登陆注册
3165300000008

第8章 会“悬崖勒马”的机器人

观看电视节目时,我们经常会看到这样的镜头,一匹马带着它的主人为躲避追兵,疯狂地奔跑着。此时险情出现了,前面是悬崖峭壁,无路可走,眼看马就要冲下悬崖了,就在这一危急关头,马儿急忙“刹住了车”,救了它自己和它的主人,这就是“悬崖勒马”。

“悬崖勒马”指在在高高的山崖边上勒住马,比喻到了危险的边缘及时清醒回头。

如果你驾驶着一辆汽车,疾驶在蜿蜒的山路上,突然眼前出现万丈深渊,你一定也会立即紧踩刹车,来个“悬崖勒马”。

怎样才能制作一个能做到“悬崖勒马”的小车呢?到了悬崖边就没有路了,可以在小车前面装一个“手臂”来探测到前面无路了,再告知小车的“大脑”,使小车停下来。我们可以使用触动传感器和光电传感器来制作一个会“悬崖勒马”的机器人,可参考图34。

搭建装有触动传感器的机器人活动任务设计一个装有触动传感器的机器人,了解触动传感器的作用。

步骤一:搭建机器人实体(1)制作机器人前,首先需要思考实现该功能的方法。

①能做到“悬崖勒马”,就是要当其运行到“悬崖”边(课桌边)上时,能够感知周围的环境状况,自动停止并后退。用什么来感知、判断已经到了“悬崖”边呢?可以利用触动传感器(实际上就是—个开关)的“断开”和“接通”来控制电动机转动的方向,使机器人进退自如。

②怎样控制触感的“断开”和“接通”?我们可以利用乐高梁搭建一个“杠杆”,利用机器人的质量,使“杠杆”的一端按下或松开触感的开关。

③用ROBOLAB软件编写程序,让你的机器人实现“自动控制”。

(2)利用西觅亚公司的机器人套装来制作这个机器人,很容易操作。

需要使用的器材包括:1个RCX控制器(它是一个微型计算机),2个低速电动机(马达),1只触动传感器,3根连接线,一些多孔“乐高”梁,“乐高”板,“乐高”轴,轴套,固定销,一张表面平滑的课桌等。

材料备好后,检查RCX是否装了电池,RCX是否已下载安装了固件(ROBOLAB软件)。

和同学比一比,看谁搭建的结构更合理,更加节省材料(3)搭建过程。

步骤二:赋予机器人智慧要让机器人完成任务,除了需要设计一个结构完美的身躯之外,你还需要为它设计一个成功的程序,可利用ROBOLAB软件编制。

活动提示当机器人感觉(触感)到前面是“悬崖”时,它应当采取的措施是:停止、后退,然后是转弯(转身)离开“悬崖”。这几个动作是编程中应注意的关键。

由于是处于“悬崖”边,车速不能太快,否则机器人会由于惯性冲出“悬崖”而受损。

活动步骤使用ROBOLAB软件中的INVENTOR4来编写这个程序。

下图给出了一个“悬崖勒马”程序的参考实例。

编程过程中,需要理清机器人的运行过程,最好在笔记本上画出流程方块图。编写程序时,依据流程在ROBOLAB软件前面板的空问里拖拽模块图标。

程序编写好后,连接好红外线发射塔,把程序下载到RCX中,编程工作即告结束。

现在你已经把你的思维通过ROBOLAB软件传递给了机器人,下面就来检查它的执行情况,让机器人开始运行程序。

步骤三:认真高度,精益求精(1)把课桌上的东西腾空,为机器人准备一个“空旷”的“悬崖”。把它放在课桌的中间,启动机器人,密切注视它的运动情况。一只手放在课桌边,防止其坠落。如果成功,就说明你搭建的结构和编写的程序符合设计要求。

(2)调试过程中可能会遇到一些问题,只需要认真观察和细心思考,你就会找到解决方法。

问题:

①机器人运动到“悬崖”边停不下来检查一下触感开关“通”“断”的情况,看启动前触感是否被压下,以及它是否把开关信号传给了RCX。

电动机能量级别设置得是否过高,速度是否太快。

②机器人在前进过程中,运动的轨迹不是直线,总是走偏两个电动机的转速可能不相同,用其他电动机调换一下试试。

检查两边轮子摩擦阻力的大小,加以调整。

调试过程中,你可能还会遇到其他各种问题。这正是你进行科学实践的机会,经过不懈的努力,你一定会得到满意的结果。

现在已经完成了会“悬崖勒马”的机器人的制作,你也体验了一次机器人工程师进行科学技术研究、设计、调试的全过程,相信你有很多的体会和收获。

步骤四:活动完成后,思考以下几个问题①你在实验前准备用哪些器材搭建这个机器人②你在搭建这个机器人的过程中用到了哪些物理学知识③你使用了哪些传感器作为机器人的感觉器官④你准备怎样编写这个机器人的程序?编写程序前,你是否先在你的笔记本上画出了流程图实践课堂检测在制作会“悬崖勒马”的机器人时,你在搭建结构的过程中遇到的最大困难是什么使用触动传感器时,你采用的是开始时压下还是开始时松开的方式?二者有什么区别如果使用其他类型的传感器(比如光电传感器),能否完成任务知识链接信息如果想了解关于传感器的更多信息,尤其是触动传感器和光电传感器,请查看:http://www.semia.

答案提示检测与评估检测:

最难的问题可能是触动传感器的固定方法。

开始时松开的方式更好,因为这样更容易触动机器人。

使用光电传感器也可以完成任务。

同类推荐
  • 海洋馆漫游:海上历险探险

    海洋馆漫游:海上历险探险

    放眼全球,世界上最发达的国家都是海洋大国,经济最活跃的地区都在沿海地区。在当今国际社会,开发海洋、拓展生存和发展空间,已成为世界沿海各国的发展方向和潮流。海洋是一个富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域(海洋空间)资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资源等。这一切都等待着我们去发现、去开采。青少年认真学习海洋知识,不仅能为未来开发海洋及早储备知识,还能海洋研究事业做出应有的贡献。
  • 探秘:世界未解之迷(动植物篇)

    探秘:世界未解之迷(动植物篇)

    与太阳适度亲密的距离、丰富的水源、肥沃的土壤……种种机缘使地球成为了生命的摇篮。目前,地球上人类已知的动物大约有130万种,植物大37万种,每一种都有我们意想不到的精彩。在这些植物中到底蕴藏着什么样令人着迷的秘密呢?让我们一起来探寻。
  • 导弹百科(世界科技百科)

    导弹百科(世界科技百科)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 青少年应知的100个天文学常识

    青少年应知的100个天文学常识

    玛雅预言中说的“地球将在第五太阳纪迎向完全灭亡的结局”可信吗?或许,解开谜底只能从了解天文学入手。100个青少年不得不知的天文学常识,最权威、实用的天文学常识手册。让你轻松、高效地学习天文学知识,带领你在浩瀚的宇宙中遨游。
  • 环球风情

    环球风情

    《巅峰阅读文库·我的第一本探索书
热门推荐
  • 卓越管理者说话之道

    卓越管理者说话之道

    从管理者日常工作的实际需要出发,让管理者在各种不同的场合,面对不同的对象,得体而自如地运用语言、表达思想、解决问题、宣示主张、发布命令、同时树立管理者超凡出众的形象和应有的权威。相信《卓越管理者说话之道》能够帮助各个领域、各个行业、不同级别的管理者提高自身的讲话水平,为事业的蓬勃发展助力、增势。
  • 傻女在古代

    傻女在古代

    原创作者社团『未央』出品:<br/><br/>一女穿越,先是装傻,再携鸟走天涯!<br/><br/>美男必不可少,看女主玩转后宫!腾讯独家全版傻女续篇《九世鸳梦》增添部分!<br/><br/><br/>此外《男人是祸水》《京城四少》《穿越好事近》鬼恋完结文!&nbsp;&nbsp;&nbsp;
  • 帝妃三怒

    帝妃三怒

    “你不怕我杀了你?”男子剑眉斜挑,薄如刀锋的唇一勾,语气邪魅,含着戏谑以及让人窒息的威严。“给我三年时间,我保证,没人敢说能杀的了我。”五岁女娃小小的身子挺直,语气笃定,目光里有一种光芒闪烁,那种光芒,叫自信,抑或叫做——狂妄。男子抿唇一笑,刹那风华,颠倒众生,淡漠的话语如风:“好,我就给你三年时间。”五岁的女娃天真而笑,笑靥如花,只是谁都没有发现,女娃垂下脑袋的刹那,微微挑起的唇角,以及眼底那一抹森然肃杀。她,方轻画,莫名穿越而来的一道异世幽魂,现代特种兵战士中不败的神话,方家百年不遇的旷世奇才!岂是别人说杀,就能杀的?!三年,只要三年,她有信心重新屹立在这个世界的至高点!三年隐忍、三年磨砺、三年韬光养晦,年仅八岁的女娃,成了八王爷最为倚重的新宠,丰烟国最特立独行的女子。一袭男装,一匹宝马,一柄龙吟剑,一身狂傲骨,征战天下,战功赫赫,一时间风华万丈,无人敢挡其锋芒,成为异界妖孽般的存在!木秀于林,风必摧之;行高于众,人必非之。让人仰视的光芒之下,暗流汹涌,一场场阴谋接踵而至。当明枪暗箭触怒了她的底线,且看来自现代的特种兵如何以她铁血的手腕,征服这个世界,以及那些各怀鬼胎的男人……◆关于本文的几点说明:1、女强,男也强。2、美男多,炮灰多,过程np,结局待定。3、爽文,YY无限,偶尔纠结。4、偶有玄幻。5、有白、有虐、有雷,精彩纷呈。◆推荐自己完结文:【末世凤狂】【风云初落】◎推荐一红楼文【红楼之玉秀于林】◎推荐好友玄幻好文:【紫邪】【上—邪】【大邪主】【随身药田修修仙】◎推荐好友现代美文:【霸妻】【蜜爱傻妻】【皇裔巨星】【狂情霸宠】【豪门总裁妻】【豪门懒夫人】【老公六个半】【黑道总裁猫咪妻】【黑道总裁伪善妻】◎推荐好友穿越女强文:【弃—妾】【邪帝冷妻】【无心皇后】【魅世倾狂】◎推荐好友古言文:【魅莲】【弃后太拽】【懒女怕缠郎】【霸上恶魔】【妃心如月】
  • 最漫长的抵抗:从日方史料解读东北抗战14年

    最漫长的抵抗:从日方史料解读东北抗战14年

    这是一部军事历史类的纪实作品。本书以作者首次在日本搜集到的四百多张日方照片和地图为线索,通过对这些照片中的历史信息进行中日史料对照分析和考证,揭示了东北正规军、东北抗日义勇军和东北抗日联军在东北地区于1931年至1945年那段艰苦不屈的抵抗经过,具有一定的阅读和研究价值。
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 动物植物的故事

    动物植物的故事

    童话是世界儿童文学中永不凋谢的花冠,是与我们少年儿童捉迷藏的小朋友。童话王国简直就是一个多姿多彩的万花筒,在那些语言浅显、妙趣盎然的美丽童话故事里,有的蕴藏着严肃的人生准则,富于哲理,发人深省;有的反映了社会的真实现象,揭露了黑暗、鞭打了丑恶;有的揭示了大自然的奥秘,使人增长知识,开拓视野。童话奠定了我们的人生基础,影响着我们的一生。因此应该把那些名篇珍品传给后代,陶冶后代。为此,我们编辑了这套《世界经典童话故事全集》丛书,把世界各国许多童话名篇佳作装在一个美丽的花篮里,让它熠熠闪烁的光辉照耀下一代人茁壮成长,使孩子们梦幻般地度过金色的童年。
  • 诺贝尔文学奖获奖作家短诗精品

    诺贝尔文学奖获奖作家短诗精品

    《诺贝尔文学奖获奖作家短诗精品》共收录了1901年至2010年诺贝尔文学奖获奖作家短诗精品80余篇,为所有读者提供一份供学习、欣赏、借鉴的短诗经典之作。该书1995年12月初版,此次为修订后再版。
  • 古龙文集:楚留香新传(2)蝙蝠传奇

    古龙文集:楚留香新传(2)蝙蝠传奇

    楚留香与胡铁花无意间看到华山掌门枯梅大师穿着俗服在江湖中走动,便想一探究竟。他们先后结识了金灵芝、华真真、原随云等人,并一步步踏上了寻找蝙蝠岛之路,也经历了一场惊险、刺激的冒险旅程……
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 时间深处

    时间深处

    程立辰是一个骨骼青涩但眼睛成熟又有点阴郁的男生,他有一双介乎于十几岁少年到三十岁男人的眼睛,你望过去,只看到如黑夜般深沉。他不够美好,他很跩,有些漠然,肆意伤害身边的人,但其实他只是一个气场强大而内心脆弱的孩子。他和叫做百里的女生在寂寞的时光中相遇了……