自平衡機器人4

1、樂高機器人教程4 HYPERLINK /blog/#m=0&t=1&c=fks_081070080087089075082094074070092080088074085084081 l m=0&t=1&c=fks_081070080087089075082094074070092080088074085084081 o 默認分類 默認分類 2008-06-24 21:56:39 閱讀1383 評論1 字號：大中小訂閱 認識傳感器 本章所包含的內內容：n 觸動傳感器器n 光電傳感器器n 角度傳感器器n 溫度傳感器器n 傳感器的使使用方法與技技巧n 其他傳感器器4.1簡介馬達通過齒輪和和滑輪傳動

2、，可可以讓你搭建建的機器人動動起來，他們們就如同是移移動機器人腿腿和手臂的肌肌肉。同時，你你還可以使用用傳感器來裝裝備你的機器器人，它們就就如同是機器器人的眼睛、耳耳朵和手指。 機器人人套裝中包含含兩種傳感器器：觸動傳感感器（兩種）和和光電傳感器器。在本章中中，我們主要要是描述它們們的特性，對對于其它的傳傳感器你可以以單獨購買，如如：角度傳感感器和溫度傳傳感器。每一一個設備都有有其特定的作作用，你將會會因為它們的的功能強大和和所能涉及的的范圍之廣而而感到驚訝。當當然也包括這這種情況,可以用一種種傳感器仿效效另一種傳感感器，以用來來代替不能使使用的傳感器器。利用RCCX上的紅外外光電，使用用一些

3、小技巧巧，你可以把把把你的光電電傳感器變成成一個雷達。 在閱讀本本章的過程中中，我們希望望你能把機器器人套裝放在在身邊,這樣你可以以跟隨我們的的例子親自動動手去做。為為了保持其完完整性，我們們還會講一些些機器人套裝裝的擴展套裝裝和技術套裝裝的內容。若若你現(xiàn)在還沒沒有這些也不不要擔心，這這不會影響到到你搭建體積積較大的機器器人。4.2觸動傳感感器 觸動傳感感器（圖4.1）是樂高高傳感器大家家庭中最簡單單、最直觀的的一種。它的的工作方式非非常像是你家家門鈴上的按按鈕：當它被被按下時，電電路接通，電電流就會通過過，RCX就能夠夠檢測到這個個數(shù)據流，你你的程序就會會讀取觸動傳傳感器的當前前狀態(tài)：開或或

4、者關。圖4.1 觸動動傳感器如果你已經開始始使用機器人人套裝，閱讀讀了Consstructtopediia，并搭建建了一些模型型，你可能對對傳感器的一一般用途比較較熟悉，如緩緩沖器。緩沖沖器是與周圍圍環(huán)境相互作作用的一種簡簡單方式，當當你的機器人人遇到障礙物物時，可以用用它們來進行行檢測，并由由此而改變運運動狀態(tài)。典型的緩沖器是是一個重量較較輕的可移動動裝置，事實實上，當它碰碰到障礙物時時會把沖擊力力傳遞給觸動動傳感器并使使之關閉。你你也可以發(fā)明明出很多種緩緩沖器，但它它們的外形應應該能夠反映映機器人的外外形，而且還還能反映出環(huán)環(huán)境中障礙物物的外形。如如圖4.2中所示示一個非常簡簡單的緩沖器器

5、，可以很容容易發(fā)現(xiàn)墻壁壁，假如房間間里有像椅子子一樣等復雜雜障礙物，它它的效果就不不好了。在這這種情況下，我我們建議你通通過實驗來進進行。為機器器人設計一個個緩沖器，在在房間的周圍圍離地板適當當高度的地方方移動它，檢檢查它是否能能夠發(fā)現(xiàn)所有有可能的碰撞撞點。如果你你的緩沖結構構較大，當它它用最佳部位位撞擊到障礙礙物并按下觸觸動傳感器時時，不要以為為這就是正確確的。圖例44.2是一個個不太好的緩緩沖器，因為為當碰撞發(fā)生生時，它幾乎乎不能用橫軸軸的邊緣來關關閉觸動傳感感器，說它是是一個不好的的緩沖器是因因為它把整個個碰撞產生的的力直線傳輸輸給了傳感器器，也就是說說，在機器人人身上安裝一一個非常穩(wěn)固

6、固的支架對傳傳感器的安裝裝是非常有必必要的。圖4.2簡單的的緩沖器 根據經驗驗，應該嘗試試不同的碰撞撞來看看緩沖沖器在各個位位置是否能很很好的工作。你你可以編寫一一個無限循環(huán)環(huán)的小程序，當當傳感器被按按下時，發(fā)出出一聲蜂鳴聲聲用來測試你你的緩沖器。 談起緩沖器器，人們往往往會想到當遇遇到障礙物時時開關會被按按下。這樣說說似乎有點絕絕對，在發(fā)生生碰撞的時候候同樣可以松松開開關?？纯匆幌聢D4.3，橡膠皮皮筋可以使積積木輕壓著傳傳感器，當緩緩沖器的前面面部分接觸到到物體時，開開關就會被釋釋放。圖4.3 平平常壓下的緩緩沖器實際上，向你推推薦這種緩沖沖器有這樣幾幾個重要的原原因：l 沖擊力力不可能直接

7、接傳遞給傳感感器，傳感器器與標準的樂樂高積木相比比更容易受損損壞，因此應應避免不必要要的撞擊。l 橡皮皮圈可以吸收收撞擊力，這這對你的傳感感器和機器人人來說都會起起到保護作用用，當你的機機器人速度非非常快，或者者重量大，或或者反應比較較慢，或者具具備其中的一一個因素時，這這種保護作用用顯得尤其重重要。緩沖器是一個非非常重要的裝裝置，而且觸觸動傳感器的的應用也非常常廣泛。當你你想告之RCCX一個事件件發(fā)生時，你你可以使用按按鈕一樣人為為的把它按下下去。你能想想象出類似的的情況嗎？事事實上，有很很多。比方說說，你可以按按下銨鈕告訴訴RCX”現(xiàn)在在讀取光電傳傳感器的值”，從而進行行讀取校準（我我們將

8、在以后后的部分進行行討論）。 另一個常用的作作用就是把觸觸動傳感器作作為一個位置置控制器來用用。如圖4.4，機器人人向前看時（圖圖4.4b）就就關閉了頭部部（圖4.44a）的觸動動傳感器。通通過編程可以以在水平面上上實時的控制制頭部的旋轉轉（向左或向向右），當傳傳感器被按下下時，機器人人的頭部就能能轉回到正確確的位置，值值的注意的是是，我們在這這個例子中用用到的凸齒輪輪在與觸動傳傳感器相配合合時是非常的的有用，你可可以讓軸通過過三個十字孔孔個中的一個個來選擇合適適的距離去關關閉觸動傳感感器。圖4.4 用用觸動傳感器器定位在本書的第三部部分我們還會會介紹位置控控制的其它一一些應用。事事實上，在搭

9、搭建你的機器器人之前需要要你去研究一一些不同的方方法。我們再舉幾個事事例來說明傳傳感器的應用用。假如你想想搭建一個電電梯。你希望望電梯可以在在任何一層都都能停下。首首先你會想到到在每一層安安放一個觸動動傳感器，當當按下其中一一個時，電梯梯室會在那一一層停下。這這是一個好方方法，但這里里有一個小問問題；你僅有有兩個觸動傳傳感器，對你你來說，一個個電梯僅有二二層不是非常常實際，你可可以再買一個個觸動傳感器器，但這只能能再加高一層層,并沒有解決決實質性的問問題。此時，RCX的三個輸入端口已經全部被占用。突然，你會想到一個辦法：為什么不把傳感器放在電梯廂上而不是外面呢？在電梯廂上固定一個傳感器，這樣只

10、需一個傳感器就可以加高更多的樓層了。從最初的方案到現(xiàn)在更好的方案，兩個系統(tǒng)是完全相同的嗎？答案是否定的。首先，你需要決定廂的絕對位置，當它在第二層時，你僅是可以知道它的相對位置。那么，你需要一個初始點，從起始點開始計算就可以推斷出廂的位置.或者程序運行時，需要廂體在一個特定的位置，或者用第二個傳感器來探測一個特定的樓層。例如，在最底層放置一個傳感器，因此程序一開始就降下電梯到最底層。那樣就可以計算出廂體的絕對位置了。 現(xiàn)在，電電梯就能夠準準確的升降了了。但你還有有最后一個問問題需要解決決：如何告訴訴你的電梯它它應該去哪一一層呢？在每每一樓層放置置一個傳感器器去提示電梯梯是不切合實實際的。在RR

11、CX上只剩剩下一個輸入入端口了。你你要用這一個個觸動傳感器器來做什么呢呢？你還可以以采用以前的的方法嗎？可可以，你可以以計算一個觸觸動傳感器被被按下的次數(shù)數(shù)。比如說，被被按下三次表表示是三樓，依依次類推?，F(xiàn)現(xiàn)在你就可以以去搭建你的的電梯了。 方法與技巧計算按下次數(shù)下面這個例子是是用偽代碼來來編寫的，一一個代碼并不不與實際編寫寫語言相對應應，而是界于程序序語言和機器器語言之間。使使用偽代碼編編程在專業(yè)程程序員中是一一種非常普遍遍的做法。計算觸動傳感器器被按下多少少次需要一些些小竊門。假如你你寫了一些簡簡單的代碼，如如下：Counterr =0repeat if Sensoor1 iss on t

12、then Countter = Couunter +1 end ifend rrepeatt當你保持觸動傳傳感器被按下下很短的間隔隔內，你的程程序代碼就會會在你的RCCX上飛快的的執(zhí)行。然而而，在記錄下下一個新的按按下之前，需需要松開觸動動傳感器：Counterr = 00repeat if Senssor1 is oon theen CCounteer =Coounterr+1 wwait uuntil Senssor1 is offfend ifend reppeat現(xiàn)在，你編寫的的代碼正確地地記錄了從斷斷開到閉合的的變化。在你你的代碼中，有有一個重要的的特點需要介介紹一下：當當它在一段時

13、時間內接收不不到觸動信息息時，你希望望你的計數(shù)程程序停止。為為了實現(xiàn)這一一點，你需要要使用一個計計時器用來測測量上一次按按下時間與最最后一次時間間的間隔：Counterr=0intervaal = reset TTimerrepeat if Senssor1 is onn thenn Counnter = Counnter + 1wait unntil SSensorr1 iss off or unntil TTimer if grreaterr thenn Inteerval rreset Timerrend ifuntil TTimer is grreaterr thenn Intterv

14、all假如你的時間間間隔是兩秒。當當計數(shù)程序開開始時，計時時器和計數(shù)器器首先復位為為0，然后開始始檢測傳感器器的狀態(tài)。如如果兩秒內沒沒有按下觸動動傳感器，它它仍將保持復復位狀態(tài)，如如果有觸動傳傳感器被按下下，此動作將將被記下并等等待使用者釋釋放按鈕，計計時器復位為為零， 在程序停止止運行之前，使使用者可以在在兩秒內第二二次按下觸動動傳感器。4.3光電傳感感器用”看”來形容容光電傳感器器的功能有點點夸大其辭。實實際上它只是是用來檢測光光并測量其強強度。盡管受受到限制，但但其應用范圍圍仍比較廣。圖4.5 光電電傳感器光電傳感器和觸觸動傳感器的的最大區(qū)別是是，后者返回回的是一些數(shù)數(shù)值而不是單單純的開

15、/關狀態(tài)。你你所讀到的數(shù)數(shù)值由光電傳傳感器在那個個時候所檢測測到的光強所所決定。這些些數(shù)值以0至100的百分分數(shù)的形式返返回，光值越越大，百分數(shù)數(shù)就越大。你你可以用光電電傳感器來做做什么呢？你你可以用它搭搭建一個由光光電傳感器所所驅動的機器器人，我們稱稱之為光的追追隨者，它可可以檢測周圍圍的環(huán)境，找找到一個強光光源（或者是是最亮的）并并朝著它前進進。在一間足足夠暗的房間間里進行，以以免產生干擾擾，你也可以以用手電筒來來控制你的機機器人。檢測外部光源的的功能是非常常有趣的，但但是或許你不不能用它來做做最令人驚奇奇的事情。我我們介紹一下下光電傳感器器的另一個用用途：它不但但可以用來檢檢測光強，而而

16、且還可以自自身發(fā)光。提提供穩(wěn)定光源源的是一個紅紅色的發(fā)光二二極管，因此此你可以用來來測量反射光光并傳給傳感感器。當你用來測量反反射光時，你你必須去避免免一些來自其其它光源的干干擾。需要注注意的是光電電傳感器對IIR所發(fā)出的的光也非常敏敏感，像典型型的遠距離控控制器發(fā)出的的紅外光，如如攝像機；或或者是樂高紅紅外發(fā)射器。 設計與計劃讀取周圍的光值值樂高光電傳感器器并不適合于于測量外部光光源來說，因因為其靈敏度度比較弱。紅紅色發(fā)光二極極管所所發(fā)出出的光太靠近近檢光器以致于過多的的影響了光值值的讀取。如如果你想測外外部光源，你你應該考慮盡盡可能的去減減少紅色發(fā)光光二極管的影影響。一個簡簡單的辦法就就是

17、在光電傳傳感器的前部部放一個12的單孔積積木塊，.更多的行之之有效的辦法法需要你對光光電傳感器有有些細微的改改動。在Raalph HHempell的網站中，他他提到了如何何對光電傳感感器作修改，既既不是永久的的改變也不會會損害你的光光電傳感器。（見見附錄A）光在表面的反射射率取決于許許多因素，主主要是表面的的顏色，質地地和它距光源源的遠近。黑黑色物體的反反射能力要弱弱于白色物體體；黑色光滑滑表面的反射射能力要強于于黑色不光滑滑表面。另外外，距離光電電傳感器越遠遠，光電傳感感器所檢測到到的反射光就就會越少。這些因素都是相相互依賴的，通通過光感讀取取的值，并不不能說明是由由哪個因素引引起的。但你你

18、可以保持其其它因素不便便，而讓一個個變化，這樣樣就可以通過過讀取的數(shù)值值來推斷出環(huán)環(huán)境的一些變變化。例如，如如果你的光電電傳感器經常常對著同一個個物體，或者者相同質地和和顏色的物體體，你能夠用用它去測出它它的相對距離離。另一方面面，你可以把把不同的物體體放置在光電電傳感器的前前面，在恒定定的距離內分分辨出它們的的顏色。4.3.1測量量反射光值 為了舉例說明測測量反射光的的原理，我們們來做一個實實驗。拿一個個RCX并打開開其電源，在在任意一個輸輸入端口連接接一個光電傳傳感器，在你你的程序中正正確的設置其其端口（紅色色發(fā)光二極管管應該發(fā)光）。準準備一間光線線較暗的房間間，RCX有個控控制模式，可可

19、以實時查看看光感讀取的的值。按RCCX上的VIEWW鍵，當小箭箭頭正確顯示示在傳感器所所接的輸入端端口位置。在在顯示屏上會會顯示出讀取取的光線值。接接下去你把光光感放到桌上上，在桌上以以一定間隔（0.5cm,1cm,1.5cm）并排放置不同顏色的積木塊,保證積木之間的間距相等。查看數(shù)據，得到的是不同顏色的積木反射的光值是不同的。再進行第二個實實驗：將白色色的積木快慢慢慢的移向光光感，然后再再慢慢的移開開，觀察顯示示屏上的數(shù)據據，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)當光感與積積木間的距離離加大時數(shù)值值將減小。我我們的目的就就是為了證明明光感是不能能同時判斷出出距離和顏色色的。我們重重點強調在你你使用光感時時盡量避免外外界

20、光線的干干擾。 方法與技巧理解原始值的概概念了解原始值是很很關鍵的，對對于熟練的使使用機器人套套裝并不是必必須的。但從從另一個方面面講，它可以以幫助你理解解傳感器是如如何工作的。RCX把來自傳傳感器（不管管是什么類型型）的電信號號全部轉變成成范圍在0至1023之間間的數(shù)字信號號，我們稱之之為原始數(shù)值值。在程序中中，你在一個個端口上設置置了一個特定定的傳感器，RCX會自動設定該傳感器的原始數(shù)值范圍，例如，從觸動傳感器讀取的數(shù)值范圍是1或者0，代表開或者關，當從溫度傳感器讀取時就會轉變成攝氏溫度或華氏溫度。同樣地，光電傳感器讀取時就會通過下面的方程式轉換成一個百分數(shù)：百分數(shù)=1466-原始數(shù)值值/

21、7為什么我們需要要知道這種轉轉換呢？對于于大多數(shù)應用用程序來說，通通過RCX返回的的光感值的百百分數(shù)形式更更加有效，但但也有這種情情況，你需要要所有光感變變化值而百分分數(shù)形式卻不不能體現(xiàn)出光光感值的一些些變化。我們們用一個例子子來做一下說說明。假設會會有兩種不同同的情形，光光電傳感器讀讀取707和713兩個不同的數(shù)數(shù)值。把這兩兩個數(shù)值轉換換成百分數(shù)，因因為RCX只使用用整數(shù),需要將除的的結果進行圓圓整。146-(7007/7)=146-1101=455 146-(7113/7)=146-1101=455在第二個方程式式中數(shù)值1001實際上是是101.8857，去去掉小數(shù)部分分為101.就看部不

22、出出兩個值是不不同的。我們們知道在大多多情況下數(shù)值值的小數(shù)部分分是不重要的的。但也會有有其它情況需需要用到這樣樣一個微小的的變化的數(shù)據據如果你用LEGGO圖形化的的編程環(huán)境為為RCX編寫程程序，你必須須接受它的刻刻度值，否則則無法處理原原始數(shù)值。如如果你選擇其其它的編程語語言，則可以以直接處理沒沒有處理過的的原始數(shù)值，在在必須的時候候，利用其優(yōu)優(yōu)勢，可能會會有更好的解解決方案。 識別不不同的顏色是是光電傳感器器一個非常普普通的應用。我我們曾說過，光光電傳感器實實際上并不是是用來識別顏顏色的，而是是用來讀取反反射光值。因因此，它很難難把黑色和藍藍色的積木塊塊區(qū)別開。但但目前來說，我我們仍說它能能

23、識別顏色，在在讀完之后您您會明白真正正的意思是什什么。4.3.2沿線線走 目前，光電傳感感器最普遍的的使用方法就就是用它搭建建一個沿線走走的機器人。這個項目的設置置是很簡單的的，這也是之之所以流行的的一個原因。盡盡管其外觀簡簡單，這項工工作仍需要引引起足夠的重重視，并需要要你仔細設計計和認真編程程。我們將在在第二部分詳詳細的討論這這個主題的細細節(jié)內容。當當光電傳感器器在輕質地面面上讀取一條條黑線時，你你要注意有什什么事情發(fā)生生。 當把光電電傳感器放在在地板上時，假假設說讀取的的數(shù)值為百分分之七十，黑黑線為百分之之三十。如果果你想讓機器器人緩慢的從從地板移動到到黑線或者是是有污點的地地方.你會注

24、意到到，數(shù)值不是是從一個值突突然跳到另一一個值，而是是會出現(xiàn)一系系列的中間值值。原因是光光電傳感器不不是讀取一個個點，而是光光電傳感器前前部的一個小小區(qū)域。所以以當光電傳感感器穿過線的的邊緣時，它它所讀取的是是地板和黑線線的邊界值并并返回一個中中間值。這個功能有用嗎嗎？當然，有有時有用，有有時沒有用。尤尤其當我們涉涉及到沿線走走時，它是有有用的。實際際上，你可以以（或者說應應該）編寫一一段程序讓你你的機器人沿沿著邊界走而而不是實際的的黑線。這樣樣當機器人需需要改變它的的行進路線時時，它知道往往哪個方向轉轉身：如果所所讀取的值太太”暗”，它應該向向亮的區(qū)域前前進，或有污污點的區(qū)域。 技巧與提示校

25、準讀取值有時，你并不能能預先知道光光電傳感器實實際上所讀取取的數(shù)值是多多少。假如你你要參加一個個沿線走的比比賽：你并不不能確定你的的傳感器所返返回的地板和和黑線的數(shù)值值。在這種情情況下，一般般的習慣是，在在你的程序中中不寫入預期期的常數(shù)值是是比較好的。但但可以讓你的的機器人通過過一個簡單的的測量程序來來讀取這些數(shù)數(shù)值。繼續(xù)我我們沿線走的的例子,你可以專設設一個空的輸輸入端口用來來接入一個觸觸動傳感器，當當你把機器人人放在地板上上時手動按下下觸動傳感器器，然后再放放在黑線上，因因此它就可以以保存下讀取取到的最大值值和最小值。或或者你可以編編寫一個小的的檢測程序，以以取消那些限限制。當你需要控制一

26、一個更復雜的的區(qū)域時,舉例來說，區(qū)區(qū)域包括三種種不同的顏色色， 想象一個臺臺面被劃為白白色，黑色和和灰色三個不不同顏色的區(qū)區(qū)域。在白色色和黑色之間間的邊界上你你如何能區(qū)別別出灰色區(qū)域域? 這時你不不能只做一個個簡單的讀取取，你必須深深入考慮其它它的因素, 像預先讀取取,或者你可以以使你的機器器人在一個地地方收集更多多的數(shù)據并推推斷它所在的的位置。要處處理這樣的情情況，對軟件件的要求就會會變得更加復復雜。光電傳感器如同同一個萬能器器，它有很多多種使用方法法。你可以在在光電傳感器器的前部放置置一個彩色的的可以移動的的樂高梁來搭搭建一個對稱稱形狀的裝置置.圖4.6就是一一個這樣的例例子。當你推推或者

27、拉梁的的上部時，光光電傳感器就就會讀取不同同的光值。圖4.6 用光光電傳感器作作一個模擬控控制光電傳感器與燈燈相結合（不不包括在頭腦腦風暴套裝中中）可做成一一個光電管（圖圖4.7）；當當有物體擋在在光電傳感器器和燈之間時時，機器人就就會察覺。值值得注意的是是，我們在光光電傳感器的的前面放置了了一個122的單孔梁，以以減少來自周周圍光線的干干擾。圖4.7 光電電管4.3.3接近近探測 你可以用光電傳傳感器做成一一個雷達探測測器用于檢測測即將碰到的的障礙物。這這被稱之為接接近探測。這這項技術所基基于的特性我我們已經討論論并探究過了了，就是光電電傳感器可以以根據反射光光線來測定相相對距離。假假如你的

28、機器器人要直線前前進，用一個個光電傳感器器為它在前面面引路。假如如你的機器人人要在一個暗暗室里移動，除除了光電傳感感器上的紅色色發(fā)光二極管管之外沒有任任何的光源。在在向前移動的的過程中，機機器人連續(xù)不不斷的讀取傳傳感器所檢測測到的光值。如如果讀取值趨趨向于迅速增增大，就可以以推斷出機器器人正向著一一個物體前進進。但不能推推斷出障礙物物的種類及與與障礙物之間間的距離，如如果房間內沒沒有物體在移移動，你確信信機器人正在在接近障礙物物?，F(xiàn)在我們們有了一套系系統(tǒng)可以躲避避障礙物而不不是局限于碰碰撞以后再檢檢測它們。注意：RCX內部的IIR LEDD發(fā)射的是不不可見光，光光電傳感器的的紅色二極管管發(fā)射的

29、是可可見光。 遺憾地是是，當房間內內有光源時，這這項技術工作作就有問題了了，原因是你你的程序不能能區(qū)別自身反反射回的紅色色光還外界環(huán)環(huán)境光線。你你需要在機器器人身上有一一個更明顯的的獨立光源提提供更高的參參考。 令人欣慰慰的是，正好好有一個！RRCX內部有有一個IR LED可以以發(fā)射信息給給紅外發(fā)射儀儀或是另一個個RCX。用RCX內部的的IR LEED以比特的的編碼形式發(fā)發(fā)送信息可以以被紅外發(fā)射射器所接收到到。關于信息息的內容我們們并不關心；我們需要的的僅僅是光。盡盡管紅外光對對于肉眼來說說是不可見的的，卻與可見見光具有相同同的性質，LLEGO光電電傳感器對此此卻非常敏感感。 所以，現(xiàn)現(xiàn)在你的

30、程序序有了使用接接近探測的所所有條件。發(fā)發(fā)送一個IRR信息并立即即讀取光電傳傳感器的值.你最好把讀讀取的數(shù)值進進行一下平均均處理，這樣樣可以把外部部光源所導致致的影響降至至最低（我們們將會第122節(jié)討論這個個竅門）。如如果你注意到到在隨后的二二組值中有顯顯著的增加，舉舉例來說，百百分之十，說說明你的機器器人很有可能能正朝著障礙礙物前進。4.4角度傳感感器我們將要研究的的第三個樂高高傳感器是角角度傳感器（圖圖4.8）。遺遺可是機器人人套裝中沒有有包含該部件件，它的多功功能性僅次于于光電傳感器器。在38001 Ulttimatee Acceessoryy套裝里面包包含一個角度度傳感器，還還有一個觸

31、動動傳感器，一一個燈,遙控器 和少量的其其它附件。圖4.8 角度度傳感器 方法與技巧角度傳感器是如如何工作的呢呢？因為角度傳感器器有四種不同同的狀態(tài)，所所以會返回四四種不同的值值。我們稱之之為A，B，C和D。對于每一一次完整的旋旋轉，它經過過了四種狀態(tài)態(tài)各四次這也就是我我們?yōu)槭裁匆檬鶃碛嬘嫈?shù)的原因。如如果角度傳感感器是順時針針旋轉，它會會讀序列ABBCD，如如果是逆時針針旋轉，讀取取的結果會是是ADCBAA，RCX會時刻刻檢測傳感器器，當RCXX檢測到狀態(tài)態(tài)發(fā)生變化時時，它不但可可以推斷出角角度傳感器已已經轉動，而而且還可以知知道所旋轉的的方向。舉例例來說，從AA轉變到B，或從D轉變到A

32、，計數(shù)器將將增加一個單單位，然而，從從D到C，或者是從從A到D，計數(shù)器將將減少一個單單位。角度傳感器，顧顧名思義，是是用來檢測角角度的。它的的身體中有一一個孔，可以以配合樂高的的軸。當連結結到RCX上時，軸軸每轉過1/16圈，角角度傳感器就就會計數(shù)一次次。往一個方方向轉動時，計計數(shù)增加，轉轉動方向改變變時，計數(shù)減減少。計數(shù)與與角度傳感器器的初始位置置有關。當初初始化角度傳傳感器時，它它的計數(shù)值被被設置為0，如果需要要，你可以用用編程把它重重新復位。通過計算旋轉的的角度，你可可以很容易的的測出位置和和速度。當在在機器人身上上連接上輪子子（或通過齒齒輪傳動來移移動機器人）時時，可以依據據旋轉的角度

33、度和輪子圓周周數(shù)來推斷機機器人移動的的距離。然后后就可以把距距離轉換成速速度，你也可可以用它除以以所用時間。實實際上，計算算距離的基本本方程式為：距離=速度時時間由此可以得到：速度=距離/時時間如果把角度傳感感器連接到馬馬達和輪子之之間的任何一一根傳動軸上上，必須將正正確的傳動比比算入所讀的的數(shù)據。舉一一個有關計算算的例子。在在你的機器人人身上，馬達達以3:1的傳動動比與主輪連連接。角度傳傳感器直接連連接在馬達上上。所以它與與主動輪的傳傳動比也是33:1。也就就是說，角度度傳感器轉三三周，主動輪輪轉一周。角角度傳感器每每旋轉一周計計16個單位，所所以16*33=48個增增量相當于主主動輪旋轉一一周?，F(xiàn)在，我我們需要知道道齒輪的圓周周來計算行進進距離。幸運運地是，每一一個LEGOO齒輪的輪胎胎上面都會標標有自身的直直徑。我們選選擇了體積最最大的有軸的的輪子，直徑徑是81.66CM