丹城中學(xué)滅火機(jī)器人共享方案(七)

1、丹城中學(xué)滅火機(jī)器人共享方案（七）作者： 浙江省象山縣丹城中學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室 顧熙杰一）走進(jìn)機(jī)器世界程序設(shè)計(jì)語言是人類和機(jī)器進(jìn)行溝通的語言，程序設(shè)計(jì)語言有很多，例如：機(jī)器語言匯編語言 c語言圖形化設(shè)計(jì)語言等等其中機(jī)器語言是機(jī)器人真正掌握的語言，但機(jī)器語言由一系列和這樣的進(jìn)制代碼組成，人類很難理解，所以人類開發(fā)出一系列的高級(jí)語言高級(jí)語言必須經(jīng)過編譯程序翻譯成為機(jī)器語言后，才能被機(jī)器人接受在這里我們繼續(xù)討論 c語言及基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)理論，讓我們通過他走進(jìn)機(jī)器人世界一）邏輯運(yùn)算）邏輯運(yùn)算的結(jié)果邏輯運(yùn)算的結(jié)果只有個(gè)，要么是真，要么是假在c語言中真可以用表示，假可以用表示）邏輯運(yùn)算符在c語言中，邏輯運(yùn)算符號(hào)主要有

2、下面幾個(gè)符號(hào)名稱簡(jiǎn)單意思又叫&與并且邏輯乘法|或或者邏輯加法!非不是邏輯負(fù)號(hào)，邏輯取反）邏輯運(yùn)算律.1）邏輯乘法運(yùn)算基本邏輯乘法意義1&1=1真并且真結(jié)果是真1&0=0真并且假結(jié)果是假0&0=0假并且假結(jié)果是假0&1=0假并且真結(jié)果是假邏輯乘法交換律a&b=b&a邏輯乘法結(jié)合律a&b&c=a&(b&c)=(a&b)&c=b&(a&c)例如：a表示前面火焰很強(qiáng)，b表示下面是白色地面，）如果a是真的，b也是真的，那么a&b也是真的，那么就可以判斷機(jī)器人到了滅火圈（蠟燭跟前）如果a是真的，b是假的，那么a&b是假的，那么就可以判斷機(jī)器人沒有到滅火圈（蠟燭跟前）3）如果a是假的，b是真的，那么a&b是

3、假的，那么就可以判斷機(jī)器人沒有到滅火圈（蠟燭跟前）4）如果a是假的，b也是假的，那么a&b是假的，那么就可以判斷機(jī)器人沒有到滅火圈（蠟燭跟前）例如：int miehuoquan()/滅火圈檢測(cè)程序if (analog(4)bs)&(analog(3)30)/如果位于白色地面并且火焰很強(qiáng) return(1);/發(fā)現(xiàn)滅火圈else/否則 ruturn(0);/沒有發(fā)現(xiàn)滅火圈例如：如果甲村通往已村需要過a,b兩座橋梁，那么a村能否到b村，就可用下面邏輯進(jìn)行判斷a表示紅橋是好的，b表示藍(lán)橋是好的.if (a&b)/如果座橋都好通途else/否則斷路也就是說只要有座橋壞了，路就走不通.）邏輯加法運(yùn)算邏輯

4、加法意義1|1=1真或者真結(jié)果是真1|0=1真或者假結(jié)果是真0|0=0假或者假結(jié)果是假0|1=1假或者真結(jié)果是真邏輯加法交換律a|b=b|a邏輯加法結(jié)合律a|b|c=a|(b|c)=(a|b)|c=b|(a|c)例如： 如果甲村通往已村可以走a,b兩條路，那么a村能否到b村，就可用下面的邏輯進(jìn)行判斷a表示紅路是通的，b表示藍(lán)路是通的.if (a|b)/a路好或者b路好通途else/否則斷路也就是說只有2路都?jí)牧耍凡抛卟煌?）邏輯取反運(yùn)算邏輯取反意義!1=0不是真就是假!0=1不是假就是真!(!a)=a否定之否定結(jié)果不變!a+a=1a或者真或者假必有一個(gè)成立(!a)&(a)=0a和!a不可能同

5、時(shí)為真.）復(fù)合邏輯運(yùn)算邏輯乘法對(duì)加法的分配律意義a&(b|c)=(a&b)|(b&c)摩根定理!(a&b)=(!a)|(!b)!(a|b)=(!a)&(!b)）關(guān)系運(yùn)算現(xiàn)實(shí)世界的關(guān)系十分復(fù)雜，我們這里只討論一些簡(jiǎn)單的關(guān)系關(guān)系意義小于大于=大于或等于=等于!=不等于）關(guān)系的傳遞性例：如果ab且bc，則ac,大于關(guān)系是傳遞的例：如果a=b且b=c，則a=c,等于關(guān)系是傳遞的例3：如果a是b的父親且b是c的父親，則a是c的父親,這是錯(cuò)誤的，父子關(guān)系是反傳遞的）關(guān)系的對(duì)稱性例：如果a=b，則b=a,等于關(guān)系是對(duì)稱的例：如果a是b的同學(xué)，則b是a的同學(xué),同學(xué)關(guān)系是對(duì)稱的例：如果a愛b，則b愛a,這不一定

6、正確，愛關(guān)系是非對(duì)稱的例：如果a是b的父親，則b是a的父親,這是錯(cuò)誤的，父子關(guān)系是反對(duì)稱的）關(guān)系的自反性例：a=a，等于關(guān)系是自反的例：ab)&(ab)/自相矛盾，永遠(yuǎn)是假的 i+;例3：無效的表達(dá)式,語法正確但功能錯(cuò)誤.if ( analog(3)100) /如果火焰弱快速前進(jìn) motor(0,80); motor(1,80);else if ( analog(3)50) / 如果火焰較強(qiáng)中速前進(jìn)永遠(yuǎn)得不到運(yùn)行 motor(0,60); motor(1,60);else if ( analog(3)20) /如果火焰很強(qiáng)慢速前進(jìn)永遠(yuǎn)得不到運(yùn)行 motor(0,40); motor(1,40)

7、;正確的寫法：if ( analog(3)20) /如果火焰很強(qiáng)慢速前進(jìn) motor(0,80); motor(1,80);else if ( analog(3)50) / 如果火焰較強(qiáng)中速前進(jìn) motor(0,60); motor(1,60);else if ( analog(3)100) /如果火焰弱快速前進(jìn) motor(0,40); motor(1,40);例4：等價(jià)的語句如if (analog(4)bs)&(analog(3)30)/如果位于白色地面并且火焰很強(qiáng)和if (analog(3)30)&(analog(4)bs)/如果火焰很強(qiáng)并且位于白色地面根據(jù)邏輯乘法交換律，效果一樣例：等

8、價(jià)的語句如if (analog(4)bs)&(analog(3)30)|(analog(5)30)和if (analog(4)bs)&(analog(3)30)|(analog(4)bs)&(analog(5)30)根據(jù)邏輯乘法對(duì)加法的分配律,效果一樣）算術(shù)運(yùn)算在中小學(xué)機(jī)器人程序設(shè)計(jì)中常用的有1)+加法運(yùn)算2)-減法運(yùn)算3)%取模運(yùn)算，就是相除求余數(shù)例如： i+; if (i%2)=0)/如果是偶數(shù)次 /走左手法則 else if (i%2)=)/如果是奇數(shù)次 /走右手法則4）賦值運(yùn)算例：i=80;例2：i=i+1;例3：i+;/和例的效果是一樣的說明：在c語言中=不是等號(hào)，如果=是等號(hào)，上面

9、的例2例3是不可能成立的等號(hào)是=,=出現(xiàn)在邏輯表達(dá)式中如 while(a=b)是正確的,while(a=b)則是錯(cuò)誤的如 if(a=b)是正確的,if(a=b)則是錯(cuò)誤的）變量的聲明例:常數(shù)的聲明# DIFINE bs 80;/表示白線的灰度# DIFINE hs 160;/表示地面的灰度# DIFINE hy 230;/表示有沒有火焰的分界值例2:短整數(shù)的聲明（表示范圍?。ㄓ谐踔担﹊nt bs=80;/表示白線的灰度int hs=160;/表示地面的灰度int hy=230;/表示有沒有火焰的分界值例:短整數(shù)的聲明（表示范圍?。]有初值）int bs;/表示白線的灰度int hs;/表示

10、地面的灰度int hy;/表示有沒有火焰的分界值例:長(zhǎng)整數(shù)的聲明（表示范圍大）（沒有初值）long in_door_time;/進(jìn)門時(shí)間long out_door_time;/出門時(shí)間變量的名字最好用英語或拼音，這樣容易記憶）函數(shù)的聲明例：左手法則函數(shù)void migong_left()/在里面寫代碼前面的void 表示這個(gè)函數(shù)沒有返回值，后面的()里面沒有東西，表示他沒有參數(shù)例2：不分房間的滅火函數(shù)void fire()/在里面寫代碼前面的void 表示這個(gè)函數(shù)沒有返回值，后面的()里面沒有東西，表示他沒有參數(shù)例：分房間的滅火函數(shù)void fire(int f)/在里面寫代碼前面的void

11、表示這個(gè)函數(shù)沒有返回值，后面的()里面有f，表示他有房間號(hào)參數(shù)例：滅火圈檢測(cè)函數(shù)int miehuoquan()/滅火圈檢測(cè)程序if (analog(4)bs)&(analog(3)30)/如果位于白色地面并且火焰很強(qiáng) return(1);/發(fā)現(xiàn)滅火圈else/否則 ruturn(0);/沒有發(fā)現(xiàn)滅火圈前面的int 表示這個(gè)函數(shù)的返回值是整數(shù)，后面的()里面沒有東西，表示他沒有參數(shù)函數(shù)和參數(shù)自己可以取名字，返回值的意義自己做好約定，在整個(gè)滅火程序中的使用要一致二）滅火程序設(shè)計(jì)的基本方法本文的論述基于下面的簡(jiǎn)單機(jī)器人簡(jiǎn)單配置的納英特滅火機(jī)器人除了基本套件外，需要個(gè)火焰檢測(cè)傳感器，個(gè)紅外避障傳感器

12、，個(gè)滅火風(fēng)扇，及把他們組裝在機(jī)器人身體上的積木套件滅火風(fēng)扇安裝在機(jī)器人前部，17.5cm高度，假設(shè)接motor2接口個(gè)火焰檢測(cè)傳感器安裝在機(jī)器人前部，17.5cm高度，假設(shè)接3號(hào)模擬口硬件的組裝調(diào)試請(qǐng)問你的指導(dǎo)老師在這里我們先不討論怎樣走個(gè)房間，怎樣走的快，怎樣滅的穩(wěn)，怎樣回家，那么滅火程序的基本原理就是:）沒有發(fā)現(xiàn)火時(shí)走迷宮）發(fā)現(xiàn)火后去滅火根據(jù)上面的基本原理，主要程序可以有下面一些形式例1)void main()/左手滅火程序while(1)/永遠(yuǎn)循環(huán)使用下面的代碼檢測(cè)所有傳感器 migong_left();/如果沒有發(fā)現(xiàn)火焰，走左手法則if (analog(3)50)/如果沒有發(fā)現(xiàn)火焰，走

13、左手法則migong_left();else/如果發(fā)現(xiàn)了火焰 fire();/滅火 break;/退出左手法則例：void main()/左手滅火程序while(analog(3)50)/如果沒有發(fā)現(xiàn)火焰，走左手法則migong_left(); fire();/滅火/發(fā)現(xiàn)了火焰/退出了上面的循環(huán)后 stop();滅火程序設(shè)計(jì)的基本方法）從頂往下的設(shè)計(jì)方法例如：我們?cè)O(shè)計(jì)了下面的主程序void main()/左手滅火程序while(analog(3)15)/如果沒有發(fā)現(xiàn)火焰，走左手法則migong_left(); fire();/滅火/發(fā)現(xiàn)了火焰/退出了上面的循環(huán)后 stop();但由于migon

14、g_left()和fire()函數(shù)沒有設(shè)計(jì)好，機(jī)器人還是不會(huì)滅火，我們可以增加個(gè)函數(shù)：void migong_left()motor(0,60);motor(1,60);void fire()motor(2,100);/如果發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)反，修改為 motor(2,-100)sleep(5.0);就這樣，你一生中第一個(gè)機(jī)器人滅火程序就產(chǎn)生了，只是他不會(huì)真的走迷宮，需要把蠟燭放在機(jī)器人前面米左右的地方，然后打開電源開關(guān)你只要把migong_left()函數(shù)修改為真正的左手法則，就這樣，一個(gè)不是很穩(wěn)定，很慢的機(jī)器人滅火程序就在你的手下產(chǎn)生了?。┳韵峦系脑O(shè)計(jì)方法例如：先編寫程序讓你的機(jī)器人能走迷宮vo

15、id main()/主程序while(1)migong_left();void migong_left()/左手法則代碼假設(shè)左紅外接11口,左前紅外接12口,前紅外接13口. if (digital(12)=1 | digital(13)=1) /前有墻右轉(zhuǎn)motor(0, 30); motor(1, -90); else if (digital(11) = 1) /左有墻前進(jìn)motor(0, 70); motor(1, 70);else /什么也沒看到，左轉(zhuǎn)motor(0, -60);motor(1, 60);motor(0, 80); motor(1, 80);motor(0, -40);motor(1, 40);但他只會(huì)走迷宮，不會(huì)滅火，我們把主程序修改為：void main()/主程序while(1)migong_left();if (analog(3)30)/