初中九年級(jí)信息技術(shù)第2節(jié) 機(jī)器人循光

第2節(jié)機(jī)器人循光目錄CONTENTS12紅外傳感器機(jī)器人循光探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)機(jī)器人的傳感器，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)了解其工作原理，學(xué)會(huì)制作探測(cè)機(jī)器人。學(xué)習(xí)感悟：在“行走”與“追逐”中不斷進(jìn)步。實(shí)踐創(chuàng)作：體驗(yàn)機(jī)品人探測(cè)，“跟光行走”程序設(shè)計(jì)等。一、紅外傳感器旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門的探測(cè)設(shè)備中安裝有紅外傳感器，當(dāng)有人走近門時(shí)會(huì)被探測(cè)到，從而觸發(fā)門的轉(zhuǎn)動(dòng)，讓人通過(guò)。紅外傳感器檢測(cè)時(shí)不需要與被測(cè)物體接觸，具有靈敏度高、反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。紅外旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門紅外傳感器紅外傳感器避障工作原理紅外傳感器避障的工作原理是，由紅外發(fā)光管發(fā)出紅外線，用接收管檢測(cè)是否有反射光，由此判斷是否有障礙物，如圖所示。紅外傳感器避障工作示意圖機(jī)器人探測(cè)當(dāng)紅外傳感器未探測(cè)到物體時(shí)，紅外發(fā)光管亮并且通過(guò)液晶屏（LCD）顯示紅外傳感器的運(yùn)行值；當(dāng)探測(cè)到物體時(shí)，紅外發(fā)光管滅，蜂鳴器鳴叫2聲，并延時(shí)1秒。實(shí)踐學(xué)習(xí)1.在機(jī)器人平臺(tái)軟件中打開(kāi)“機(jī)器人探測(cè).dat”文件，如圖所示。2.打開(kāi)“學(xué)生機(jī)器人”電源，將程序?qū)懭霗C(jī)器人中，按“Run”鍵運(yùn)行。3.在機(jī)器人的運(yùn)行過(guò)程中，用物體接近機(jī)器人的傳感器1，觀察機(jī)器人的反應(yīng)。“機(jī)器人探測(cè).dat”程序探究學(xué)習(xí)（1）當(dāng)紅外傳感器沒(méi)有感應(yīng)，即沒(méi)有檢測(cè)到障礙物時(shí)，LCD顯示_______；當(dāng)紅外傳感器有感應(yīng)，即檢測(cè)到障礙物時(shí)，LCD顯示_______。

（2）利用紅外傳感器檢測(cè)障礙物容易受到環(huán)境光線的影響。進(jìn)行光線干擾試驗(yàn)，完成下表。測(cè)試環(huán)境機(jī)器人完成情況結(jié)論室內(nèi)，正常照明室外，無(wú)陽(yáng)光直射室外，有陽(yáng)光直射二、機(jī)器人循光給機(jī)器人安裝紅外傳感器后，機(jī)器人就可通過(guò)紅外傳感器來(lái)獲取外部的紅外線信息。信息經(jīng)過(guò)程序處理后，機(jī)器人就可以跟著光源行進(jìn)。編制流程圖任務(wù)：為機(jī)器人設(shè)計(jì)循光程序。傳感器：紅外傳感器。要求：利用機(jī)器人前部的紅外傳感器，檢測(cè)其前方是否有光源。若有，則向前直行；若無(wú)，則暫停前行。通過(guò)循環(huán)檢測(cè)，讓機(jī)器人追逐著光源前行。實(shí)踐學(xué)習(xí)1.說(shuō)一說(shuō)機(jī)器人循光的判斷過(guò)程，如圖所示。機(jī)器人循光2.在軟件中利用流程圖編寫程序，如圖所示。3.編譯程序。打開(kāi)“學(xué)生機(jī)器人”電源，將程序?qū)懭霗C(jī)器人。4.運(yùn)行程序。用手電筒光照機(jī)器人，觀察機(jī)器人循光的過(guò)程。“跟光行走”程序討論學(xué)習(xí)（1）手電筒光的亮度對(duì)機(jī)器人的反應(yīng)有影響嗎？如何調(diào)試程序，才能使機(jī)器人適應(yīng)手電筒亮度的變化？（2）假設(shè)光源與前方紅外傳感器正前方向偏轉(zhuǎn)某角度（如偏左15°左右），請(qǐng)嘗試調(diào)整流程圖和程序，使機(jī)器人能夠沿偏轉(zhuǎn)方向繼續(xù)前行?？丶c函數(shù)在機(jī)器人平臺(tái)軟件中，提供有執(zhí)行控件、傳感器控制和流程控制等控件庫(kù)。每個(gè)控件實(shí)現(xiàn)的功能在系統(tǒng)中被定義成相應(yīng)的函數(shù)，供程序設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)用，從而簡(jiǎn)化程序的編寫，提高編程效率?！皩W(xué)生機(jī)器人平臺(tái)”軟件中定義的庫(kù)函數(shù)原型及意義如下：（1）直流電機(jī)函數(shù)名為：DCMotor（電機(jī)的序號(hào)，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式），電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的取值為0（正轉(zhuǎn)）、1（停止）、2（反轉(zhuǎn)）。（2）伺服電機(jī)函數(shù)名為：ServerMotor（電機(jī)的序號(hào)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度），轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為0°~180°。（3）電機(jī)調(diào)速函數(shù)名為：Speed（電機(jī)的序號(hào)，運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率），運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率取值為0~20，0表示停止，20表示全速運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）延時(shí)函數(shù)名：Delay（延時(shí)數(shù)值），延時(shí)數(shù)值取值為0~60000，單位為毫秒。（5）LCD輸出函數(shù)名為：LCDLine1或LCDLine2（需要顯示的提示信息的字符串指針，是否顯示變量標(biāo)志，要顯示變量的變量名），是否顯示變量標(biāo)志取值為0或1，0表示不顯示變量，1表示顯示變量。（6）紅外傳感器函數(shù)名為：InfraredSensor（通道號(hào)）。（7）灰度傳感器函數(shù)名為：GreySensor（通道號(hào)）。探究學(xué)習(xí)編寫程序：機(jī)器人追逐白紙。在機(jī)器人的左側(cè)、右側(cè)和前方分別裝上紅外傳感器。用一張白紙分別靠近三個(gè)紅外傳感器：當(dāng)靠近左側(cè)時(shí)，向左前進(jìn);當(dāng)靠近右側(cè)時(shí)，向右前進(jìn)；當(dāng)靠