用户手册-纳英特机器人图形化编程系统43357.docx
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1、密级:用户资料纳英特积木式机器人纳英特积木式机器人平台(V1.0)用户手册联系信息:杭州纳英特电脑电子工程有限公司电话:0571-88837306/88837274/88070679/88806275传真:0571-88066429地址:杭州市香积寺路绿柳巷100号机器人在线:www.RobotE 邮编:310014 如有错误请务必与我公司联系,邮箱:nst总页数63页正文62页附录生效日期:2007年12月1日编制:纳英特机器人事业部目录1、概述41.1.流程图51.2.积木式编程51.3.系统特点52.系统的安装72.1.系统要求72.2.安装72.3.运行72.4.如何下载操作系统72.
2、5 如何给机器人赋予智力(下载你编写的程序)93.软件界面113.1.菜单栏113.2.工具栏113.3.模块库区113.4.子程序库123.5.资源中心133.6.流程图程序生成区133.7.C代码显示区133.8.代码编辑区144.快速入门164.1.走四边形164.1.1.编程思路164.1.2.程序编写164.2.走迷宫194.2.1.编程思路194.2.2.程序编写194.3.程序的下载及运行204.4.调试程序205.模块的基本操作215.1.添加模块215.2.删除模块215.3.设置参数215.4.模块的拖放216.模块说明226.1.执行器模块库226.1.1.移动模块226
3、.1.2.延时模块226.1.3.停止模块226.1.4.启动电机模块236.1.5.显示模块236.1.6.音乐模块246.1.7.伺服电机模块246.2.控制模块库286.2.1.多次循环模块286.2.2.条件循环模块296.2.3.中断循环模块296.2.4.条件判断模块306.3.程序模块库346.3.1.调用系统函数346.3.2.表达式定义模块346.3.3.进程模块356.3.4.调用子程序386.3.5.子程序返回397.常见问题及解决办法407.1.程序启动失败407.2.流程图显示不完全407.3.无法将程序下载到机器人中408.LOGO子系统418.1.系统特点418.
4、2.LOGO子系统语言编程规范418.3.LOGO的关键字418.4.LOGO子系统的自定义符号428.5.LOGO子系统的函数(包括自定义函数)429.IC编程基础知识439.1.基本数据类型439.2.各数据类型的取值范围459.3.数组数据类型459.4.指针469.5.结构489.6.语句与表达式499.7.运算优先级和次序519.8.控制语句519.9.屏幕显示529.10.格式化命令汇总549.11.预处理549.12.库函数5610.通用库函数使用参考5910.1.DIO类5910.2.数学类5910.3.电机类6010.4.显示类6010.5.进程类6010.6.传感器类611
5、0.7.音频类6210.8.定时类63纳英特机器人图形化编程系统(V1.0)1、概述纳英特机器人图形化系统是一个为用户提供全面的机器人教育与竞赛解决方案的综合系统。系统集入门与高级应用于一体,实时提供最新的机器人解决方案与该领域的最新信息,丰富用户的机器人知识储备,为钻研机器人技术、开展机器人教学、参加机器人竞赛提供有力的支持。适合不同年龄段用户的软件编译环境。简便的积木式编程和强大的交互式C语言平台的机器人开发环境共同完成对机器人程序的编辑、编译和调试。不但适合中、小学校,同样也适合大学。工具栏菜单栏资源中心子程序库模块库区C代码显示区流程图程序生成区代码编辑区1.1. 流程图流程图是用一些
6、图框表示各种操作。用图形表示算法,直观形象,易于理解。流程图能够比较清楚的显示出各个框之间的逻辑关系,因此它是表示算法的较好工具。下面就通过一个具体的例子来认识流程图。“将50名学生中成绩在80分以上者的学号和成绩打印出来”用流程图该怎样来表示呢? 图1-1 流程图从图1-1中,我们也可以看出,一个流程图包括以下几个部分:l 表示相应操作的框;l 带箭头的流程线;l 框内外必要的文字说明。“表示相应操作的框”有以下三种,流程图由以下几种图形组成,就能将编程的思想很好的体现出来。1.2. 积木式编程积木式编程与常规的计算机编程有所不同,对于编程,处于低年级的同学对先作什么,后作什么已经有了初步的
7、想法,但是他们对复杂的C代码没有很大的兴趣,纳英特机器人积木式编程平台正是为他们设计的,使用这个软件使得学生们不用关心语言实现的细节,同时也避免了编程中经常会出现的语法错误。纳英特机器人积木式编程平台采用的就是流程图模型。每一个积木模块都可以完成一定的功能,只要按程序编写的逻辑连接这些模块就可以很快的完成一个程序的编写。1.3. 系统特点-积木式编程完全的积木式编程方法,简单直观,用鼠标就可以进行绝大部分操作。机器人控制用程序流程图实现。支持丰富的操作。-积木模块-包含绝大多数实用的纳英特机器人系统模块,特别是支持伺服电机的操作。支持多重循环嵌套,多重判断嵌套,支持多条件的生成。真正支持多进程
8、处理。-C程序代码-从流程图自动生成C程序代码C程序代码符合标准C语言语法标准支持语法高亮可以直接保存C程序文件-多语言编程-支持C、LOGO、BASIC、ASM等语言编程代码编辑系统提示丰富,上手简单-集成高效编译下载系统-支持丰富的数据类型编译速度快-操作系统NST ROBOT-实时多任务机器人操作系统支持伪代码,可跨硬件平台运行高性能虚拟机设计运行错误检测2. 系统的安装2.1. 系统要求操作系统:纳英特机器人积木式编程平台可运行在中文Windows 98/2000/XP平台。硬件要求:任何一台可以运行Windows 98/2000/XP的个人电脑,有一个空余的串口,30M的硬盘空间,以
9、及配套的纳英特机器人。2.2. 安装找到相应的自安装软件Setup.exe(在纳英特机器人配套光盘或从网站下载),双击可开始安装,按安装向导可完成安装。(安装系统时需要系统管理员权限)2.3. 运行安装完成后,在桌面上将出现纳英特机器人积木式编程平台图标,双击可运行程序;也可从开始中的程序菜单中打开。(运行系统时需要系统管理员权限)2.4. 如何下载操作系统第一步:启动机器人操作平台(NSTRobot)如图操作:第一步:点击此处第二步:点击编译下载。如图操作:第三步:点击下载操作系统第二步:连接通讯线选择com口把三态开关选择到左侧第三步:完成下载。如图所示2.5 如何给机器人赋予智力(下载你
10、编写的程序)第一步:点击编译下载第一步:点击此处如图所示:第二步:连接通讯线选择com口第三步:点击下载应用程序第二步:下载(按图示操作)如图所示:第四步:如图把机器人三态开关拨在右侧第三步:下载完成3. 软件界面3.1. 菜单栏文件:新建、打开、保存等文档的基本的操作;视图:隐藏/显示工具栏、状态栏、C语言代码、消息栏,流程图放大/缩小等操作;子 程 序:子程序的建立,保存,调用;系统工具:机器人程序的仿真(正在完善中),编译下载,机器人测试; 系统维护:进行系统参数的设定;帮 助:打开帮助文件,检测软件更新,关于。3.2. 工具栏新建文件:建立新的程序流程图文件,C代码文件,Logo文件等
11、;打开文件:打开流程图文件,C代码文件,Logo文件等;保存文件:保存当前处于编辑状态的文件;代码编辑:图形编程界面与代码编辑界面的变换;放 大:放大流程图视图;缩 小:缩小流程图视图;编译下载:下载机器人操作系统,下载用户程序;关闭系统:保存并关闭积木式系统;程序选择:进行主程序及其包含的子程序间的切换;消息栏: 实时更新最新的信息。3.3. 模块库区模块区采用树形结构,双击各个模块库名称即可打开所属模块。执行器模块库:包含机器人的各类动作操作。明细如下图:控制模块库:包含各种程序流程图的流程图控制模块。明细如下图:程序模块库:包含程序进程操作以及子程序的调用模块。明细如下图:3.4. 子程
12、序库列出当前所有的厂家提供的函数库与用户自定义的函数,供用户随时调用。3.5. 资源中心实时更新本地资源数据库,保持与服务器上的信息同步。下载完毕3.6. 流程图程序生成区流程图显示、编辑界面。通过拖放方式,可以方便的将某个模块拖至流程图区。3.7. C代码显示区显示通过流程图自动生成的机器人操作C源程序,支持语法高亮显示。3.8. 代码编辑区通过工具栏的“代码/图形界面”的转换按钮,可以对当前的文档进行代码编辑。确认消息提示中的“沿用当前程序”,则代码编辑的对象为该流程图的代码。否则,进行新的代码编辑。所以,通常可以用流程图建立一个框架,然后再具体编辑代码,以提高开发速度。4. 快速入门4.
13、1. 走四边形4.1.1. 编程思路而要让机器人完成一个“前进转弯”首先就需要启动电机,使机器人能以一定的速度向前运行一段路程,然后停下,以左轮为中心旋转90再停下,这样就走完了四边形的一边。机器人走四边形就让机器人完成“前进转弯前进转弯前进转弯前进转弯”,也就是说机器人需要完成四个“前进转弯”。要让机器人走四个边,这里有一个简便的方法,这就是循环,循环重复上述步骤(“前进转弯”)4次,机器人就能够走完一个四边形了。4.1.2. 程序编写打开纳英特机器人积木式编程平台,新建流程;首先添加循环模块:用鼠标双击模块库区“控制模块库”,从中选择“多次循环模块”,拖放至流程图区。详细操作如下:对准“多
14、次循环模块”按下鼠标左键不放,拖拉至流程图中,待方向线变成红色时,即可送开鼠标。其次添加两个移动模块,(通过后面的参数设置,将两个移动模块分别设置成直行和转弯。)添加操作同添加循环模块操作。模块添加完毕,接下来进行各个模块的参数设置。首先添加循环所需要的循环变量,双击打开函数设置窗口。选择“函数变量”页,单击“增加变量”按钮,在“变量明细”中输入名称,选择数据类型即可。由于用到的循环变量是整数类型,所以选择“int”。单击“确认”保存操作,返回主界面。其次,设置循环参数。双击,打开循环参数设置窗口。选择循环变量,这里选择“i”,选择或者输入循环次数,这里选择4,然后单击“确定”,保存退出。接下
15、来,开始设置移动的动作。双击第一个,打开移动模块的设置窗口。设定以100的功率向前直行。单击“确定”保存退出。双击第二个,打开移动设置窗口。参数的设定如图:最后,设定每个动作的执行时间。在第一个移动模块下面,放置一个延时模块;在第二个移动模块下面也放置一个延时模块。如图:双击延时模块,打开设置窗口,拖动滚动条设定向前直行的动作保持5秒钟。,单击“确定”保存退出。向左转的动作保持时间同理。4.2. 走迷宫迷宫如图所示:要求机器人能顺利的完成如图迷宫的周游任务。4.2.1. 编程思路目前,机器人完成走迷宫的方法有两种:“右手法则”,“左手法则”。“右手法则”:沿着右边墙壁走,如果其右手边无障碍,则
16、向右传;如果前面有障碍就向左转,一直重复这个操作,直至返回终点。“左手法则”:沿着左边的墙壁走,如果其左手边无障碍,则向左传;如果前面有障碍就向右转,直至左手边出现障碍物,一直重复操作,直至返回终点。这里选择左手法则进行举例说明。4.2.2. 程序编写新建一个流程,拖放一个条件循环模块。双击“条件循环模块”进行设置,选中“永远循环”,确定退出。拖放一个条件判断至循环内部,位置如图:程序编写完毕,先保存该文件。4.3. 程序的下载及运行将随机配套的数据线一端接计算机上的串行通讯口,一端接纳英特机器人主电路板上的通讯口。连接好后,“编译下载”按软件提示即可下载到机器人。下载完成后可脱机运行。4.4
17、. 调试程序启动纳英特机器人,检查机器人是否按要求运行,如果与预定的情况不符,就要在原程序基础上调整对应的参数直至符合要求。比如偏转的角度不合要求,就需要对转向时的马达功率、转向时间等参数进行调整,直到符合要求为止。5. 模块的基本操作5.1. 添加模块在模块库区选择模块,按下鼠标,拖放至目的区域,待方向线变红色时,松开鼠标,完成操作。5.2. 删除模块选择删除目标,单击鼠标右键,选择删除模块,确认即完成操作。如果删除的模块是条件旁断、循环模块,则应至模块起始处删除。在删除此类模块时,将删除该模块所包含的所有的模块。5.3. 设置参数选择设置对象,双击打开设置窗口,或者通过右键快捷菜单,选择模
18、块属性。5.4. 模块的拖放选择目标模块(可按住”Ctrl”多选),拖放至目的区域即可(既可插入至流程图,也可以放置于空白区域)如果多个模块是非连续的,则无法直接插入至流程图!提示:空白区域的IF,For,While,连续的两个普通模块间可以插入模块.6. 模块说明6.1. 执行器模块库6.1.1. 移动模块该模块主要完成机器人的直行、转向动作。0、1号电机分别代表机器人的左、右电机。通过功率大小滚动条的拖拉或者功率数值输入框的输入可以设定电机的运行功率。“”表示电机反转。功率绝对数值越大,电机转速越快。6.1.2. 延时模块该模块主要实现延续机器人的上一个动作状态。主要和移动模块或者扩展电机
19、模块相搭配,实现机器人移动或者某个动作的延续性。如:让机器人以100的功率向前直行5秒钟,延时模块可如下设置:相应的程序代码为:6.1.3. 停止模块该模块主要实现停止电机运转。可实现所有电机停止运转,也可以设定停止一个或几个电机。停止所有电机,则给“停止所有电机”打上“”。停止一个或几个电机,去掉“停止所有电机”的“”,选择停止对象。6.1.4. 启动电机模块该模块主要实现扩展电机的使用。使用时,可打开任意一个电机。操作同移动模块。6.1.5. 显示模块该模块主要实现信息的打印输出。支持多参数输出。使用时,在显示信息输入框中输入要显示的内容,如:“hello world!”。当需要显示端口值
20、或者某个变量的值时,单击“引用”按钮打开“引用”窗口。如:要显示模拟端口5的数值,则在工具栏中点击“模拟输入”,选择第“5”端口,确定退出。显示多个参数,则多次点击“引用”,以增加显示参数。当需要手动编辑显示内容时,可以选择。6.1.6. 音乐模块该模块主要用于生成音乐。依据乐理,选择音符与节拍,单击“”按钮,增加至音符列表。其中,时间框显示的时间与节拍是相对应的。用户可以自行输入发音延续时间进行自定义。如果您的计算机有内置扬声器,还可以通过单击“试听”按钮视听当前的音乐。6.1.7. 伺服电机模块该模块包含八个子模块,主要完成伺服电机的初始化、定位与关闭。“开始伺服”模块用于所有伺服电机的初
21、始化。该模块不需要设定任何参数。“关闭伺服”模块用于关闭所有伺服电机。该模块同样不需要设定任何参数。“伺服电机0”至“伺服电机5”主要用于05号伺服电机的定位。在实际应用过程中,要对伺服电机进行操作,必须先初始化伺服电机。将某伺服电机进行连续的定位,可以使用For循环来控制。如:只完成伺服电机0定位到500的位置这一目的可如下操作:定位参数可以用双击相应的伺服电机模块进行设置。例2:让控制机器人左右手的伺服电机0,伺服电机1从0运动至1000的位置,多次循环的设置如下:循环变量为“i”,起始值为0,循环次数1000,步进量100。如图:伺服电机0模块参数设置:打开设置窗口,点击“引用”按钮,选
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