图1-6
１.２《机器人3D仿真系统》能做什么
1.２.1为机器人编写程序
在纳英特机器人仿真版中,可以用流程图编写机器人程序,同时自动生成Ｃ代码。也可以直接在打开程序编辑器的时候选择用C语言为机器人编写程序为。
1.2.2创建环境
可以自由创建环境是机器人3D仿真的一个突出优点,这往往是使用真实的机器人时所做不到的。在纳英特3D仿真软件中,读者可以利用光源、障碍物构建各种环境,也可以利用画图工具画各种轨迹图然后导入到仿真中。如房间、迷宫、轨迹灭火场地等。下面的图１－7就是用仿真版创建的一个场地―“机器人轨迹灭火”。
图1-4地面灰度传感器图示
5. 指南针传感器
指南针传感器是利用地球磁场辨别方向,并将其转换成机器人可以识别的模拟信号。指南针传感器的返回值为0~3６0之间的整数。可根据实际需要,将任意方位的传感器值调整设置为特定的值。指南针传感器结构如图1-5所示。
图1-5指南针传感器图示
1.１.３编程语言
纳英特智能机器人的编程语言是C语言,由机器人Ｃ语言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,可以自动生成C代码,便于读者观察、解释或修改程序,参见图１－6。在图1－6中，左边模块库,中间是流程图,右边是Ｃ代码。在流程图编辑界面右侧,即可看到当前程序的C代码。
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。当接收装置收到发射装置发射的红外信号,机器人即可利用收到的信号来识别周围特定环境的变化。机器人就是利用这一原理对检测其周围有、无障碍物的。红外传感器测到障碍物返回给主机的数值为1,没测到障碍物返回为0。红外传感器结构如图1-1所示。
图1－1红外传感器结构图
１.2.１为机器人编写程序5
1．2．2创建环境５
第一课简易机器人安装ﻩ8
第二课机器人前进ﻩ12
第三课机器人转弯ﻩ19
第四课机器人走正方形２2
第五课机器人走五角星ﻩ27
第七课落地扇３５
第八课机器人测障ﻩ41
第九ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机器人走轨迹49
第十课机器人走迷宫61
第三章稳步前进64
第十一课走正方形６5
第十二课赛车ﻩ6９
第一部分预备知识
在本章中,我们对《机器人3D仿真系统》作一个简单介绍,让读者初步了解机器人的结构、传感器和编程语言。在读完本章内容之后,相信读者就能方便地使用机器人3D仿真系统了。
1.1虚拟机器人的结构与功能
１.1.1身体结构
1.1.2感觉器官
智能机器人的感觉功能，是由机器人身上的传感器实现的。纳英特机器人身上安装的传感器有以下几种:
图1-7
１.2．3仿真运行
仿真运行就是进入仿真环境,让虚拟机器人按照控制程序指令运行。编好程序、创建环境、搭建好机器人之后,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。
第二部分初试身手
本章内容是以机器人项目的形式编写的，既便于初学者入门,也便于已有基础的读者参考。通过本章的学习，读者学会简单程序的编写及机器人项目制作的基本步骤。
2.火焰传感器
火焰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,检测到的数值越小；光线越暗，检测到的数值越大。此项功能跟实物的纳英特8位机器人基本相同。火焰传感器结构如图1－2所示。
图1-２火焰传感器结构图
３．碰撞传感器
碰撞传感器碰撞传感器是由一个接触导轮和一个接触开关组成。当接触导轮碰到物体时,接触开关会被按下。当开关按下时返回主机的数值为0,没按下时返回主机的数值为1，碰撞传感器结构如图1－３所示。
机器人,顾名思义,就是类似人的机器。本章主要介绍了机器人的执行器,即机器人的液晶显示屏、运动系统、传感器,相当于人的口、腿脚、眼睛。读者只要边看边做，很快就能熟悉机器人了。
第一课简易机器人安装
1)打开仿真软件,在主界面上点击“机器人搭建”按钮。即可进入机器人编辑场景。如图2－1所示：
图2-1
2)在初始机器人选项中选择“新建”，机器人组件选项中选择“马达”,单击“添加部件”,然后用鼠标左键选择要添加部件的位置,如图2-2所示。
《机器人D仿真系统》使用教程
———————————————————————————————— 作者:
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ﻩ
机器人3Ｄ仿真系统教材
天津市太平村第二中学
张汝生整理
ﻬ目 录
前言2
第一部分预备知识ﻩ3
１.1虚拟机器人的结构与功能３
1.2《机器人3D仿真系统》能做什么5
５)在机器人组件里选择“轮子”,在部件类型列表里选择“小轮宽胎”进行装配，为马达装配轮胎，装配方法和装马达的方法一样。装好后如图２-５所示。
图2-５
6)最后再为机器人安装万向轮。在机器人组件里选择“轮子”,在部件类型列表里选择“万向轮”进行装配。装配好如图2－6所示。
图1－3碰撞传感器图示
碰撞方向的确定利用碰撞传感器,可以判断碰撞发生的方向,在机器人合适位置安装碰撞传感器，当某一处的碰撞传感器发生了碰撞,传感器返回的值为0，否则为1，利用这个值，可以确定发生碰撞的方向。
4．地面灰度传感器
地面灰度传感器由一个发射装置和一个接收装置组成。发射装置发出的光照射到地面，接收装置通过检测返回的光线强度并将其转换为机器人可以识别的信号。不同颜色反射光的强度不同,颜色越深，反射光越弱,返回的数值就越大;反之,返回的数值就越小,检测到的值为０~255之间的整数。此项功能跟实物的纳英特8位机器人基本相同。地面灰度传感器结构如图１-4所示。
图2-2
３)选中马达的装配点,再以装配点为旋转中心进行角度的调整,再点击要装配的主机位置，如图2-3所示。
图２-３
4)安装好后,单击右键选择马达,单击左键“设置属性”,将左电机端口号设置为“0”，同样操作设置右电机端口号设置为“１”，(电机端口号可以设置为０、1、2、3)马达装配后如图2－4所示。
图２-4
第十三课曲棍球比赛ﻩ74
第十四课避障7９
第十六课消防员灭火86
第十七课消防员搜索ﻩ90
第十九课射门ﻩ97
第二十课点球ﻩ10１
第二十一课测障ﻩ105
第二十二课过人ﻩ108
4.1灭火比赛1１1
４．2机器人轨迹比赛111
附录一:《机器人3D仿真系统》的安装ﻩ1１１
附录三：如何利用工具制作地面纹理111
附件四:仿真机器人的端口说明ﻩ１11