到的障礙物的距離。順時針調節，探測距離變遠；逆時針調節，探測距離變近。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,2.掃地機器人的工作情況 掃地機器人擁有了“眼睛”之后，就可以看到障礙物了。在此基礎上，還要讓掃地機器人在執行任務時一直保持識別、躲避障礙物的狀態，直到任務完成。 掃地機器人躲避障礙物的過程可以用示意圖表示出來，如圖所示。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,掃地機器人躲避障礙物的示意圖,根據示意圖所示，我們在RC軟件中，編寫指揮仿真掃地機器人執行任務的程序。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,3.編寫仿真程序,（1）啟動RC軟件，認識程序主界面RC軟件主界面如圖所示，由菜單欄、工具欄、模塊庫、流程圖生成區、狀態欄等部分組成。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,RC編程軟件的主界面,紅外避障變量1、2、3、4，分別對應著仿真狀態下機器人的前、左、右、后四個方向。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,（2）添加“永久循環”及“紅外避障”模塊,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,（3）添加“條件判斷”模塊,“條件判斷”模塊,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,（4）添加“轉向”和“高速電機”模塊,“轉向”和“高速電機”模塊,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,4.仿真測試機器人,單擊按鈕 ，進入仿真環境，制作一個簡單的用于仿真掃地機器人工作的仿真地圖環境。,單擊工具欄上的“仿真”圖標 琴或“3D仿真”圖標 ，然后將仿真機器人放入仿真環境中進行測試。,活動主題：在仿真環境中模擬機器人躲避障礙行走,（1）超聲波傳感器,“仿真”和“3D仿真”的仿真效果,現實生活中，有的掃地機器人遇到障礙時，并不會立刻轉向，而是會后退一步再轉向，這樣可以更好地躲避障礙物。修改程序，讓仿真掃地機器人以同樣的動作躲避障礙物。,如果有實體機器人，可以用下載線將機器人與計算機進行連接，點擊工具欄中的按鈕叢 ，將程序下載到 其中。然后將機器人放在周圍有障 礙物的環境中，打開電源運行即可。,創新活動,實體機器人,活動評價,通過本節課的學習，談一談你有哪些收獲呢？,你的收獲,課堂小結