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芝麻,开门吧

发布时间:2013-11-08 12:37:05  

人工智能与机器人
(小学版第六单元给机器人安上“耳朵”、 “嘴巴”)

第13课 芝麻,开门吧

芝麻,开门吧
学习目标:
1.了解声音传感器的组成及工作原理
2.学会在程序中应用声音传感器

3.巩固条件判断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

芝麻,开门吧
任务:
你听过阿里巴巴和四十大盗的故事 吗?故事里打开金库大门的秘密就是: 只要搞喊“芝麻,开门!”,金库的大 门就会敞开。现在,让大门听到声音打 开已不是什么稀奇事。生活中,用声音 控制的自动装置随处可见,如音乐喷泉、 报警器、声音控制灯等。

美丽的音乐喷泉

芝麻,开门吧
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一、任务分析
声音控制灯利用声音传感器识别声音的功能控制 电源,当听到足够音量的声响时,它就开灯;如果再 听到一声响,它就关灯。
一点通

观察关于声音 控制灯,了解 声音控制灯可 以实现的功能。

小活动

要想让机器人听话, 首先要给它安上“耳 朵”——声音传感器。 这样,机器人就可以接 受声音命令,我们就能 利用声音控制机器人了。

芝麻,开门吧
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二、给机器人装上“耳朵”——声音传感 器 下面我们来认识声音传感器。
看看机器人的“耳朵”——声音传感器安装在哪个位置,注意它的 外形特征。 对比人的耳朵,说说声音传感器是如何发挥作用的。

1、声音传感器的构成

芝麻,开门吧
2、机器人是怎样听到声音的

一点通

声音传感器的主要功能是分辨声音,用声音控制机器人的动 作。当外部有声音(比如掌声或碰撞声)的时候,传感器会把接收 到的声音转化为电信号,并传输给机器人的微电脑,微电脑就像 人的大脑一样,进行思考和判断,然后就会下令给机器人,机器 人就可以追寻发出声音的方向,向左转,向右转,倒退或者前进 了。

声音传感器的另一个名 字叫做“麦克”,是一种能把 声音的大小变化转化成电压或 者是电流的大小变化的器件。 我们平时唱卡拉OK时用的麦克 风就是声音传感器的一种应用。

芝麻,开门吧
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三、编写程序
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

置 永 久为 循什 环么 模要 块设

芝麻,开门吧
步骤二 选择“传感器模块”库中的“声音传感器”模块,单击

设计目的: 给机器人装上耳朵, 让机器人能听到声音命令。

芝麻,开门吧
步骤三 双击声音传感器框,选择声音传感器与微电脑的连 接端口(这里有6个端口选择),然后按确定键。

芝麻,开门吧
步骤四 选择“流程控制”模块库

中的“条件判断”,单击。

设计目的: 判断声音传感器是否有信 号(是否听到声音)。

芝麻,开门吧
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: 设置机器人执行下列动作的条件,如“声音变 量==1”,表示声音传感器有信号,即机器人听到了 声音命令。

芝麻,开门吧
步骤六 选择“输出模块”库中的“电机停止”模块,单击。将其添加 在条件判断下面左侧的输出框里。

设计目的: 当听到声音命令(声音传 感器有信号)的时候,执行条 件判断模块左侧的电机停止, 让机器人停下。

芝麻,开门吧
步骤七 选择“输出模块”库中的“高速电机”模块后单击,将其添加 在条件判断模块右侧的输出框里。

设计目的: 确定没有听到声音( 声音传感器没有信号)的 时候,执行条件判断模块 右侧的高速电机模块,让 机器人继续行走。

芝麻,开门吧
步骤八 双击 “高速电机”框,设定机器人行走的速度,然后单击“确 定”按钮。

设计目的: 当机器人的声音传感器没有信号后,机器人执行高速 电机动作。

芝麻,开门吧
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四、进入仿真平台测试
一点通

按照下图所示,为仿真机器人创建模拟声音的声 源,然后运行前面编写好的程序,观察运行效果。

由于在仿真环境中,声源是一 直发声的,所以我们在仿真的时候 需要分成两步。即先将机器人放在 有声音的地方,看有什么动作。然 后再放到没有声音的地方,看它又 会有什么动作。

图为测试仿真机器人听声 音命令的仿真图形,这一 程序结构也是选择结构与 循环结构相结合的例子。

芝麻,开门吧

1.编写用声音来控制机器人行走的程序,并进行仿真、下 载到机器人等系列操作。 2. 当有紧急情况时,报警器会持续地发出报警的声音,机 器人听到声音后,会停在报警器前,直到声音停止。如果 只是拍一下,看看机器人听到声音后会有什么反应。

提示:在编写程序时, 可以用声音来控制机器人 向前、向后、向左、向右 等动作。

小资料
声 音 传 感 器 控 制 系 统 的 组 成

声音传感器:检测周围环境否有声 音。 可调电阻:调节声音传感器的探测 距离。逆时针调节,传感器探测距 离增大。顺时针调节,传感器探测 距离减小。


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