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路灯管理员

发布时间:2013-11-01 13:31:09  

人工智能与机器人
(小学版第五单元给机器人安上“眼睛”)

第12课 路灯管理员

路灯管理员
学习目标:
1. 了解光敏传感器的组成及工作原理 2.学会在程序中应用光敏传感器 3.巩固所学的条件判断环模块在编写程 序中的应用 4.巩固循环模块的使用方法 5.了解编程中的循环结构与选择结构的 结合

路灯管理员
任务:
每当夜幕降临,街边的路灯就 会自动打开,为我们照亮脚下的道 路。是谁在为我们准时开灯呢?原 来是机器人担当起了路灯管理员的 责任,每天根据自然光线的强弱自 动调整路灯的开关。让我们一起来 认一下 这位忠于职守的管理员吧!

路灯管理员
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一、任务分析
同学们都知道我们人类可以通过自 己的眼睛观察,在黑暗中寻找到光源。 那么机器人是怎么完成这项任务的呢? 让机器人完成这项任务首先需要给机器 人安装上能看见光亮的眼睛,即光敏传 感器,这样就能让机器人通过光源的强 弱来寻找光源。

路灯管理员
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二、给机器人装上眼睛——光敏传感器
1.机器人的眼睛——光敏传感器是怎样构成的? 机器人头部有两个能判断环境光线强弱的光敏 传感器,光敏传感器构成如下图:

路灯管理员
2、机器人是怎样感测到光亮的 一点通
当外界环境光线的强、弱发生变 化的时候,传感器的阻值也跟随发生 相应的改变,并把这种变化传输给机 器人的微电脑,微电脑就像人的大脑 一样,可以判断和思考,指挥着机器 人寻找光线或躲避光线。

路灯管理员
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三、编写程序
怎样才能教会机器人寻找光源呢?我们还是打开诺宝RC编程 软件,通过编写程序来告诉它吧。

步骤一 进入诺宝RC编程软件操作平台主界面,选择 “流程控制模块”库中的“永久循环”模块,单击

设计目的: 让机器人的动作在永久循环 体中不断循环,实现机器人无限 重复的智能。

路灯管理员
步骤二 选择“传感器模块”库中的“光敏传感器”模块,单击

设计目的: 给机器人安上能看见光 亮的眼睛,即光敏传感器, 让机器人开始找光。

路灯管理员
步骤三 双击光敏传感器框,选择传感器与微电脑连接端口(这 里有2个端口选择),然后按确定键。

路灯管理员
步骤四 选择“流程控制模块”库中的“条件判断”,单击

设计目的: 这一步的目的是判断光 敏传感器是否有信号。

路灯管理员
步骤五 双击“条件判断”框,输入所需要判断的条件,然后单击“确 定”按钮。

设计目的: 赋予机器人执行下列动作的条件。如“光敏变量==1” 表示右光敏传感器有信号(因为光敏传感器是由左右两个 光敏电阻组成)。

路灯管理员

骤六 选择“输出模块”库中的“高速电机”模块,单击。(添加在 条件判断下面左侧的输出框里)

设计目的: 当右光敏传感器有信 号的时候,执行该条件判 断左侧的高速电机模块。

路灯管理员
步骤七 双击高速电机框,检查电机转动速度,然后按确定键。

设计目的:

当机器人右侧光敏传感器有信号的时候,机器人右 电机停,左电机转,向右边行走。

路灯管理员
步骤八 选择“输出模块”库中的“高速电机”模块,单击。(添加在 条件判断下面右侧的输出框里)

设计目的: 确定右侧光敏传感器 没有信号的时候,机器人 应该执行条件判断右侧的 动作模块。

路灯管理员
步骤九 双击高速电机框,检查电机转动速度,然后按确定键。

设计目的:

当机器人右侧光敏传感器没有信号的时候,机器人左 电机停,向左边行走。

路灯管理员
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四、进入仿真平台
按照下图所示,为仿真机器人创建模拟路灯的光 源,然后运行前面编写好的程序,观察运行效果。

图为测试仿真机器人感 测并寻找光源能力的仿 真图形,这一程序结构 是选择结构与循环结构 结合使用的例子。

路灯管理员

1.自己动手编写机器人寻找光源并且灭火的程序,进行仿真、下 载到机器人等系列操作。 提示:在编写程序时,要清楚机器人看到光源后,应该如何行走以 及打开风扇进行灭火。 2. 自己动手编写路灯管理员的程序,试着利用诺宝机器人配件 制作一个路灯管理员。

提示:要清楚机器人 感测到光线的强弱以后, 应该如何开关路灯。

小资料
光 敏 传 感 器 控 制 系 统 的 组 成

光敏传感器:检测环境光线强弱, 寻找光源或躲避光源。 可调电阻:平衡调节两个光敏传感 器的灵敏度。逆时针调节,左侧传 感器灵敏度增大;顺时针调节,右 侧传感器灵敏度增大。


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