机器人实验一.docx
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机器人实验一
课程名称机器人技术及其应用
实验序号01
实验项目机器人仿真平台的应用
实验地点综B—910
实验学时6实验类型验证性
指导教师实验员
专业_计算机科学与技术（师范）班级09计本2班
学号姓名
2012年4月24日
实验报告要求
1、实验报告封面填表说明（每份实验报告必须附上封面）
（1）课程名称：
要求与实验大纲和实验指导书中的课程名称一致。
（2）实验序号：
指该课程的第几个实验。
（3）实验项目：
要求与实验大纲和实验指导书中的实验项目一致。
（4）实验地点：
填写完成该实验项目所在的实验室名称。
（5）实验学时：
要求与实验大纲和实验指导书中完成该实验项目所需学时一致。
（6）实验类型：
是指演示性、操作性、验证性、综合性、设计性。
演示性：
教师操作，学生观察，验证理论、说明原理和方法。
操作性：
学生按要求动手拆装、调试实验装置或上机操作，掌握其基本原理和方法。
验证性：
按实验指导书（教材）要求，由学生通过操作验证所学理论，加深对理论、知识的理解，掌握基本实验知识、方法、技能、数据处理等。
综合性：
实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程的知识，运用多的知识、多种方法，按要求或自拟实验方案进行实验。
主要培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能，以培养其分析、解决问题的能力。
设计性：
给定实验目的、要求和实验条件，学生自己设计实验方案并加以实现的实验。
学生独立完成从查阅资料、拟定实验方案、实验方法和步骤（或系统分析和设计）、选择仪器设备（或自行设计缺制作）进行实验并完成实验全过程，形成实验报告，培养学生自主实验的能力。
2、实验报告的格式
成绩：
教师评语
指导教师签名：
批阅日期：
一、实验目的及要求
实验目的：
1.熟悉机器人仿真平台AI-RCJ的安装、组成
2.掌握机器人仿真平台的系统参数设置。
3.学会简单的机器人程序的设计与调试方法。
二、实验原理与内容
实验内容：
1.机器人仿真平台AI-RCJ的安装
2.机器人仿真平台的系统参数设置。
3.简单的机器人程序的设计。
实验指导教材
《AI-RCJC语言教程教材》.中鸣公司.2008
《AI-RCJ图形化编程教材》.中鸣公司.2008
三、实验软硬件环境
实验设备：
安装AI-RCJ机器人仿真平台的PC机
四、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）
10、使用数组保存数据，编写简单行走的机器人。
机器人在点（50，100）（150，100）（400，150）（100，1500）（300，250）之间来回运动。
#include
voidrun（）
{
while
（1）{
doMoveTo（50,100）;
doMoveTo（150,100）;
doMoveTo（400,150）;
doMoveTo（100,1500）;
doMoveTo（300,250）;
doMoveTo（50,100）;
}
}
11、编写一个能够移动到球场中央位置的机器人。
#include
voidrun（）
{
while
（1）{
setMoveTo（getCourtCenterX（）,getCourtCenterY（））;
execute（）;
}
}
12、编写一个能够不断移动到（x+200,y+300）位置的机器人，其中x、y是机器人的当前坐标。
#include
voidrun（）
{
while
（1）{
setMoveTo（getX（）+200,getY（）+300）;
execute（）;
}
}
13、编写一个能够移动到进攻球门中心位置的机器人。
#include
voidrun（）
{
while
（1）{
getAttack（）;
doMoveTo（getCourtWidth（）,getCourtCenterY（））;
}
}
14、编写一个能够在自己球门前来回移动的机器人。
#include
voidrun（）
{
while
（1）{
inti;
doublex,y,z;
i=getAttack（）;
y=getCourtCenterY（）;
z=getGoalWidth（）;
if（i=1）
x=0;
else
x=getCourtWidth（）;
doMoveTo（x,y+z/2）;
doMoveTo（x,y-z/2）;
}
}
15、编写一个能够进行简单进攻的机器人。
如图1所示，A点是机器人当前的位置，B点是足球当前的位置，P点是进攻球门中心。
要求机器人移动到C点后，一直往前推球以使其进入球门。
图1机器人的简单进攻图
#include
voidrun（）
{
doMoveTo（0,0）;
doublepx,py;
px=getOpponentGoalCenterX（）;
py=getOpponentGoalCenterY（）;
doublebx,by;
bx=getBallX（）;
by=getBallY（）;
doublebc=getBallRadius（）+getRadius（）+10;
doublepbheading=heading（px,py,bx,by）;
doublecx=bx+cos（pbheading）*bc;
doublecy=by+sin（pbheading）*bc;
doMoveTo（cx,cy）;
doTurnTo（toRadians（pbheading））;
while
（1）{
doMoveTo（getBallX（）,getBallY（））;
}
}
16、编写一个能够进行简单防守的机器人。
要求：
（1）机器人站在球门前。
（2）机器人能实时的跟着足球作位置的调整。
当足球在球门范围时，机器人和足球处在一个水平线上，即Y坐标相等；当足球不在球门范围时，机器人处在球门对应的边角处。
#include
voidrun（）
{
doublewidth,width1,ball_y,radius;
width=getCourtWidth（）;
width1=getGoalWidth（）;
doubley,y1,y2;
y=getCourtCenterY（）;
y1=y+width1/2;
y2=y-width1/2;
radius=getRadius（）;
doublerobotx,roboty;
if（getAttack（）>0）
{
robotx=radius;
}
else
{
robotx=width-radius;
}
while
（1）{
ball_y=getBallY（）;
if（ball_y>y1）
roboty=y1;
elseif（ball_yroboty=y2;
else
roboty=ball_y;
doMoveTo（robotx,roboty）;
}
}
17、编写一个足球的运动预测程序，要求能够判断n个单位时间后足球所在的位置。
函数声明如下：
ntimepoint（inttimes,double*ballx,double*bally）。
#include
voidnext（inttimes,double*nextX,double*nextY）
{
doublevelocity=getBallVelocity（）;
doubleheading=getBallHeading（）;
doubleacc=-getBallNegativeAcceleration（）;
inti;
*nextX=getBallX（）;
*nextY=getBallY（）;
for（i=0;i{
if（velocity==0）break;
nextPoint（*nextX,*nextY,heading,velocity*1,nextX,nextY）;
if（velocity>0）
{
velocity+=acc*1;
velocity=MAX（0,velocity）;
}
elseif（velocity<0）
{
velocity-=acc*1;
velocity=MIN（0,velocity）;
}
if（（*nextX）<0||（*nextX）>getCourtWidth（））
{
heading=PI-heading;
modifyInCourt（nextX,nextY,getBallRadius（））;
}
if（（*nextY）<0||（*nextY）>getCourtHeight（））
{
heading=-heading;
modifyInCourt（nextX,nextY,getBallRadius（））;
}
}
}
18、编写一个进攻机器人，在其中加入第7题编写的足球运动预测程序。
#include
voidrun（）
{
doublehitedX,hitedY;
while
（1）{
hitedX=getBallX（）;
hitedY=getBallY（）;
doMoveTo（hitedX,hitedY）;
}
}
voidnext（inttimes,double*nextX,double*nextY）;
voidrun（）
{
while
（1）{
doublehitedX=getBallX（）;
doublehitedY=getBallY（）;
for（inti=0;i<200;i++）
{
doublenextX,nextY;
next（i,&nextX,&nextY）;
if（distance（nextX,nextY,getX（）,getY（））{
hitedX=nextX;
hitedY=nextY;
break;
}
}
setMoveTo（hitedX,hitedY）;
execute（）;
}
}
voidnext（inttimes,double*nextX,double*nextY）
{
doublevelocity=getBallVelocity（）;
doubleheading=getBallHeading（）;
doubleacc=-getBallNegativeAcceleration（）;
inti;
*nextX=getBallX（）;
*nextY=getBallY（）;
for（i=0;i{
if（velocity==0）break;
nextPoint（*nextX,*nextY,heading,velocity*1,nextX,nextY）;
if（velocity>0）
{
velocity+=acc*1;
velocity=MAX（0,velocity）;
}
elseif（velocity<0）
{
velocity-=acc*1;
velocity=MIN（0,velocity）;
}
if（（*nextX）<0||（*nextX）>getCourtWidth（））
{
heading=PI-heading;
modifyInCourt（nextX,nextY,getBallRadius（））;
}
if（（*nextY）<0||（*nextY）>getCourtHeight（））
{
heading=-heading;
modifyInCourt（nextX,nextY,getBallRadius（））;
}
}
}
19、编写一个防守机器人，可用在第6题编写的程序中加入第7题编写的足球运动预测程序。
#include
voidnext（inttimes,double*nextX,double*nextY）;
voidnext（inttimes,double*nextX,double*nextY）
{
doublevelocity=getBallVelocity（）;
doubleheading=getBallHeading（）;
doubleacc=-getBallNegativeAcceleration（）;
inti;
*nextX=getBallX（）;
*nextY=getBallY（）;
for（i=0;i{
if（velocity==0）break;
nextPoint（*nextX,*nextY,heading,velocity*1,nextX,nextY）;
if（velocity>0）
{
velocity+=acc*1;
velocity=MAX（0,velocity）;
}
elseif（velocity<0）
{
velocity-=acc*1;
velocity=MIN（0,velocity）;
}
if（（*nextX）<0||（*nextX）>getCourtWidth（））
{
heading=PI-heading;
modifyInCourt（nextX,nextY,getBallRadius（））;
}
if（（*nextY）<0||（*nextY）>getCourtHeight（））
{
heading=-heading;
modifyInCourt（nextX,nextY,getBallRadius（））;
}
}
}
voidrun（）
{
doublewidth=getCourtWidth（）;
doublewidth1=getGoalWidth（）;
doubley,y1,y2;
y=getCourtCenterY（）;
y1=y+width1/2;
y2=y-width1/2;
doubleradius=getRadius（）;
doublerobotx,roboty;
if（getAttack（）>0）
{
robotx=radius;
}
else
{
robotx=width-radius;
}
doublenextX,nextY,ball_x,ball_y;
while
（1）{
ball_y=getBallY（）;
if（ball_y>y1）
roboty=y1;
elseif（ball_yroboty=y2;
else
{
roboty=ball_y;
for（inti=0;i<50;i++）
{
next（i,&nextX,&nextY）;
if（（getAttack（）>0&&nextX<=width）||（getAttack（）<0&&nextX>=0））
{
roboty=nextY;
break;
}
}
}
setMoveTo（robotx,roboty）;
execute（）;
}
}
五、测试/调试及实验结果分析
调试结果达到了预定的要求。
六、实验结论与体会
经过本次实验之后，我对机器人的程序设计有了一定的了解，并且对这门课程的兴趣越来越大。
希望以后有更多的机会加强机器人的程序设计的学习。
2012年4月24日
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