悬崖勒马机器人机械制造工业自动化_机械制造-工业自动化.pdf

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1、会“悬崖勒马”的机器人-触动传感器的应用 阅读与思考 O 成语“悬崖勒马”指的是在下临深谷的悬崖边上及时勒住了马，比喻 到了危险的边缘及时清醒回头。如果你驾驶一辆汽车，疾驶在蜿蜒的山路上，突然眼前出现万丈深渊！你 一定会立即紧踩刹车，也来个“悬崖勒马”！由于你的果断、机智，虽遇 险，却是有惊无险！现在我们就来制作一个会“悬崖勒马”的机器人，由你赋予它聪明和才智,启动它以后，如果遇到“万丈深渊”，它也会在悬崖边上及时勒住“马”！【图】（-1）实践与思考 1.你准备用那些器材搭建这个机器人？2.你搭建这个机器人可以用到哪些物理学的知识？3.你准备使用那些传感器作为机器人的感觉器官？4 你准备怎样编

2、写这个机器人的程序？在你的笔记本上写 出流程图。O活动一：搭建机器人实体（一）在制作机器人前，首先要明确我们的任务 1能做到“悬崖勒马”，就是要当运行 至 V“悬崖”边（课桌边）上时，能够感知到周 围的环境状况后，自动停止然后后退。用什么感知判断已经到了“悬崖”边呢？可以 利用触动传感器（实际上是一个开关）“断开”“接通”。来控制电动机转动的方向，从而使机器人进退自如。2.控制触感的“断开”“接通”？我们可以利用乐高梁搭建一个“杠杆，利用机器人 的自重，使“杠杆的一端抵住或松开触感的开关。3.再下一步，就是要再发挥你的聪明才智，编写好一个程序，让你的机器人实现自 动控制！（二）我们利用西觅亚公

3、司的机器人套装来制作这个机器人，搭建起来很容易操作 使用的器材包括：一个 RCX 控制器，两个低速电动机（马达），一只触动传感器，三 根连接线，多孔“乐高”梁，“乐高”板，“乐高”轴以及轴套，固定销等。材料备好 后，你还要检查，RCX 是否装了电池？RCX 是否已下载安装了固件？还要有一张表 面平滑的课桌。下面我们就一起进行搭建！比一比，看谁搭建得更节省材料，结构更加合理！（三）搭建过程到了危险的边缘及时清醒回头如果你驾驶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会立即紧踩刹车也来个悬崖勒马由于你的果断机智虽遇险却是有惊无险现在我们就来制作一个会悬崖勒马的机器人由你赋予它聪明人你搭建

4、这个机器人可以用到哪些物理学的知识你准备使用那些传感器作为机器人的感觉器官你准备怎样编写这个机器人的程序在你的笔记本上写出流程图活动一搭建机器人实体一在制作机器人前首先要明确我们的任务能做到悬崖悬崖边呢可以利用触动传感器实际上是一个开关断开接通来控制电动机转动的方向从而使机器人进退自如控制触感的断开接通我们可以利用高梁搭建一个杠杆利用机器人的自重使杠杆的一端抵住或松开触感的开关再下一步就是要再 【图】(-2)【图】(-3)到了危险的边缘及时清醒回头如果你驾驶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会立即紧踩刹车也来个悬崖勒马由于你的果断机智虽遇险却是有惊无险现在我们就来制作一个会悬

5、崖勒马的机器人由你赋予它聪明人你搭建这个机器人可以用到哪些物理学的知识你准备使用那些传感器作为机器人的感觉器官你准备怎样编写这个机器人的程序在你的笔记本上写出流程图活动一搭建机器人实体一在制作机器人前首先要明确我们的任务能做到悬崖悬崖边呢可以利用触动传感器实际上是一个开关断开接通来控制电动机转动的方向从而使机器人进退自如控制触感的断开接通我们可以利用高梁搭建一个杠杆利用机器人的自重使杠杆的一端抵住或松开触感的开关再下一步就是要再，它应当采取什么措施？对，停止，后退,。活动二：.编程一赋予机器人智慧 要让机器人完成好任务，除了设计一个结构完美的身躯之外，你还应该为它设计一个 成功的程序。我们现在

6、利用 ROBOLAB软件为它编制一个程序。（一）编程中要注意几个关键点：当机器人感觉（触感）到前面是“悬崖”然后是转弯（转身）离开“悬崖”。这几个动作是要在编程中注意的关键点。（二）由于是在“悬崖”边，车速不能太快，否则会由于惯性冲出“悬崖”，使 RCX 受损。我们在 ROBOLAB软件 INVENTOR4级别中来编写这个程序。下面给出一个“悬崖勒马”程序的参考实例。大家看图（4）。【图】（-5）编程过程中，要把机器人的运行过程想清楚,最好在笔记本上写出流程。在编写程序时，依据流程在 ROBOLAB 软件的前面板的空间里托拽模块图标，编写出机器人的程序。程序编写好了，联接好红外线发射塔，把程序

7、下载到 RCX 中。编程工作即告结束。好，你现在已经把你的思想通过 ROBOLAB 软件传递给了你的机器人，下面我们要 检查它的执行情况，让机器人开始运行程序！【图】（-4）到了危险的边缘及时清醒回头如果你驾驶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会立即紧踩刹车也来个悬崖勒马由于你的果断机智虽遇险却是有惊无险现在我们就来制作一个会悬崖勒马的机器人由你赋予它聪明人你搭建这个机器人可以用到哪些物理学的知识你准备使用那些传感器作为机器人的感觉器官你准备怎样编写这个机器人的程序在你的笔记本上写出流程图活动一搭建机器人实体一在制作机器人前首先要明确我们的任务能做到悬崖悬崖边呢可以利用触动传

8、感器实际上是一个开关断开接通来控制电动机转动的方向从而使机器人进退自如控制触感的断开接通我们可以利用高梁搭建一个杠杆利用机器人的自重使杠杆的一端抵住或松开触感的开关再下一步就是要再。活动三：认真调试，精益求精（一）.你现在可以把课桌上的东西腾空，为你的机器人准备一个“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。用一只手放在课桌边，防止它坠落。如果成功了，说明你搭建的结构，编写的程序符合设计要求。（二）.调试过程中你可能会遇到一些问题，没关系，认真观察，细心思考，你会找到 解决的办法的！问题：1.机器人运动到“悬崖”边停不下来？（1）.检查一下触感的开关“通”“断”情况

9、，启动前触感是否被压下？它是否把开 关信号传给了 RCX?（2）.电动机能量级别设置得是否高了？速度太快？2.机器人前进过程运动的轨迹不是直线，总是走偏?（1）.两个电动机转速可能不同，用另外的电动机调换一下试试。（2）.检查两边轮子的摩擦阻力大小，加以调整。我们已经完成了会“悬崖勒马”机器人的制作，你体验了一次科技设计、研究、调试 的全过程，相信你会有很多体会和收获。到了危险的边缘及时清醒回头如果你驾驶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会立即紧踩刹车也来个悬崖勒马由于你的果断机智虽遇险却是有惊无险现在我们就来制作一个会悬崖勒马的机器人由你赋予它聪明人你搭建这个机器人可以用到

10、哪些物理学的知识你准备使用那些传感器作为机器人的感觉器官你准备怎样编写这个机器人的程序在你的笔记本上写出流程图活动一搭建机器人实体一在制作机器人前首先要明确我们的任务能做到悬崖悬崖边呢可以利用触动传感器实际上是一个开关断开接通来控制电动机转动的方向从而使机器人进退自如控制触感的断开接通我们可以利用高梁搭建一个杠杆利用机器人的自重使杠杆的一端抵住或松开触感的开关再下一步就是要再评估与检测 请你认真思考下面的几个问题 1.在 会“悬崖勒马”机器人的制作中，你在结构搭建过程中最大的困难是什么?2.在编程过程中，最大的困难是什么？说说你的经验。3.使用触动传感器时，你采用的是开始是压下还是松开的方式？

11、二者有什么区 别？4.如果使用其它类型的传感器，能否完成任务？怎样制作？写出你的具体做法 到了危险的边缘及时清醒回头如果你驾驶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会立即紧踩刹车也来个悬崖勒马由于你的果断机智虽遇险却是有惊无险现在我们就来制作一个会悬崖勒马的机器人由你赋予它聪明人你搭建这个机器人可以用到哪些物理学的知识你准备使用那些传感器作为机器人的感觉器官你准备怎样编写这个机器人的程序在你的笔记本上写出流程图活动一搭建机器人实体一在制作机器人前首先要明确我们的任务能做到悬崖悬崖边呢可以利用触动传感器实际上是一个开关断开接通来控制电动机转动的方向从而使机器人进退自如控制触感的断开接通我们可以利用高梁搭建一个杠杆利用机器人的自重使杠杆的一端抵住或松开触感的开关再下一步就是要再