基础机器人制作与编程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,基础机器人制作与编程,Slide,*,版权与商标,英文原版教材,Robotics with the Boe-Bot,版权属于美国,Parallax,公司所有,中文版权获美国,Parallax,公司许可，由深圳职业技术学院和深圳市德普施科技有限公司联合翻译和改编，并委托电子工业出版社出版，其中文版权属于深圳市德普施科技有限公司所有,1,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,BASIC Stamp 2,教学底板,2,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,微控制器的用途,BASIC Stamp,家族,3,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,获得软件,Parallax,网站下载,产品配套光盘,4,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,安装软件,从网上下载软件后安装,从光盘中安装,5,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,硬件安装,6,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,通讯测试,7,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,Run the BASIC Stamp Editor Software,Enter this program,Click the,Run,button,Click the PBASIC 2.5 button,Click the BASIC Stamp 2 Button,第一个程序,8,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,第一个程序,9,基础机器人制作与编程,第一讲 机器人大脑及编程软件的安装与使用,Whats a Microcontroller-,FirstProgram.bs2,BASIC Stamp sends message to Debug Terminal.,$STAMP BS2,$PBASIC 2.5,DEBUG Hello,its me,your BASIC Stamp!,END,注释,注释,Stamp 2,（译码）指令,PBASIC 2.5,（译码）指令,DEBUG,命令,END,命令,10,基础机器人制作与编程,第二讲 机器人的伺服电机,Excerpts from pages 39,40,43,46,11,基础机器人制作与编程,第二讲 机器人的伺服电机,将伺服电机连接到教学板,Excerpts from pages 47-50,12,基础机器人制作与编程,第二讲 机器人的伺服电机,Excerpts from page 54,伺服电机调零,零点标定信号的时序图,CenterServoP12.bs2,This program sends 1.5 ms pulses to the servo connected to,P12 for manual centering.,$STAMP BS2,$PBASIC 2.5,DEBUG Program Running!,DO,PULSOUT 12,750,PAUSE 20,LOOP,13,基础机器人制作与编程,第二讲 机器人的伺服电机,测试伺服电机,1.3 ms,的控制脉冲序列使电机顺时针全速旋转,1.7ms,的连续脉冲序列使电机逆时针全速旋转,14,基础机器人制作与编程,第三讲 机器人的组装和测试,组装机器人,15,基础机器人制作与编程,第三讲 机器人的组装和测试,重新测试伺服电机,counter VAR Word,FOR counter=1 TO 122,Clockwise just under 3 seconds.,PULSOUT 12,650,PAUSE 20,NEXT,FOR counter=1 TO 40 Stop one second.,PULSOUT 12,750,PAUSE 20,NEXT,FOR counter=1 TO 122,Counterclockwise three seconds.,PULSOUT 12,850,PAUSE 20,NEXT,16,基础机器人制作与编程,第三讲 机器人的组装和测试,开始,/,复位指示电路和编程,StartResetIndicator.bs2,Test the,piezospeaker,circuit.,$STAMP BS2 Stamp directive.,$PBASIC 2.5 PBASIC directive.,DEBUG CLS,Beep!Display while speaker beeps.,FREQOUT 4,2000,3000 Signal program start/reset.,DO DO.LOOP,DEBUG CR,Waiting for reset Display message,PAUSE 500 every 0.5 seconds,LOOP until hardware reset.,17,基础机器人制作与编程,第三讲 机器人的组装和测试,用调试终端测试速度控制,脉宽，毫秒,电机速度，,RPM,counter VAR Word,pulseWidth,VAR Word,pulseWidthComp,VAR Word,FREQOUT 4,2000,3000,Signal program start/reset.,DO,DEBUG Enter pulse width:,DEBUGIN DEC,pulseWidth,pulseWidthComp,=1500,pulseWidth,FOR counter=1 TO 244,PULSOUT 12,pulseWidth,PULSOUT 13,pulseWidthComp,PAUSE 20,NEXT,LOOP,18,基础机器人制作与编程,第四讲机器人巡航,基本巡航动作,FOR counter=1 TO 122 Run servos for 3 seconds.,PULSOUT 13,850,PULSOUT 12,650,PAUSE 20,NEXT,19,基础机器人制作与编程,第四讲机器人巡航,假设你写了一个程序让机器人全速向前直线行走十五秒钟。,如果机器人运动时却是轻微的向左或向右偏移走曲线怎么办呢？,你并不需要拆开机器人并用螺丝刀重新安装调整电机，,只需简单地修改程序使机器人的两个轮子以相同的速度运行。,用螺丝刀调节叫做“硬件调节”，而程序调节叫做“软件调节”。,基本巡航运动的调整,计算运动距离,测量机器人一秒钟所走的距离,20,基础机器人制作与编程,第四讲机器人巡航,匀变速运动,用子程序简化巡航运动程序,21,基础机器人制作与编程,第四讲机器人巡航,高级主题,在,EEPROM,中建立复杂运动,-,EEPROMData,-,Address:0123456789 These two commented lines show,|EEPROM address of each datum.,DATA FLFFRBLBBQ Navigation instructions.,22,基础机器人制作与编程,第五讲 机器人触觉导航,触觉导航,23,基础机器人制作与编程,第五讲 机器人触觉导航,24,基础机器人制作与编程,第五讲 机器人触觉导航,测试胡须,DEBUG WHISKER STATES,CR,Left Right,CR,-,DO,DEBUG CRSRXY,0,3,P5=,BIN1 IN5,P7=,BIN1 IN7,PAUSE 50,LOOP,25,基础机器人制作与编程,第五讲 机器人触觉导航,现场测试胡须（没有调试终端）,IF(IN7=0)THEN,HIGH 1,ELSE,LOW 1,ENDIF,IF(IN5=0)THEN,HIGH 10,ELSE,LOW,10,ENDIF,26,基础机器人制作与编程,第五讲 机器人触觉导航,胡须导航,IF(IN5=0)AND(IN7=0)THEN,GOSUB,Back_Up,Both whiskers detect obstacle,GOSUB,Turn_Left,back up&U-turn(left twice),GOSUB,Turn_Left,ELSEIF(IN5=0)THEN Left whisker contacts,GOSUB,Back_Up,Back up&turn right,GOSUB,Turn_Right,ELSEIF(IN7=0)THEN Right whisker contacts,GOSUB,Back_Up,Back up&turn left,GOSUB,Turn_Left,ELSE Both whiskers 1,no contacts,GOSUB,Forward_Pulse,Apply a forward pulse&,ENDIF check again,27,基础机器人制作与编程,第五讲 机器人触觉导航,机器人迷路时的人工智能决策,你或许已注意到机器人迷失在墙角里的情况。当机器人进入墙角时，左胡须触墙，于是它右转。当小车再向前行走，右胡须触墙，于是左转。然后它又前进又会碰到左墙，再次碰到右墙,等等。这时你只能把动手把它从困境中解救出来。,编程逃离墙角,可以修改,RoamingWithWhiskers.bs2,来发觉并解决这个问题。诀窍是记下胡须交替压下的总次数。技巧的重要的一点是程序必须记住每个胡须在上次压下时处于什么状态，并和当前压下的状态对比。如果状态相反，就在总数上加,1,。如果这个总数超过了程序中预先给定的阀值，那么就该做一个“,U”,型转弯，并且把胡须交替计数器复位。,28,基础机器人制作与编程,第六讲 机器人红外线导航,使用红外线发射和接收器件探测道路,29,基础机器人制作与编程,第六讲 机器人红外线导航,用,FREQOUT,指令测试红外发射探测器,FREQOUT 8,1,38500,irDetectLeft,=IN9,30,基础机器人制作与编程,第六讲 机器人红外线导航,物体检测和红外干涉的实地测试,DO,FREQOUT 8,1,38500,irDetectLeft,=IN9,FREQOUT 2,1,38500,irDetectRight,=IN0,IF(,irDetectLeft,=0)THEN,HIGH 10,ELSE,LOW 10,ENDIF,IF(,irDetectRight,=0)THEN,HIGH 1,ELSE,LOW 1,ENDIF,31,基础机器人制作与编程,第六讲 机器人红外线导航,红外检测距离调整,串联电阻与,IR,检测范围,表,6-1,检测距离与电阻的关系,IR LED,电阻,(,),最远检测距离,4700,2000,1000,470,220,32,基础机器人制作与编程,第六讲 机器人红外线导航,探测和避开障碍物,DEBUG Program Running!,irDetectLeft,VAR Bit Variable Declarations,irDetectRight,VAR Bit,pulseLeft,VAR Word,pulseRight,VAR Word,FREQOUT 4,2000,3000 Signal program start/reset.,DO Main Routine,FREQOUT 8,1,38500 Check IR Detectors,irDetectLeft,=IN9,FREQOUT 2,1,38500,irDetectRight,=IN0,Decide how to navigate.,IF(,irDetectLeft,=0)AND(,irDetectRight,=0)THEN,pulseLeft,=650,pulseRight,=850,ELSEIF(,irDetectLeft,=0)THEN,pulseLeft,=850,pulseRight,=850,ELSEIF(,irDetectRight,=0)THEN,pulseLeft,=650,pulseRight,=650,ELSE,pulseLeft,=850,pulseRight,=650,ENDIF,PULSOUT 13,pulseLeft Apply the pulse.,PULSOUT 12,pulseRight,PAUSE 15,LOOP Repeat main routine,33,基础机器人制作与编程,第六讲 机器人红外线导航,边沿探测器,34,基础机器人制作与编程,第七讲 机器人距离探测,35,基础机器人制作与编程,第七讲 机器人距离探测,机器人尾随控制,36,基础机器人制作与编程,第七讲 机器人距离探测,37,基础机器人制作与编程,第七讲 机器人距离探测,跟踪条纹带,38,基础机器人制作与编程,