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
  • 火炮之库

    火炮之库

    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。
  • 青少年一定要知道的奥运知识(全集)

    青少年一定要知道的奥运知识(全集)

    《青少年一定要知道的奥运知识全集》系统全面地介绍了从古代奥运会的诞生、波折到现代奥运会的重振、发展的不平凡历程;介绍了不同历史时期奥运比赛项目体系设置、比赛规则、奥运礼仪、历届奥运最出彩的项目、最闪亮的人物、最有趣的故事、药絮以及青少年最想知道的奥运基本知识
  • 环球风情

    环球风情

    《巅峰阅读文库·我的第一本探索书
  • 植物与海洋(海洋与科技探索之旅)

    植物与海洋(海洋与科技探索之旅)

    绚丽多彩的海底世界,不仅生活着数以万计的各种鱼类动物,还生长着各类茂盛的海洋植物。这些形形色色的植物,宛如海底花园一般。由于海水中生活条件的特殊,海洋中生物种类的成分与陆地成分迥然不同。通过研究海洋生物在海洋环境中的繁殖、生长、分布和数量变化,以及生物与环境相互作用,阐明生物海洋学的规律,为海洋生物资源的开发、利用、管理和增养殖,保护海洋环境和生态平衡等,提供科学依据。
  • 生产生活篇(农民十万个怎么做)

    生产生活篇(农民十万个怎么做)

    本书主要内容涵盖四个方面:一是介绍生产管理过程中的方法,增强农民生产管理的本领;二是介绍在人际交往中如何处理好各种关系,提升农民的文明素养;三是介绍与消费有关的知识与方法,帮助农民更好地做出消费决策,形成文明健康的生活方式;四是介绍饮食保键的方法和有关注意事项,提高农民的身体素质。
热门推荐
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 销售三十六计(大全集)

    销售三十六计(大全集)

    本书融《三十六计》的原文翻译、兵法导读、典故介绍、精彩案例、活学活用于一体.内容丰富,解析到位,让读者在领略“三十六计”的精髓同时,更能掌握高超的销售技巧,成为无往不胜的赚钱高手。
  • 大宋王朝3

    大宋王朝3

    本丛书立足大宋,介绍了五代战乱的终结、中央集权的强化、右文抑武的家法、首内虚外的战略、穷则思变的改革以及皇帝的荒唐、官僚的争斗等重大事件或现象;同时,从经济、文化、科技等不同的层面重新审视两宋,试图全方位地向读者展示大宋历史的始末。
  • 沐阳语丝

    沐阳语丝

    《沐阳语丝》包换小米粒历险记、贪婪的指针、泡泡的世界、一半鸡、小鱼鲮鲮历险记、猫鼠大战、玫瑰花精灵、三国手指、我最喜欢的一棵大树、荷花、假如我是魔法师、蚂蚁世界的非凡旅行等篇章。
  • 探秘:世界未解之谜(宇宙篇)

    探秘:世界未解之谜(宇宙篇)

    浩瀚宇宙,我们所生存的太阳系不过是沧海一粟。太阳、月球和太阳系中其他众多星体的每一个微小的变动都会对地球造成重大影响。从科学的角度来看,地球并不是宇宙中具有独一无二的优势的星球,所以,作为宇宙中的智慧生物,我们人类并不孤单。
  • 杀神传承

    杀神传承

    一个众人眼中的纨绔,如彗星般崛起,一枚古塔。漫天花雨之后,一门功法,亿万年沧桑变化。诸神陨落的时代,踏破紫宸天阙,追求无上巅峰
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 缘定三生

    缘定三生

    第一世:他们是兄妹;第二世:他们是主仆;第三世:他们是同学;因为一把玉笛定情,因为一把玉笛缘定三生;
  • 我想,我能,我成功:心态积极成功不是梦

    我想,我能,我成功:心态积极成功不是梦

    那些只能出卖体力和技能的人们。大智大勇者能成为上层之人,现实中不同的人选择不同的生存之道,于是他们处于不同的生活状态,有的人依靠自己的体力和技能,有的人依靠自己的学历和知识,做时代的强者。,大都生活在社会的底层,而那些一味地追求学历和知识的人永远也不能成就大的事业,唯有那些不断更新观念,还有一部分人则依靠自己的观念和勇气
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》