1、第七课 仿真机器人避障 学习任务 1.了解红外避障传感器的组成。 2.分析扫地机器人的行走规律。 3.编写程序，在虚拟环境中模拟扫地机器人躲避障碍 行走。 开阔视野 早期的扫地机器人由于存在体积大、笨重、售价高等问题，无法实 现批量生产。随着科学技术的发展，现在的扫地机器人功能更加完 善，更智能化，已经能够实现量产，开始走人普通家庭，如图所示。 家用扫地机器人 早期的扫地机 探究活动 与早期的扫地机器人相比，现在的扫地机器人更加智能， 躲避障碍的能力也更强。 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 想让机器人避开障碍物，首先要让它能看到障碍 物。所以我们需要为扫地机器人安装上“眼睛”，使
2、 它拥有能看到障碍物的“器官”；然后编写自动躲避 障碍的控制程序，让扫地机器人能根据检测到的障碍 物情况进行合理避障。 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 1.认识红外避障传感器 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 红外线发射区发射的红外线遇到障碍物发生反射，反射的红外线 被红外线接收区接收到时，探测指示灯会亮起。此时，红外避障传感 器会把发现障碍物的这个信息传输给机器人的微电脑，机器人就知道 了障碍物的存在。 通过调节红外避障传感器的可调电阻，可以调节可探测到的障碍 物的距离。顺时针调节，探测距离变远；逆时针调节，探测距离变近。 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行
3、走 2.扫地机器人的工作情况 扫地机器人拥有了“眼睛”之后，就可以看到障碍 物了。在此基础上，还要让扫地机器人在执行任务时一 直保持识别、躲避障碍物的状态，直到任务完成。 扫地机器人躲避障碍物的过程可以用示意图表示出 来，如图所示。 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 扫地机器人躲避障碍物的示意图 根据示意图所示，我们在RC软件中，编写指挥仿真扫地机器人执 行任务的程序。 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 3.编写仿真程序 （1）启动RC软件，认识程序主界面RC软件主界面如图所示，由 菜单栏、工具栏、模块库、流程图生成区、状态栏等部分组成。 活动主题：在仿真环境中模拟机器
4、人躲避障碍行走 RC编程软件的主界面 红外避障变量1、2、 3、4，分别对应着仿 真状态下机器人的前、 左、右、后四个方向。 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 （2）添加“永久循环”及“红外避障”模块 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 （3）添加“条件判断”模块 “条件判断”模块 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 （4）添加“转向”和“高速电机”模块 “转向”和“高速电机”模块 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 4.仿真测试机器人 单击按钮 ，进入仿真环境，制作一个简单的用于仿真扫地机器人 工作的仿真地图环境。 单击工具栏上的“仿真”图标 琴或“
5、3D仿真”图标 ，然后将 仿真机器人放入仿真环境中进行测试。 活动主题：在仿真环境中模拟机器人躲避障碍行走 （1）超声波传感器 “仿真”和“3D仿真”的仿真效果 现实生活中，有的扫地机器人遇到障碍时，并不会立刻转向，而是会 后退一步再转向，这样可以更好地躲避障碍物。修改程序，让仿真扫 地机器人以同样的动作躲避障碍物。 如果有实体机器人，可以用下载线将机器人与计算机进行连接，点击 工具栏中的按钮丛 ，将程序下载到 其中。然后将机器人放在周围有障 碍物的环境中，打开电源运行即可。 创新活动 实体机器人 活动评价 了解红外避障传感器的工作原理了解红外避障传感器的工作原理 理解扫地机器人躲避障碍的原理 掌握躲避障碍程序的编写方法 遇到困难时的表现： 自己解决 请教同学 请教老师 参考教材 小组讨论 退 出 通过本节课的学习，谈一谈你有哪些收获呢？ 你的收获 课堂小结
