乐高寻线机器人,乐高wedo巡线机器人编程

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zblog 2023-03-10 18:36 阅读数 5 #智能工厂
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乐高nxt机器人寻线程序怎么设定

分支 马达前 马达停分支 循环 分支 马达停 马达前

乐高寻线机器人,乐高wedo巡线机器人编程 智能工厂

乐高机器人巡线抓物怎样编程

一、前言;在机器人竞赛中乐高寻线机器人,“巡线”特指让机器人沿着场地中一;二、光感中心与小车转向中心;以常见的双光感巡线为例,光感的感应中心是两个光感;所以在实际操作中,一般通过程序与结构的配合,在程;三、车辆结构;巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线;1、前轮驱动;前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成,;2、后轮驱动;后轮驱动的小车结构和转向中心与

一、前言

在机器人竞赛中,“巡线”特指让机器人沿着场地中一条固定线路(通常是黑线)行进的任务。作为一项搭建和编程的基本功,巡线既可以是独立的常规赛比赛项目,也能成为其他比赛项目的重要技术支撑,在机器人比赛中具有重要地位。

二、光感中心与小车转向中心

以常见的双光感巡线为例,光感的感应中心是两个光感连线的中点,也就是黑线的中间位置。而小车的转向,是以其车轮连线的中心为圆心进行的。很明显,除非将光感放置于小车转向中心,否则机器人在巡线转弯的过程中,探测线路与做出反应之间将存在一定差距。而若将光感的探测中心与转向中心重合,将大幅提升搭建难度并降低车辆灵活性。因此,两个中心的不统一是实际存在的,车辆的转向带动光感的转动,同时又相互影响,造成机器人在巡线时对黑线的反应过快或者过慢,很多巡线失误由此产生。

所以在实际操作中,一般通过程序与结构的配合,在程序中加入一定的微调动作来弥补其中的误差。而精准的微调,需要根据比赛场地的实际情况进行反复调试。

三、车辆结构

巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线行进,因此,根据任务需要选择合适搭建方式是完成巡线任务的第一步。

1、前轮驱动

前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成,动力轮位于车头,通过左右轮胎反转或其中一个轮胎停转来实现转向,前者的转向中心位于两轮胎连线中点,后者转向中心位于停止不动的轮胎上。由于转向中心距离光感探测中心较近,可以实现快速转向,但由于机器人反应时间的限制,转向精度有限。

2、后轮驱动

后轮驱动的小车结构和转向中心与前轮驱动小车类似,由于转向中心靠后,相对于前轮驱动的小车而言,位于车尾的动力轮需要转动较大的幅度,才能使车头的光感转动同样角度。因此,后轮驱动的小车虽转向速度较慢,但精度高于前轮驱动小车。对于速度要求不高的比赛而言,一般采用后轮驱动的搭建方式。

3、菱形轮胎分布

菱形轮胎分布是指小车的两个动力轮位于小车中部,前后各有一个万向轮作为支撑。这样的结构在一定程度上可以视为前轮驱动和后轮驱动的结合产物,转向速度和精度都介于两者之间。这种结构的优势在于转向中心位于车身中部,转弯半径很小,甚至能以自身几何中心为圆心进行原地转向,适合适用于转90°弯或数格子行进等一些比较特殊的巡线线路。

这种结构最初应用于RCX机器人足球上,居中的动力源可以让参赛选手为机器人安装更多的固定和防护装置,以适应比赛中激烈的撞击,具有很好的稳定性。而对于NXT机器人而言,由于伺服电机的形状狭长不规律,将动力轮位于车身中部的做法将大幅提升搭建难度,并使车身重心偏高,降低转弯灵活性。

4、四轮驱动

四轮驱动的小车四个轮胎都有动力,能较好地满足一些比赛中爬坡任务的需要。小车的转向中心靠近小车的几何中心,因此能进行原地转弯运动,具有较好的灵活性,特别适用于转90°弯或数格子行进等任务一些比较特殊的巡线线路。虽然与后轮驱动小车相比,转向中心比较靠前,转向精度较小,但四轮驱动小车没有万向轮,转弯需要靠四个轮胎同时与地面摩擦,加大转弯的阻力,因而转弯精度应介于菱形轮胎分布的小车和后轮驱动小车之间。

四轮驱动的小车最大优势在于具有普遍适应性,熟练掌握此结构的参赛选手能在参加FLL工程挑战赛、WRO世界机器人奥林匹克等一些比较复杂的比赛中占据一定优势。

四、编程方案

1、单光感巡线

单光感巡线是巡线任务中最基础的方式,在行进过程中,光感在黑线与白色背景间来回晃动,因此,这种巡线只能用两侧电机交替运动的方式前进,行进路线呈“之”字形。这种巡线方式结构简单易于掌握,但由于只有一个光感,对无法在完成较为复杂的巡线任务(如遇黑线停车、识别线路交叉口等),且速度较慢。

基本思路乐高寻线机器人:光感放置于黑线的左侧,判黑则左轮不动右轮前进,判白则右轮不动左轮前进,如此交替循环。参考程序如下图:

2、单光感巡线+独立光感数线

在很多比赛中,机器人需要做的不仅仅是沿着黑线行进,还需要完成一些其他任务,如在循迹路线上增加垂直黑线要求停车、放置障碍物要求躲避等内容。此时,单光感巡线已不能满足要求。下面以要求定点停车为例,简要介绍单光感巡线+独立光感数线的编程模式。

基本思路:在此任务中要求在垂直黑线处停车,则需要跳出单光感巡线的循环程序体系,可以通过设置循环程序的条件实现这一功能。由于程序的设定,负责巡线的3号光感在行进时始终位于黑线的左侧,不会移动到黑线右侧的白色区域,因此在黑线右侧设置一个光感(4号)专门负责监视行进过程中黑

线右侧的区域,当此光感判黑时,即可判断出小车行进到垂直黑线处,于是终止单光感巡线的循环程序,执行规定的停车任务,然后向前行进一小段距离驶过垂直黑线,继续单光感巡线任务。参考程序如下图:

上述程序只适用于停车一次的需要,在实际比赛中需以定点停车、蔽障任务为基点,将巡线赛道划分为若干个小段依次设定程序,或采用两重循环的程序,重复执行巡线→→定点停车任务:

3、双光感巡线

双光感巡线是机器人竞赛中最常见的巡线模式,两个光感分别位于黑线两侧,以夹住黑线的方式行进。根据两个光感读取的数值不同,可以将光感的探测结果分为左白右黑、左黑右白、双白和双黑四种情况,根据这四种探测结果,分别执行右转、左转、直行和停车四种动作的程序命令。由于这种方法能让两个电机同时工作,机器人运动的速度较快,同时采取两个光敏监测黑线,精度也有所提高。

基本思路:使用两重光感分支程序叠加,为四种探测结果设定与之对应的程序反应,形成循环程序结构,参考程序如下图:

关于乐高机器人-9794和8527

很认真的回答你的问题:

1,9794是rcx机器人,是老型号了,现在的nxt机器人只有两种型号的套装,一个是9797,一个是8527,如果你问rcx机器人和nxt机器人有什么区别,区别就是rcx机器人的主机是8位的,功能比较低下,nxt用的是新的32位主机,能对图像和声音进行识别,功能更强大,nxt机器人现在是主流产品

2,nxt机器人9797和8527的适用范围不同,9797是教育版,是专门为科研和教学设计的,8527是玩具板,是为学生和个人爱好者设计的。两者内部配件的主要区别就是8527比9797零件数目多126个,而9797则比8527多了一块锂电池和其它几个感应装置,8527的零件数目比较全,一般使用零件数目足够了,9797虽然多了几个更专业的感应装置和一块锂电池,但是本身零件数目却不够用,必须搭配9648配件库一起使用,这样9797就能制造出比8527功能和品种更多的机器人,价格也高出不少,如果你是个人爱好,建议购买8527,不用买9797浪费钱

3,商场卖的地方不多,很不容易买到,而且价格很高,最好从淘宝网购买,价格便宜很多,目前最好的途径就是从网上购买

4,那种东西不爱坏,耐用性可放心

5,这种机器人给个人的创意空间非常大,你可以根据自己的需求和想象搭建各种功能不同的机器人,种类多到超出你的想象,你将来一定会惊讶于这种机器人套装的成千上万种变化,仅仅是我就见过用它搭建的自动寻路机器人,蓝牙控制机器人,智能行走机器人,感应机器人,视觉区分机器人,下棋机器人,玩魔方机器人,等等不下20几种

乐高机器人教学

乐高机器人教学如下乐高寻线机器人

丹麦乐高将于2006年9月上推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发乐高寻线机器人的机器人组件乐高寻线机器人,是将配备微处理器乐高寻线机器人的LEGO公司的塑料积木组装起来,通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位,而NXT配备32位处理器等,提高乐高寻线机器人了性能。

NXT程序用软件ROBOLAB ver.2.9,跟ROBOLAB原来的版本一样,是基于NILabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序也可以完成RCX用的程序,此前要操作接近400个图标进行编程,这次减少为约40个从而使得编程更为简单,OS为Windows2000以上和MacOSX。

乐高的简单介绍:

乐高是一家玩具生产企业,成立于1932年,总部位于丹麦。1949年,第一块乐高塑料积木玩具问世,2018年,在美国《福布斯》杂志发布的2018年全球最具价值品牌100强排行榜中排名第91,同年在第十五届世界品牌500强排行榜中排第98名。

乐高积木是儿童喜爱的玩具,这种塑胶积木一头有凸粒,另一头有可嵌入凸粒的孔,形状有1300多种,每一种形状都有12种不同的颜色,以红、黄、蓝、白、黑为主。它靠小朋友自己动脑动手,可以拼插出变化无穷的造型,令人爱不释手,被称为魔术塑料积木,乐高积木的故乡就在丹麦比隆。

以上内容参考:百度百科—乐高

乐高机器人的资料

乐高机器人套件的核心是一个称为RCX或NXT或EV3的可程序化积木。RCX具有六个输出输入口:三个用来连接感应器等输入设备,另外三个用于连结马达等输出设备,NXT比RCX多一个输入 端口。乐高机器人套件最吸引人之处,就像传统的乐高积木一样,玩家可以自由发挥创意,拼凑各种模型,而且可以让它真的动起来。

RCX分为1.0(1998年的第一代)、1.5(1999年的小改版)和2.0(从2001年至今的最后改版)等三个版本。1.0和1.5的差别在于1.0版可以外接电源供应器,连接市电(通过变压器实现)供电,而1.5版之后只能用电池供电。2.0的差别则是连接电脑的红外线设备改用USB,以往则是采用串行端口,最重大的区别则是2.0版的固件(firmware)和程序开发工具提供了一些新的功能。RCX的固件最主要的用途是把bytecode程序转换成处理器所能理解的机器码。还好RCX的固件就像电脑的 BIOS一样,都是可以更换的,所以不同版本之间的差异其实不大。RCX的固件存放在SRAM(静态可存取记忆体)中,所以实际上,RCX断电几秒钟之后,固件就消失了。电脑会在传送程序时,一并传送固件给RCX。

如果用传统的方式学习制作机器人,我们得先学习电脑基本概论,接着要了解电子电路、数位逻辑和微处理器,才能制作出基本的微电脑控制电路。然后还要学习汇编语言(Assembly)或C语言,撰写微处理器的程序…对了,也许最麻烦的是机械结构,我们得决定要用步进马达还是一般的直流马达,不同的驱动形式,信号的驱动和回馈处理方式也不一样;而且即便是采用最单纯的轮胎或履带作为行走方式,也可能要搭配各种齿轮来调配扭力和速度。想到要学习、DIY这么多东西,很多对自制机器人怀抱憧憬的业余玩家,满腔热血到此就凉了大半截。

乐高机器人组合里面,包含RCX、两个马达、两个触控感测器和一个红外线感测器,各种大小的轮胎和履带,以及数种规格的齿轮和滑轮,当然还有各种积木,帮我们解决了电子电路和机械结构的问题。剩下的「撰写程序」部分,乐高公司(或者说MIT研究人员)也替它开发了一套视觉化程序编辑工具,叫做RCX Code。就像堆积木一样,RCX Code的使用者只要把各种代表不同程序逻辑的「积木」在屏幕上堆起来,就能完成RCX的程序。程序撰写完毕后,通过过套件提供的红外线装置,即可把程序传入RCX。真的很酷!

不过每个人对「酷」的定义不同。乐高提供的视觉化程序工具很适合新手或者对程序不熟悉的玩家,有些人觉得用这种接口还写程序反而碍手碍脚。例如,使用RCX Code所「写」出来的复杂程序,执行效率也许不佳,而且「视觉化」程序码也可能不易读,也不容易维护。因此,许多乐高机器人的爱好者兼程序设计高手,陆续替它开发出各种「正规」程序语言。

在这些玩家中,最著名(也许贡献也最大)的是Kekoa Proudfoot教授,他仔细地分析了RCX的内部结构和I/O协定,并且在他的RCX Internals网站上发表了许多文件。另一个知名的玩家是David Baum,他开发了一种类似C语言的程序,称为NQC(Not Quite C),让程序玩家摆脱视觉开发工具的束缚。虽然NQC并不是RCX上的第一个「非官方」程序语言,但大概是最被广泛采用的一种。NQC本身采用文字接口操作,若想要使用图形接口式的整合开发环境(IDE),可以安装BricxCC(Windows版)或MacNQC(Mac版),甚至NQC for WinCE(适用于PocketPCPDA)。

此外,乐高的RCX Code视觉工具程序只有Windows版本,在Mac和Linux系统上只能使用非官方的程序工具。并不是所有玩家仅仅喜爱或熟悉C语言,Jose Solorzano就开发了一个称为「Lego Java作业系统」,简称leJOS的Java虚拟机(JavaVirtual Machine,简称JVM,是执行Java程序所需的软体环境),可以让RCX执行Java程序。Ralph Hempel开发的pbForth(programmablebrick Forth,可程序积木Forth语言的简称),也深受某些玩家的喜爱。Forth语言的第一个实作专案是用来控制天文台的大型望远镜(请参阅这个网页的介绍),它的语法和其他常见的电脑语言最大的不同,在于它采用所谓的「反相波兰式记法(reverse Polishnotation,简称RPN)」,例如,运算式3 * ( 4 + 7)要写成:3 4 7 + * 另外还有一个由Markus Noga所开发,让程序设计师采用C或C++语言控制RCX的固件,称为legOS。legOS可以让程序设计师彻底发挥RCX硬体的效能,但是不像NQC,使用者必须熟悉C语言,而且它的开发工具安装不易,所以使用者也比较少。

除了LEGO MINDSTORMS套件之外,乐高公司还针对教育机构发售一种称为ROBOLAB(姑且翻译成「机器人实验室」)的套件,里面包含更多感应器(例如,压力、音量、温度检测),以及连结视讯摄影镜头(并不限于乐高自己的Vision Command产品)并提供视觉辩识功能,更特别的是,它的软体还具备资料分析、比较和图表绘制功能,对于教学实验尤其重要。ROBOLOAB软体也能透过网际网路连结到ROBOLAB Server(包含在本产品的软体里),把收集到的数据呈现在网页。ROBOLAB内建的软体有Windows和Mac版。

乐高公司推出了新一代的乐高机器人,叫做LEGO MINDSTORMS NXT,这款新乐高机器人采用了32位微处理器、内建USB和蓝牙(这一设计极大地提高了程序传输的速度和稳定性),可以让使用者做出透过蓝牙装置(例如PDA或手机)控制的机器人。NXT内附的程序编辑工具支持PC和Mac,为了吸引更多玩家参与扩充与改造NXT,乐高公司特别发表了开放原始码的固件和开发工具,就连微软老大哥都忍不住加入机器人开发软体的行列,推出MicrosoftRobotics Studio软体。除了主机功能大幅增强,NXT的马达也改采伺服控制,能让程序精确地调整速度,而且这次附了三个马达;感测器也变得多样、功能更强:超音波感应器(大多用于感应障碍物),能够辩识颜色和亮度的光线感应器…等等,不知道乐高的玩家们会用NXT带来什么样的惊喜。

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