校本课程资料-机器人制作活动

机器人的设计与技术初步

想一想：1、什么是机器人？

2、机器人应具备哪些最基本的特征？

3、你能举出身边的几种机器人吗？

第一节机器人介绍

一、机器人的三个基本特征。

1．有一定外型的身体

机器人的身体应该是一种物理形态，它的外形取决于人们想让它做什么样的工作，其功能设定决定了机器人的大小、形状、材质和特征等等。

为了便于将机器人身体的设计思想尽快体现出来，我们选择采用乐高积木块(宝高

的也行)来搭建机器人的身体，乐高积木块的形状如图1-1所示；

图1-1 乐高积木块

2．有自身的大脑大脑就是控制机器人的程序或指令组。当机器人接收到传感器的信息后，能够遵循人们编写的程序指令，自动执行并完成一系列的动作。

我们使用图形化编程软件ROBOLAB软件来编写机器人的

程序，上面的图1-2就是机器人在桌面行走到桌边自动后退

的程序。该程序编写好后可以下载到RCX（R obotics C ontrol

X机器人控制指令系统）微型电脑中，如图1-3所示，它就

可以像大脑一样控制和指挥机器人动作。

3．能完成一定的动作

动作就是机器人的各种运动状况，任何机器人在程序的

指令下要执行某项工作，必定是靠动作来完成的，有时即使

机器人根本不动，这也是它的一种动作表现。

归纳小结

机器人通常具有三个基本特征。是不是机器人，只需分析一下它是否具备以下三个特征：

1．有身体：是一种物理状态，具有一定的形态。

2．有大脑：控制机器人的程序。

3．有动作：任何机器人都有一定的动作表现。

问题讨论

下面的设备是机器人吗？（是则打“√”）

取款机、复印机、寻呼机、自动售票机、售货机、烟雾检测器、红绿灯、电动门、录像机、微波炉，自动洒水系统、洗衣机、电话、风向标、玩具机器人或手表

参考答案：后3种肯定不是，电话要分是否有自动接听等功能，机器人应是“能自动工作的机器”。

参考资料

1．/江苏省机器人网2. ROBOLAB 2.5编程者指南

第二节 RCX和ROBOLAB（以乐高机器人为例）

想一想：1、制作机器人需要有哪些过程?

2、制作机器人需要准备哪些硬件和软件知识?

一、机器人制作的四个步骤

1．设计和身体制作（搭建）

2．在电脑上编制程序

3．下载程序到微型电脑上（RCX）

4．程序执行和调试

二、RCX的结构

1．RCX（R obotics C ontrol X 机器人控制指令系统）

RCX是一块可编程积木，是所搭建模型的核心，用它来控制机器人的行动。

RCX可以下载程序，用程序控制一系列输入（传感器）和输出（马达和灯等），来响应周围环境,完成一定的任务。

2．RCX结构

1）3路输入端口（1，2，3），是RCX与传感器（如触动、光电、温度及角度传感器等）的连接点；

2）3路输出端口（A，B，C），是RCX与输出器件（如马达和灯等）的连接点；

3）4个控制按钮：红色——电源开/关，黑色——

端口查看，灰色——程序选择，绿色——程序

的开始/停止；

4）1个LCD显示屏；

5）1个AC（交流）适配器连接器（变压器）插口；

6）1个红外传输（发送/接收）器。

3．RCX电源：直流9V——使用6节5号电池、电池

盒或1个稳压直流电源。

4．RCX 的编程语言：

图形化编程语言——ROBOLAB语言。另外还有NQC 等，还可以通过控件使用VB、VC、Delphi 等语言。

三、ROBOLAB

1．ROBOLAB 软件界面

进入编程窗口：ROBOLAB ——

PROGRAMMER （编程者级别）

——Inventor 4（发明家级别）

打开图表区：Window （窗口）

——Show diagram （显示图

标区）

2．功能面板

打开功能面板：Window （窗口）——Show controls palette （显示功能面板）

在图表区右击,也可以出现功能面板,单击面板外——消失。

凡矩形图块右上角右黑点的，可以继续展开。

编程时，只要选择适当的图标，将图标拉到图表窗口中，并用线按逻辑顺序连在一起，就完成了编程，通过下载，我们就可以控制我们的乐高机器人。

修改变量 直接控制 音乐 互联网控制 控制板 清零 高级编程 等待时间或 传感器的变化 容器运算 开始与结束 结构（包括条件、跳转、循环、多任务、子程序等） 输出控制 多媒体

Scout 控制 打开程序 我自己的程序 通信

在图标上右击可根据提示替换或解释图标，在连线上右击可插入图标（程序）。等待时间或传感器的变化修饰

音乐

结构（包括条件、、循环、多

任务、子程序等）

清零

循环

跳转

分支

事件

相等分支

3．工具面板

打开工具面板：Window（窗口）——Show tools palette（显示工

具面板）

工具的具体功能如下：

Operate Value 操纵工具常用于操纵面板窗口中的仪器板。在数据采集中会

用到。

Position/Size/Select 定位工具选择、定位图标，或更改图标尺寸。

Edit Text 标示工具编辑注解或文字输入

Connect Wire 连线工具在图表窗口中对图标进行连线。

Object shortcut menu 弹出工具弹出快捷菜单,直接按下右键就会弹出这个菜单。Scroll Window 滚动工具整个画面滚动

Set/Clear Breakpoint 断点工具设定/删除断点

Probe Data 探针工具在连线上设定一个探针，用于调试

Color copy tool 颜色工具取颜色

Set Color 着色工具设定颜色

可以使用TAB 键或空格键来切换工具,TAB 键可以在Operating tool、Positioning tool、Labeling tool、Wiring tool 这四个键之间切换。空格键可以在Positioning tool、Wiring tool这两个键之间切换。

猜一猜：（程序完成的动作）

1)

解释:

2)

解释:

3)