书城科普探索机器人的世界(海洋与科技探索之旅)
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第16章 无线控制小车

太空中,有着许多人造卫星在工作。了解天气情况、观看体育比赛的现场直播、GPS定位——这些都离不开各式种各样卫星的服务。卫星的运行和工作,是通过地面各种遥控技术实现的。

在火箭的发射过程中,地面控制中心需要根据火箭的运行情况,不断给它发送指令,完成包括运行姿态变换等多方面的控制。太空中的飞船同样被地面控制着,地面控制中心对其不断发出指令,飞船则执行相应的动作。

遥控汽车、电视遥控器,生活中用到的遥控器有许多种。它们有些什么用途?又是怎样使我们的生活更加方便的世纪40年代末,人们为了方便在有放射性物质或其他有害的工作环境中进行作业,开始研究遥控操作器。遥控器能让人类实现对机器工作状态的远距离控制。

机器人按发展进程,通常可分为三代:

第一代机器人是一种“遥控操作器”。

第二代机器人按人事先编好的程序,自动重复完成某种操作。

第三代机器人是智能机器人,它是利用通过各种传感器、测量器等来获取环境的信息,然后利用智能技术进行识别、理解、推理并做出规划决策,能自主行动并实现预定目标的高级机器人。

机器人控制是指协调机器人感知与行为的方法,本课程中我们主要体会无线控制,即第一代机器人。通过人脑的感知,操作遥控器来控制机器人的行为。

乐高机器人的无线遥控是通过红外遥控技术完成的,每个RCX的顶端都有一个红外接收发射装置。

制作电动小车活动任务制作遥控小车,通过控制中心发射无线电信号,控制小车的前进、停止和转弯,达到能控制小车的目的。RCX上有红外发射接收装置,可以利用它来完成无线控制。

活动步骤编程需要的知识主要有流程图的绘制、循环语句、条件判断语句、如何让控制器发送邮件,被控小车由接收到的邮件来决定马达的转动情况。

遥控器利用两个触感的状态来决定发送的邮件,如1号和2号触感被按下,则发送编号为4的邮件。小车则在不停地判断是否收到邮件,如果收到编号为4的邮件,则开始前进,直到收到其他编号的邮件才停止前进的动作。

认识下列图标。

实践课堂检测要使两个RCX可以相互发信,是不是只要在一个任务中发送邮件,在另一个任务中等待接收邮件就可以了呢评估小车完成后,同学们可以对小车进行测试,利用下表的评比方式,找出最优小车。

答案提示实践与思考思考:略。

检测与评估检测:

在一个任务中发送邮件,在另一个任务中等待接收邮件,这样看似可以,其实是无法完成工作的。因为发送邮件函数的优先级比等待邮件函数的优先级要高,而红外端口无法同时完成这两项工作,所以就没有时间“听”。要解决该问题,就需要在发送邮件函数后立即使用一个等待时间函数,这样才能确保有时间“听”。