机器人足球.docx

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机器人足球

第二节机器人足球

学习目标

1．认识数字指南针，学会数字指南针与机器人的连接。

2．学会用“AS多功能扩展卡”中的“读扩展卡”模块编写程序。

在今年的机器人足球世锦赛上，机器人小丁丁也要参加，他可是足球明星，现在他正在加紧训练呢，我们来一起为他加油吧。

机器人踢足球并不难。

首先要给机器人安装“踢球装置”，然后我们再给机器人加一个辨别方向的眼睛——数字指南针扩展卡，最后我们再编写程序下载到机器人中，他就可以去踢足球啦。

数字指南针扩展卡是“能力风暴”机器人系列扩展卡之一。

在机器人比赛中可检测机器人当前所处方位，特别是足球比赛中，有了数字指南针就可以更好的避免机器人踢出乌龙球。

1．安装踢球装置。

步骤1：

将挡球板用螺栓固定到支架上（如图6.2-1）。

步骤2：

取下机器人传感器盖，将支架固定到机器人底盘上（如图6.2-2）。

步骤3：

将机器人上盖安装好（如图6.2-3）。

踢球装置安装好了，我也有“脚”了，可以去踢球啦！

2.安装数字指南针扩展卡。

光有“脚”可不行，机器人不知道往哪儿踢怎么行呢？

那还不踢出乌龙球？

如果有了数字指南针就好啦。

数字指南针由磁场检测模块、数字指南针接口卡和4芯串口通讯排线三部分组成（如图6.2-4）。

步骤1：

用串口通讯线将磁场检测模块与数字指南针接口卡连接起来（如图6.2-5）。

步骤2：

打开能力风暴机器人的透明塑料顶盖，将磁场检测模块通过模块上的塑料棒固定到机器人上（如图6.2-5），安装的位置可与图不同。

步骤3：

将数字指南针接口卡安装在机器人主板上。

安装方法与地面灰度检测卡的安装方法是一样的，注意接口卡方向不要插反，排针与主板上的排母不要错位。

1．把你安装好的机器人拿出来与同学们互相交流，看谁安装的最好，注意要安装牢固哦。

2.打开机器人开关，看看数字指南针上有什么情况。

数字指南针的测试。

步骤1：

打开机器人电源开关，接口卡上电，此时可观察到通讯指示灯开始快速闪烁。

步骤2：

按一下硬磁校验按钮。

此时通讯指示灯点亮，不再闪烁（如图6.2-6）。

步骤3：

将机器人稍微离开地面，

平托着就地旋转360度，然后再按一下硬磁校验按钮（如图6.2-7），此时通讯批示灯又恢复到快速闪烁状态（旋转机器人时顺时针和逆时针皆可）。

步骤4：

将机器人前方朝向一个方向，按下正北校验按钮，此时通讯指示灯亮一下，然后又恢复为快速闪烁状态。

那么刚才你的机器人前方所对的方向，就被机器人认为是“正北”。

步骤5：

编写测试程序。

运行VJC1.5开发版，进入主程序窗口编写程序（如图6.2-8）。

这个程序让机器人不停地右转，同时用指南针测定方向，并把测得的数值乘2，然后进行条件判断，如果现在的数值小于3或者大于357，就让机器人发一个声音。

最后在LCD上显示出这个数值。

①首先把“永远循环”模块和“右转”模块连接到主程序下方。

②把“AS多功能扩展卡”中的“读扩展卡”模块连接到“右转”模块下方（观察它的名字有什么变化？

），右键点击我

们来看它的默认设置（如图6.2-9）。

③连接一个“计算”模块，右键点击进行设置（如图6.2-10）。

④连接一个“条件判断”模块并进行设置（如图6.2-11）。

⑤在条件判断成立的一边连接一个“发音”模块。

⑥在程序最后连接“显示”和“延时等待”模块，显示“整型变量一的值”。

1．赶快把程序下载到机器人中试一下吧，看一看随着机器人不停地转动，LCD上有什么变化？

2．把机器人的前方朝着不同的方向按下正北校验按钮，再运行机器人，观察一下有什么不同？

在程序里，可以通过“AS多功能扩展卡”中的“读扩展卡”模块对方向进行检测。

机器人读取到方位角数值后要乘以2才可以得到范围在0-360°间的方位角。

现在我们就一起给机器人编写一个踢足球的程序吧，他还要去参加比赛呢。

机器人踢足球要解决两方面的问题：

一是机器人能够发现球，这得借助于远红外火焰探头；一是机器人要有方向感，这就需要数字指南针了。

在编写程序前我们先在机器人的前方左右各安装一个远红外火焰探头，然后对机器人进行正北校验（现在我们以机器人进攻的方向为正北）。

机器人在前方发现了足球，就要判断前方是不是进攻方向。

如果是他就向前跑去踢球，如果不是他也要向前跑去，但不能踢球，快要接近足球时，就需要拐一个小弯，然后再去踢球。

如果没有发现足球，那么他就随机走（如图6.2-12）。

步骤1：

回到主程序窗口中，清除原来的程序。

步骤2：

在主程序下面连接一个“永远循环”模块，然后顺次连接三个“亮度检测”模块和一个“读扩展卡”模块。

修改其中两个“亮度检测”模块的变量名为“亮度变量二”、“亮度变量三”。

“亮度变量一”存放左远红外火焰探头测到的数值；“亮度变量二”存放右远红外火焰探头测到的数值；“亮度变量三”存放左右远红外火焰探头的偏差值。

步骤3：

连接一个“条件判断”模块，判断前方有没有足球。

右击“条件判断”模块进行设置（如图6.2-13），变量数值的设置需要远红外火焰探头在实际环境中测定。

步骤4：

在“条件判断”模块的右边连接一个“启动电机”模块，机器人随机走。

左边连接一个“条件判断”模块并进行设置（如图6.2-14），用来判断踢球方向。

步骤5：

在这个判断方向的“条件判断”模块左边加一个“踢球”子程序（如图6.2-15）。

“踢球”子程序中的两个“条件判断”模块都是根据亮度变量三（左右远红外火焰探头测到数值的偏差）的数值来判断足球方位的。

第一个“条件判断”模块的设置是“亮度变量三>6”,第二个条件判断的设置是“亮度变量三<-6”。

步骤6：

回到主程序，在判断方向的“条件判断”模块的右边再连接一个“条件判断”模块。

这个“条件判断”模块是在发现足球不在“正北”方向时，判断足球离机器人的远近，也是根据亮度变量一和亮度变量二的数值的大小来判断的。

步骤7：

在“条件判断”模块的左边连接一个“转向”模块和一个“启动电机”模块，用来完成“转身踢”的动作；右边连接“踢球”子程序。

完成后的程序（如图6.2-16）。

把你写好的程序下载到机器人中，让小丁丁赶快训练吧。

机器人踢足球与机器人灭火是一样的，同样需要根据实际环境进行数据的采集，同时在程序中不断地修改参数。

只有这样，机器人才能更好的完成任务。

1．不用数字指南针扩展卡，运用地面灰度检测卡模块能不能帮助机器人来完成踢足球任务？

编写一个程序试一试。

2．能不能让同时用数字指南针扩展卡和地面灰度检测卡来完成机器人踢足球任务？

你能想出解决办法吗？

编写程序有很多奥秘，巧妙的构思可以使程序更加简浩、合理、高效。

要想编写出高质量的程序，可要好好下功夫哟！