基礎(chǔ)機(jī)器人制作與編程

基礎(chǔ)機(jī)器人制作與編程第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四版權(quán)與商標(biāo)英文原版教材《RoboticswiththeBoe-Bot》版權(quán)屬于美國(guó)Parallax公司所有中文版權(quán)獲美國(guó)Parallax公司許可，由深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院和深圳市德普施科技有限公司聯(lián)合翻譯和改編，并委托電子工業(yè)出版社出版，其中文版權(quán)屬于深圳市德普施科技有限公司所有第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用BASICStamp2教學(xué)底板第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用微控制器的用途BASICStamp家族第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用獲得軟件Parallax網(wǎng)站下載產(chǎn)品配套光盤(pán)第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用

安裝軟件從網(wǎng)上下載軟件后安裝從光盤(pán)中安裝第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用硬件安裝第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用通訊測(cè)試第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用RuntheBASICStampEditorSoftwareEnterthisprogramClickthe‘Run’buttonClickthePBASIC2.5buttonClicktheBASICStamp2Button第一個(gè)程序第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用第一個(gè)程序第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講機(jī)器人大腦及編程軟件的安裝與使用'What'saMicrocontroller-FirstProgram.bs2'BASICStampsendsmessagetoDebugTerminal.'{$STAMPBS2}'{$PBASIC2.5}DEBUG"Hello,it'sme,yourBASICStamp!"END注釋注釋Stamp2（譯碼）指令PBASIC2.5（譯碼）指令DEBUG命令END命令第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二講機(jī)器人的伺服電機(jī)Excerptsfrompages39,40,43,46第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二講機(jī)器人的伺服電機(jī)將伺服電機(jī)連接到教學(xué)板Excerptsfrompages47-50第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二講機(jī)器人的伺服電機(jī)Excerptsfrompage54伺服電機(jī)調(diào)零零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)的時(shí)序圖'CenterServoP12.bs2'Thisprogramsends1.5mspulsestotheservoconnectedto'P12formanualcentering.'{$STAMPBS2}'{$PBASIC2.5}DEBUG"ProgramRunning!"DOPULSOUT12,750PAUSE20LOOP第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二講機(jī)器人的伺服電機(jī)測(cè)試伺服電機(jī)1.3ms的控制脈沖序列使電機(jī)順時(shí)針全速旋轉(zhuǎn)1.7ms的連續(xù)脈沖序列使電機(jī)逆時(shí)針全速旋轉(zhuǎn)第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三講機(jī)器人的組裝和測(cè)試組裝機(jī)器人第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三講機(jī)器人的組裝和測(cè)試重新測(cè)試伺服電機(jī)counterVARWordFORcounter=1TO122'Clockwisejustunder3seconds.PULSOUT12,650PAUSE20NEXTFORcounter=1TO40'Stoponesecond.PULSOUT12,750PAUSE20NEXTFORcounter=1TO122'Counterclockwisethreeseconds.PULSOUT12,850PAUSE20NEXT第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三講機(jī)器人的組裝和測(cè)試開(kāi)始/復(fù)位指示電路和編程'StartResetIndicator.bs2'Testthepiezospeakercircuit.'{$STAMPBS2} 'Stampdirective.'{$PBASIC2.5} 'PBASICdirective.DEBUGCLS,"Beep!!!" 'Displaywhilespeakerbeeps.FREQOUT4,2000,3000 'Signalprogramstart/reset.DO 'DO...LOOPDEBUGCR,"Waitingforreset…" 'DisplaymessagePAUSE500 'every0.5secondsLOOP 'untilhardwarereset.第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三講機(jī)器人的組裝和測(cè)試用調(diào)試終端測(cè)試速度控制脈寬，毫秒電機(jī)速度，RPMcounterVARWordpulseWidthVARWordpulseWidthCompVARWordFREQOUT4,2000,3000'Signalprogramstart/reset.DODEBUG"Enterpulsewidth:"DEBUGINDECpulseWidthpulseWidthComp=1500–pulseWidthFORcounter=1TO244PULSOUT12,pulseWidthPULSOUT13,pulseWidthCompPAUSE20NEXTLOOP第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第四講 機(jī)器人巡航基本巡航動(dòng)作FORcounter=1TO122 'Runservosfor3seconds.PULSOUT13,850PULSOUT12,650PAUSE20NEXT第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第四講 機(jī)器人巡航假設(shè)你寫(xiě)了一個(gè)程序讓機(jī)器人全速向前直線行走十五秒鐘。如果機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)卻是輕微的向左或向右偏移走曲線怎么辦呢？你并不需要拆開(kāi)機(jī)器人并用螺絲刀重新安裝調(diào)整電機(jī)，只需簡(jiǎn)單地修改程序使機(jī)器人的兩個(gè)輪子以相同的速度運(yùn)行。用螺絲刀調(diào)節(jié)叫做“硬件調(diào)節(jié)”，而程序調(diào)節(jié)叫做“軟件調(diào)節(jié)”?；狙埠竭\(yùn)動(dòng)的調(diào)整

計(jì)算運(yùn)動(dòng)距離測(cè)量機(jī)器人一秒鐘所走的距離第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第四講 機(jī)器人巡航勻變速運(yùn)動(dòng)用子程序簡(jiǎn)化巡航運(yùn)動(dòng)程序第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第四講 機(jī)器人巡航高級(jí)主題――在EEPROM中建立復(fù)雜運(yùn)動(dòng)'[EEPROMData]'Address:0123456789'Thesetwocommentedlinesshow' ||||||||||'EEPROMaddressofeachdatum.DATA "FLFFRBLBBQ"'Navigationinstructions.第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五講機(jī)器人觸覺(jué)導(dǎo)航觸覺(jué)導(dǎo)航第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五講機(jī)器人觸覺(jué)導(dǎo)航第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五講機(jī)器人觸覺(jué)導(dǎo)航測(cè)試胡須

DEBUG"WHISKERSTATES",CR,"LeftRight",CR,""DODEBUGCRSRXY,0,3,"P5=",BIN1IN5,"P7=",BIN1IN7PAUSE50LOOP第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五講機(jī)器人觸覺(jué)導(dǎo)航現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試胡須（沒(méi)有調(diào)試終端）IF(IN7=0)THEN HIGH1ELSE LOW1ENDIFIF(IN5=0)THEN HIGH10ELSE LOW10ENDIF第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五講機(jī)器人觸覺(jué)導(dǎo)航胡須導(dǎo)航IF(IN5=0)AND(IN7=0)THENGOSUBBack_Up'Bothwhiskersdetectobstacle,GOSUBTurn_Left'backup&U-turn(lefttwice)GOSUBTurn_LeftELSEIF(IN5=0)THEN'LeftwhiskercontactsGOSUBBack_Up'Backup&turnrightGOSUBTurn_RightELSEIF(IN7=0)THEN'RightwhiskercontactsGOSUBBack_Up'Backup&turnleftGOSUBTurn_LeftELSE'Bothwhiskers1,nocontactsGOSUBForward_Pulse'Applyaforwardpulse&ENDIF'checkagain第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第五講機(jī)器人觸覺(jué)導(dǎo)航機(jī)器人迷路時(shí)的人工智能決策你或許已注意到機(jī)器人迷失在墻角里的情況。當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入墻角時(shí)，左胡須觸墻，于是它右轉(zhuǎn)。當(dāng)小車(chē)再向前行走，右胡須觸墻，于是左轉(zhuǎn)。然后它又前進(jìn)又會(huì)碰到左墻，再次碰到右墻……等等。這時(shí)你只能把動(dòng)手把它從困境中解救出來(lái)。編程逃離墻角可以修改RoamingWithWhiskers.bs2來(lái)發(fā)覺(jué)并解決這個(gè)問(wèn)題。訣竅是記下胡須交替壓下的總次數(shù)。技巧的重要的一點(diǎn)是程序必須記住每個(gè)胡須在上次壓下時(shí)處于什么狀態(tài)，并和當(dāng)前壓下的狀態(tài)對(duì)比。如果狀態(tài)相反，就在總數(shù)上加1。如果這個(gè)總數(shù)超過(guò)了程序中預(yù)先給定的閥值，那么就該做一個(gè)“U”型轉(zhuǎn)彎，并且把胡須交替計(jì)數(shù)器復(fù)位。第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第六講機(jī)器人紅外線導(dǎo)航使用紅外線發(fā)射和接收器件探測(cè)道路第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第六講機(jī)器人紅外線導(dǎo)航用FREQOUT指令測(cè)試紅外發(fā)射探測(cè)器FREQOUT8,1,38500irDetectLeft=IN9

第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第六講機(jī)器人紅外線導(dǎo)航物體檢測(cè)和紅外干涉的實(shí)地測(cè)試DOFREQOUT8,1,38500irDetectLeft=IN9FREQOUT2,1,38500irDetectRight=IN0IF(irDetectLeft=0)THEN HIGH10ELSE LOW10ENDIFIF(irDetectRight=0)THEN HIGH1ELSE LOW1ENDIF第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第六講機(jī)器人紅外線導(dǎo)航紅外檢測(cè)距離調(diào)整串聯(lián)電阻與IR檢測(cè)范圍表6-1

檢測(cè)距離與電阻的關(guān)系IRLED電阻(?)最遠(yuǎn)檢測(cè)距離470020001000470220第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第六講機(jī)器人紅外線導(dǎo)航探測(cè)和避開(kāi)障礙物DEBUG"ProgramRunning!"irDetectLeftVARBit'VariableDeclarationsirDetectRightVARBitpulseLeftVARWordpulseRightVARWordFREQOUT4,2000,3000'Signalprogramstart/reset.DO'MainRoutineFREQOUT8,1,38500'CheckIRDetectorsirDetectLeft=IN9FREQOUT2,1,38500irDetectRight=IN0'