智能机器人学习教程

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1、智能机器人学习教程第1章预备知识1.1虚拟机器人的结构与功能1.1.1身体结构在VJC1.5中，有五种型号的机器人：AS-M、AS-MII、AS-UII、AS-InfoX和AS-InfoM。图1－1是虚拟机器人的外形。虚拟机器人的身体结构跟真实的能力风暴智能机器人是相似的。本书中的范例采用的机器人型号均为AS-MⅡ。设置机器人型号的方法参见附录B。AS-MII（AS-M/AS-UII）AS-InfoXAS-InfoM图1－1虚拟机器人外形1.1.2感觉器官能力风暴智能机器人的感觉功能，是由机器人的

2、传感器实现的。能力风暴机器人身上安装的传感器有以下几种：1.红外传感器红外传感器由红外发射器和红外接收器两部分组成。一旦程序中发出“红外测障”的指令，红外发射器就开始发射红外线。红外线遇到障碍物会反射回来，被红外接收器接收，从而机器人就能判断出障碍物所在的方位。虚拟机器人能够检测左、右、前三个方向的障碍物，跟真实的能力风暴智能机器人基本相同。发射红外线的虚拟机器人如图1－2所示。图1－2机器人发射红外线示意图1.光敏传感器光敏传感器能够检测光线的强度，检测到的值为0～255之间的整数。光线越亮，检

3、测到的数值越小；光线越暗，检测到的数值越大。此项功能跟真实的能力风暴智能机器人是一样的2.碰撞传感器虚拟机器人的碰撞传感器能够检测左、右、前、后四个方向的碰撞，型号为AS-InfoX的机器人只能检测前、左、右三个方向的碰撞。如前所述，虚拟机器人共分五种，它们的的区别主要就体现在碰撞检测功能上。所以读者在打开程序时，无论是例程，还是自己编写保存的程序，如果涉及到“碰撞检测”，必须先设置相应的机器人型号（参见附录B），然后再打开程序、仿真运行。例如：打开例程“自由行走(M).flw”时，由于名称后面带

4、有M，故须先将机器人型号设置为AS-M，然后再打开程序文件、仿真运行。打开例程“自由行走(Info).flw”时，最好先将机器人型号设置为AS-InfoM，然后再打开程序文件、仿真运行。在碰撞检测功能方面，虚拟机器人跟真实的能力风暴智能机器人有较大差别（参见附录C、D）。3.声音传感器声音传感器能够检测声强大小，检测到的值为0～255之间的整数。数值越小，声音越低；数值越大，声音越响。此项功能跟真实的能力风暴智能机器人是一样的。4.地面灰度传感器地面灰度传感器能够检测地面的灰度，检测到的值为0～2

5、55之间的整数。地面颜色越深，灰度值越大；地面颜色越浅，灰度值越小。此项功能跟真实的能力风暴智能机器人基本相同。1.1.1编程语言能力风暴智能机器人的编程语言是VJC1.5，由机器人C语言（简称JC）和流程图编程语言两部分组成。读者使用仿真版的时候，可以用流程图编程。在用流程图编程的同时，VJC1.5自动生成JC代码，便于读者观察、解释或修改程序，参见图1－3。在图1－3中，左边是流程图，右边是JC代码。在流程图编辑界面中，点击工具栏上的“JC代码”快捷按钮，即可看到当前程序的JC代码。图1－1机

6、器人走正方形的VJC程序VJC1.5仿真版能做什么1.1.1为机器人编写程序在VJC1.5仿真版中，可以用流程图编写机器人程序，同时自动生成JC代码。但不能直接用JC代码为机器人编写程序。在仿真版中编写的程序对真实的能力风暴机器人也是适用的。1.1.2创建环境可以自由创建环境，是VJC1.5仿真版的一个突出优点，这往往是使用真实的机器人时所做不到的。在VJC1.5仿真版中，读者可以利用光源、声源、障碍物和彩色图带创建各种环境，如房间、迷宫、排雷场地等。下面的图1－4就是用仿真版创建的一个环境――“

7、篝火晚会场地”，场地左下方是虚拟机器人。图1－1篝火晚会场地1.1.3仿真运行仿真运行就是进入仿真环境，让虚拟机器人按照程序指令进行运动。编好程序、创建环境之后，就可以仿真运行了。因此，在仿真版中，读者能够直观地看到机器人运行的效果。初试身手1.1走正方形项目内容：为机器人编程，使之能走一个正方形。走的时候显示轨迹。图2－1走正方形相关模块：直行、转向。难度等级：●○○○○项目解析：编写“走正方形”程序可参照图1－1编写，项目的难点在于要反复调整“转向模块”中转向时间和速度，以便机器人正好转90°

8、。“直行”、“转向”模块的参数设置方法可参考“帮助”电子文档――“执行器模块”。1.2走六边形项目内容：为机器人编程，使之能走一个六边形。走的时候显示轨迹。要求使用“多次循环”模块。相关模块：转向、直行、多次循环。难度等级：●●○○○项目解析：所有的程序都能用“顺序结构”、“选择结构”以及“循环结构”来表示。本项目中的“循环结构”是程序设计中重要的结构，故须认真掌握。“多次循环”模块在“控制模块库”中。将“多次循环”模块拖到流程图生成区后，在模块上右击鼠标，打开参数设置对话框，即可