双光感机器人巡线
机器人巡线的原理
机器人巡线的原理
机器人巡线是一种常见的自主移动机器人应用，其原理基于传感器和控制算法。
机器人通过使用各种传感器来检测环境信息，如墙壁、障碍物、线路等，并使用这些信息来规划自己的路径并避免碰撞。
机器人巡线的基本原理包括以下几个方面：
1. 传感器检测：机器人通常使用多种传感器来检测环境信息，如墙壁、障碍物、线路等。
这些传感器可以包括红外传感器、激光雷达、摄像头等。
2. 路径规划：机器人使用传感器检测到的信息来规划自己的路径。
路径规划算法可以使用各种方法，如蚁群算法、遗传算法、粒子群算法等。
3. 控制算法：机器人使用控制算法来控制自己的运动。
控制算法可以使用各种方法，如PID 控制、模糊控制、神经网络控制等。
4. 避障：机器人使用传感器检测到的信息来避免碰撞。
避障算法可以使用各种方法，如距离传感器、激光雷达、摄像头等。
5. 导航：机器人使用传感器检测到的信息和路径规划算法来导航自己的路径。
导航算法可以使用各种方法，如地图匹配、视觉导航、惯性导航等。
总之，机器人巡线的原理是基于传感器和控制算法，通过检测环境信息、规划路径、控制运动、避障和导航等方面来实现自主移动和巡线任务。
巡线机器人
巡线机器人简介巡线机器人是一种能够自动巡线并执行一系列任务的机器人，常用于工业生产、仓储管理、医疗服务等领域。
通过使用巡线机器人，可以提高工作效率、减轻人工负担，并降低人为错误的发生率。
巡线机器人主要包括以下几个部分：线路感知模块、控制系统、执行机构和通信接口。
线路感知模块用于识别巡线路径，通常采用机器视觉技术或激光雷达等传感器技术。
控制系统是巡线机器人的大脑，负责处理传感器数据、规划路径以及控制执行机构。
执行机构包括驱动轮、电机等，用于实现巡线机器人的运动。
通信接口用于与外部设备或中心控制系统进行数据交换和远程操作。
巡线算法巡线机器人的核心算法是巡线算法，用于在巡线过程中实现路径规划和动态调整。
常用的巡线算法包括PID控制算法、遗传算法和模糊控制算法等。
1.PID控制算法PID控制算法是一种经典的控制算法，在巡线机器人中被广泛应用。
它通过不断调整巡线机器人的运动参数，使其能够实时跟踪并保持在巡线路径上。
PID控制算法是基于巡线机器人与巡线路径的误差，通过比例部分、积分部分和微分部分的组合计算出控制信号，并实时将其转换为执行机构的运动控制。
2.遗传算法遗传算法在巡线机器人中主要应用于路径规划问题。
遗传算法通过模拟生物进化过程，利用选择、交叉和变异等操作，不断优化巡线路径，以使机器人能够更快速、更稳定地完成巡线任务。
遗传算法在搜索空间较大时具有较好的全局优化能力，并可适应不同的巡线环境和任务需求。
3.模糊控制算法模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制方法，在巡线机器人中被用于动态调整巡线参数。
模糊控制算法通过建立模糊规则库，根据当前巡线状态和环境信息，模糊化输入信号并计算出相应的控制信号。
模糊控制算法具有较强的适应性和鲁棒性，能够应对巡线环境变化和噪声干扰等问题。
应用场景巡线机器人在多个领域都有广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：1.工业生产在工业生产中，巡线机器人用于自动化流水线的巡线检测任务。
大道至简,精于心,简于行——浅析光感巡线在EV3编程实践中的设计与优化
一、问题的提出光感巡线是机器人学习的基础,是青少年机器人培训的必修课。
在青少年机器人竞赛活动中,光感巡线作为任务单列虽然罕见,但它是完成相关任务不可或缺的重要手段。
PID 巡线是公认的较为稳定的巡线方法。
但要用好PID 巡线技术,需要具有一定的高等数学和控制技术基础,对于中小学生来讲,并不是一件容易的事。
要让中小学生真正弄懂光感巡线的相关理论知识,也是不现实的。
正因为如此,在青少年机器人培训中,让学生“模仿”教师的范式来完成相关学习任务成为教学中的常见现象。
若任由这种“模仿”盛行,将与培养青少年的动手实践能力和创新精神的初心相去甚远。
事实上,在培训中,指导学生通过分析,激发学生对科学技术和机器人的兴趣,远比让学生通过“模仿”在竞赛中取得“优异”成绩重要得多。
对于学生来说,在自己理解的基础上做出来的东西,学到的就不仅仅是内容,还有思维的锻炼和方法的扩展。
那么,我们能不能把光感巡线的方法、原理用一种基于学生现有的知识或经验,用一种通俗易懂的语言告诉他们?答案是肯定的。
老子云:“万物之始,大道至简,衍化至繁”。
虽然世事纷繁复杂,但其中的基本原理、方法和规律其实是很简单的,甚至简单到一两句话就能说明白。
让光感巡线回归学生日常经验和现有知识,是本文致力解决的问题。
二、问题的界定在EV3机器人中,颜色传感器作为一种数字传感器,可以检测到进入传感器检测范围内的颜色或光强度,是机器人数据获取的重要设备,巡线是其获取数据的一种重要方法。
EV3颜色传感器设有颜色模式、反射光强度模式和环境光强度模式三种检测模式。
在巡线中,我们通常用的是颜色检测模式(以下简称色感模式)和反射光强度模式(以下简称光感模式),而环境光强度模式是通过检测外环境光的亮度和外光源照射到传感器的时间,用于设定动作的启停等功能。
在色感模式中,颜色传感器可识别黑、蓝、绿、黄、红、白、棕7种颜色及无颜色(见图1)。
在光感模式中,颜色传感器可以测量从发光灯反射回来的光强度,其测量范围在0(极暗)到100(极亮)之间(见图2)。
ev3双光电巡线原理
EV3双光电巡线原理是使用两个光电传感器来实现机器人的巡线功能。
以下是简要的双光电巡线原理说明：
1. 硬件配置：将两个光电传感器连接到EV3智能砖上的输入端口。
通常传感器布置在机器人的底部，使其可以读取地面上的黑线或白线。
2. 巡线原理：光电传感器通过向下发射光束并检测反射光来感知地面的颜色。
在巡线任务中，传感器会周期性地读取反射光的亮度值。
根据亮度值，机器人可以确定它是否在黑线上。
3. 差分测量：使用两个光电传感器，可以进行差分测量来确定机器人的位置相对于黑线的偏移。
当机器人正处于黑线中间时，两个传感器读取的亮度值应该相等。
如果机器人偏离黑线，两个传感器读取的亮度值将不同。
4. 偏移计算：通过计算两个传感器读取值的差异，可以确定机器人的偏离程度。
机器人可以根据这个偏离程度调整自己的行进方向，使得两个传感器读取的亮度值趋于一致，从而回到黑线上。
5. 控制策略：根据机器人当前的偏离情况，可以采取不同的
控制策略来使机器人保持在黑线上，例如PID控制算法等。
根据两个传感器的亮度差异，确定机器人需要调整的方向和速度。
总之，EV3双光电巡线原理是通过使用两个光电传感器，测量亮度差异来确定机器人相对于黑线的偏离程度，从而控制机器人沿着黑线行进。
这种巡线原理在机器人竞赛和自动导航等领域广泛应用。
机器人巡线教程
巡线教程巡线教程1、引言1.1 简介巡线是一种基于视觉识别技术的自动导航方法，常用于工业生产线、仓库管理等场景。
本教程将介绍如何搭建一个巡线系统，并进行线路规划、路径规划等操作。
2、硬件准备2.1 平台选择在选择平台时，需考虑巡线的精度要求、工作环境等因素，并选择适合的平台。
2.2 视觉传感器选择常用的视觉传感器如摄像头、激光雷达等，需要根据实际需求选择合适的传感器。
2.3 控制电路巡线通常需要控制电路来实现传感器数据的采集和运动的控制。
可以选择开发板或自行设计电路。
3、软件配置3.1 操作系统选择根据平台的要求和开发者的熟悉程度，选择合适的操作系统，如Linux、ROS等。
3.2 视觉识别库选择选择合适的视觉识别库，如OpenCV、TensorFlow等，用于图像处理和目标识别。
3.3 巡线算法实现根据巡线的具体要求，实现巡线算法，包括图像处理、目标检测、轨迹规划等功能。
4、线路规划4.1 地图建立首先在巡线区域内建立地图，可以使用激光雷达或其他传感器获取地图信息，并进行地图构建。
4.2 路径规划根据巡线任务的要求，使用路径规划算法的巡线路径。
5、控制策略5.1 速度控制根据巡线任务的需求，设定的速度控制策略，包括加减速、转弯等操作。
5.2 线路跟踪根据视觉识别结果，实现的线路跟踪功能，保持在巡线路径上行驶。
6、实验与优化6.1 环境调试将放置在巡线区域中，调试视觉传感器、巡线算法等，确保系统正常运行。
6.2 巡线精度优化通过对巡线系统的各个模块进行优化，提高的巡线精度。
7、结论通过本教程，您已了解如何搭建一个巡线系统，并进行线路规划、路径规划等操作。
附件：无法律名词及注释：无。
小学课后服务EV3乐高机器人一阶15双光感巡线
1.硬件资源：EV3乐高机器人套件、计算机、双光感传感器、巡线用场地。
2.软件资源：EV3编程软件、课堂演示PPT、教学视频。
3.课程平台：学校多媒体教学平台、教室网络环境。
4.信息化资源：数字化教学资源库、在线教学管理系统。
5.教学手段：讲授、演示、实践操作、小组合作、互动问答、评价反馈。
板书内容：
-双光感巡线原理
1.光感传感器工作原理
2.巡线算法介绍
- EV3编程操作
1.编程步骤
2.常见问题解析
-乐高机器人搭建技巧
1.结构设计
2.传感器布局
2.板书结构：清晰、条理分明，以大纲形式呈现，方便学生抓住重点。
3.板书特点：
-简洁明了：用关键词和简洁的语句概括知识点，避免冗余。
-突出重点：对双光感巡线原理、编程操作和搭建技巧等关键内容进行加粗或使用不同颜色标注。
同时，学生在学习过程中掌握了以下方法：
-案例分析方法：通过分析实际案例，了解双光感巡线在现实生活中的应用，提高问题解决能力。
-对比学习方法：通过比较单光感传感器与双光感传感器的优缺点，深入理解双光感巡线的技术特点。
-反思评价方法：在完成实验操作和小组讨论后，学生能够对自己的学习过程进行反思，找出不足之处，不断提高。
课后拓展
1.拓展内容：
-阅读材料：推荐学生阅读与双光感传感器相关的科普书籍或文章，了解传感器技术的发展历程、应用领域及未来发展趋势。
-视频资源：推荐学生观看乐高机器人双光感巡线操作演示视频，了解不同场景下双光感巡线的实际应用。
2.拓展要求：
-鼓励学生在课后利用学校图书馆、网络资源等途径，收集与双光感传感器相关的资料，加深对传感器知识的了解。
机器人循迹原理及程序实现(基础篇下)
不 同 的安装 方 机器人 向右边偏转调整
效 果 和 程 序 编 写 方 机器人 向左边偏转调整 ■■●■■■■ 式都 是 不 同 的 当 ｚ Ｒ Ｙ ｚ Ｚ 同 时 ｙ Ｒ Ｙ ｙ Ｚ时 ， Ｇ Ａ ＞Ｇ Ｇ Ａ ＞Ｇ
黑线在灰度 中间机器人行进 的原理 走黑线 的情况分析 左 边的光感 在黑线 上 ，右边 的的光感在 白色
当右边 的值小于 ｙ Ｚ的时候 ，右灰度 肯定在 Ｇ 黑线 上 ， 当这个 值大 于 ｙ Ｚ时 ，右灰度 肯定 Ｇ
在 白线上 。 Ｃ 用 条 件 语 句 分 情 况 处 理 ， 用 变 量 ．
这样重 复执行 以上 动作 ，机器 人就会沿 着黑线往前走 。 编程思路 首先 编写程序分 别测 出左 右光感黑线 和 白线 的光值 ，然后 取两者 的平 均值存人 一个 变量 ，左边光 感假设 是 ｚ Ｚ Ｇ ，如果 测得 的黑
说 明机器人 向右倾斜 ，此时应该让 机器人 向 感 在黑线上； 、 左 右光感都在 白色区域上 。 、 右边 光感假设 是 ｙ Ｚ 左 Ｇ ，如果测得 的黑线值 是
左调整 。
右两个光感都在黑线上 。
２ ，白线值是 １０ ０ ０ ，则 ｙ Ｚ ６ ． Ｇ ＝０ Ｂ 在 小车 行 进 过 程 中需 要 不 断 的实 测 ．
正：
重复执行 以上动作 ，机 器人就会 沿着黑
线往前走 。
３ 、双灰度在黑线上机器人行进 的原理
（） 黑 线 的 情 况 分 析 （ １走 图片 ）
原 理 阐述
ｆ 编程思路 ３ ） Ａ 首先 编写程序分别测 出左 右光感黑线 ．
在 机 器 人 行 进 过 程 中 ， 四种 基 本 情 况 ， 和 白线的光值 ，然 后取两者 的平均值 存入一 有
巡线机器人
巡线机器人1. 简介巡线机器人是一种用于自动检测和跟踪线路的机器人。
它能够根据预先设定的轨迹沿着线路行进，并通过感应器检测线路上的信号，从而实现自动导航和定位。
巡线机器人广泛应用于工业生产、物流仓储、智能家居等领域，可以大大提高工作效率和减少人力成本。
2. 工作原理巡线机器人主要由以下几个组件组成：•轮子和驱动系统：用于机器人的行进和转向控制，使其能够沿着线路行进。
•感应器：通常采用光电传感器或红外传感器，用于检测线路上的信号。
•控制系统：根据感应器的信号，控制机器人的行进、转向和停止等动作。
•电源系统：提供机器人所需的电力供应。
当巡线机器人开始工作时，它会首先通过感应器检测线路上的信号。
在典型的情况下，巡线机器人会跟踪黑线或者其他颜色对比鲜明的线路。
感应器会收集到的信号传送给控制系统，控制系统会根据信号做出相应的控制动作。
例如，当感应器检测到线路上的信号较强时，控制系统会调节机器人的转向角度，使其维持在线路上行进；当感应器检测到线路的信号较弱或者不存在时，控制系统会使机器人停止行进或者采取其他动作。
3. 应用巡线机器人在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：3.1 工业生产巡线机器人可以用于工业生产线上的物料运输和搬运。
通过预先设定的轨迹，巡线机器人可以自动从仓库中将物料运送到生产线上，提高生产效率和减少人力成本。
在一些特定的生产环境中，巡线机器人还可以通过感应器检测到环境中的障碍物，并及时避开，确保安全生产。
3.2 物流仓储巡线机器人也可以用于物流仓储环境中的货物搬运和库存管理。
通过感应器和控制系统的配合，巡线机器人可以自动导航到指定的货架或货物位置，将货物送到指定的目的地或者完成库存盘点。
这为物流仓储业提供了一种更高效和智能的解决方案。
3.3 智能家居在智能家居领域，巡线机器人可以用于室内环境的清扫和维护。
通过预先设定的轨迹，巡线机器人可以自动在室内行走并清扫地面。
一些高端型号的巡线机器人还可以通过感应器检测到地面的脏污程度，并在需要的时候自动清洗。
ev3 搭建样本
循迹机器人——使用光电传感器让机器人沿黑线前进近年来，机器人的发展遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域，机器人的智能水平不断提高。
在自主式智能导航系统中，机器人要实现自动引导功能就必须要感知引导线，即常说的“循迹”，这相当于给机器人一个视觉功能。
今天，我们就来制作一个能沿黑线走的机器人。
所谓循线，就是通过光电传感器探测地面色调迥异的两种色彩（常见的为黑色和白色）从而获得引导线位置，修正机器人运动路径的一种技术。
光电传感器用“看”来形容光电传感器（简称光感）的功能有点夸大其辞。
实际上它只是用来检测光并测量光的强度，也可以通过将红外光发射到被测试物体表面后感应反射光的强弱来辨别颜色。
光电传感器工作时，接收端口会返回RCX一些数值，我们所读到的数值由光电传感器在那个时候所检测到的光强所决定。
这些数值以0至100的形式返回，光值越大，数值就越大。
红外光发射端红外光接收端光电传感器引导线光值通常我们要让机器人在黑白两种色调的地面上进行循迹时，都要通过光电传感器读取一个比较值，即引导线光值。
最简单的计算方法如下：比较值＝（白色光值＋黑色光值）÷2除此以外，根据实际情况的不同还可以有其它计算比较值的方法。
一、利用光电传感器让机器人沿黑线行走沿黑线走的机器人的结构可以根据你的喜好任意搭建。
当然，今天我们讨论时使用的行进装置还是轮子，由于在循线的过程中机器人需要不断的修正运行方向，因此建议从动轮用摩擦力较小的滑轮，也可以用万向轮。
（一）单光感循线算法注：程序中1号光感的比较值需要根据实际情况检测后计算出。
左前方、右前方根据机器人的结构以及黑线的不同进行调整。
（二）双光感循线算法左图为机器人上两个光电传感器之间距离大于黑线宽的情况。
算法中主要有三种需要考虑的因素：1. 左右两个光感都不在黑线上，即黑线位于两个光感之间时，机器人直行。
2. 左光感位于黑线上时，机器人向左前方运行。
3. 右光感位于黑线上时，机器人向右前方运行。
机器人巡线教程
：
4
光电值越小→光电离黑线越近
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
而在小车处理上：
7
离黑线越近→小车转的弯越小→左右
马达速度差越小
6
离黑线越远→小车转的弯越大→左右
马达速度差越大
8
因此：光值差--对应--左右马达速度
差。
PID中的比例控制
光电状态与小车的控制方式：
右转 直走
左转
按照图示，偏离黑线时亮度越大，弯越大。假设取小车直走的值 为300，设小车每次检测的值为gray，差值error=gray-300；速 度差sp_err=p*error；
三个光电解决复杂路口情况
对于类似上速图示的路口情况，需要同时通过几个光电的状态来判 断小车该做出的动作。 以第一个图片的直角处理为例：
行走中判断第2个和第3个光电是否检测到黑线→是的话控 制其右转→在右转过程中判断第1个或者第2个光电是否检测到黑线 →停
后面三个或者其他路口都可以以第一个图示的情况来处理 。具体程序处理可查看例子程序。
走的更好，甚至要走交叉路口等情况，就要对车子进行进一步处理。
处理复杂路况
对于竞赛类的场地，轨迹的图形形式多样 化，这样需要采用多个光电传感器的方式 来解决。以三个光电传感器为例。
三个光电的基本循迹控制方 式
○ 三光电循迹的基本处
理如右图所示。
○ 对于复杂图形的循迹， ● 程序需要分段操作，对 ● 不同的路口进行判断处 ● 理。
1. 仍然采用双光电，增加脱离轨迹的情况 2. 采用多光电，不同光电转弯的速度不同
仍然采用双光电，增 加脱离轨迹的情况
下列两种情况无法根据光电的
亮度值判断，但可以根据之前
脱离轨道时是哪个光电最后检
双光感机器人巡线
双光感机器人巡线一、活动分析1.活动需求：学生可以学习双光感机器人巡线原理，学习一些简单的拼搭技巧。
了解到小车运行时的特点。
学会双光感机器人巡线的程序编写。
2.活动分析：本次活动在让学生学习使用乐高双光感机器人做巡线运动，写出简单的程序流程，可以锻炼学生的逻辑思维能力。
制作双光感机器人，锻炼学生动手能力。
3.学生情况：学生是4--5年级的学生共8人，一部分学生已经学习完成单光感机器人巡线任务。
一小部分学生还未完成以前的课程任务，需要继续努力完成，这类孩子年龄较小无法很快的裂解老师所讲的内容，需要细心并耐心的去讲解知识。
3个学生进展较为迅速，已经提前进行之后的课程（四光感机器人巡线），这节课继续完成该任务。
4.、活动目标1.学生学会使用乐高零如何使用双光感机器人巡线、了解了解机器人巡线的方式以及程序编写，并锻炼其动手能力与逻辑思维能力。
2.学生搭建出双光感机器人，分析指出双光感机器人巡线的运动方式并学会、可以写出简单的运动流程并学会程序编写。
3.学生认识到乐高机器人的功能是十分强大的，觉得机器人课程简单而好玩，对学习相关知识产生兴趣。
4.、活动重点、难点1.重点：学生学会双光感机器人巡线的原理以及运动方式。
如何突出：1.让学生仔细观察老师拿出的双光感机器人。
2.由老师说出该机器人巡线时需要注意的问题（黑线要在双光感之间）。
3.提出问题：对照单光感机器人巡线的方式去想为什么要注意这个问题。
4.由学生进行回答，老师总结出双光感机器人巡线的原理以及运动方式。
2.难点：学生如何理解双光感机器人巡线的原理以及运动方式，如何写出双光感机器人巡线程序的简单流程。
如何突破：1.学生听老师对双光感机器人巡线原理解说，以及运动方式的描述。
2.学生动脑思考为什么要依靠这种运动方式进行巡线。
3.学生说出自己思考的内容，老师进行纠正，学生自主完成程序流程图的简单编写。
4.、活动策略本次活动主要采取的方式是讲授法与分析法。
在老师讲授知识的同时对学生进行提问，让学生自己独立分析并对相应问题进行回答。
巡线机器人它的工作原理图
巡线机器人它的工作原理图
很抱歉，我无法提供图片。
我可以描述一下巡线机器人的工作原理供您参考。
巡线机器人是一种基于传感器技术的自动化设备，用于跟踪和识别指定线路上的路径。
它通常采用红外线传感器或光电传感器来检测地面上的线路。
工作原理如下：
1. 红外线或光电传感器：巡线机器人配备多个红外线或光电传感器，这些传感器位于机器人底部，并通过触地来探测线路。
2. 线路检测：传感器探测到地面上的线路后，会产生电信号。
这些信号经由机器人的电路处理，以确定机器人当前位置和方向。
3. 控制系统：巡线机器人配备了一个控制系统，可以根据传感器检测到的线路位置和方向进行自主导航。
控制系统根据预设的巡线路径，调整机器人的方向和速度。
4. 动力系统：机器人通常由电池提供动力。
电池的电能通过电路传输给驱动系统，使机器人能够运动。
5. 自主导航：随着机器人沿线行进，控制系统通过电路控制电机的转动，使机器人能够跟随和保持在指定线路上。
通过这种原理，巡线机器人可以在固定的路径上巡行，自动执行一些指定的任务，如检查设备运行情况、监测异常情况等。
机器人巡线教程
巡线教程巡线教程1.简介1.1 概述本教程旨在介绍巡线的基本原理和实现方法。
1.2 目标使读者了解巡线的原理，并能够自己实践并构建巡线。
2.巡线传感器2.1 原理巡线传感器是通过感知地面颜色的变化来识别线路的。
2.2 硬件选择推荐使用红外线传感器，常见的有TCRT5000和QRE1113等。
2.3 连接和配置将巡线传感器与控制器进行连接，并配置相应的引脚。
2.4 数据处理读取传感器的数值，通过比较阈值判断是否在线上。
3.控制器3.1 ArduinoArduino是一种常用的开源硬件平台，适用于巡线的控制。
3.2 控制逻辑设定的运行逻辑，如遇到交叉口、转弯等情况的处理。
3.3 程序设计使用Arduino的开发环境进行程序的编写和。
4.电机驱动4.1 选择根据的需求，选择合适的电机和驱动器。
4.2 连接和配置将电机与驱动器进行连接，并配置引脚和电源。
4.3 控制通过控制器控制电机的转动方向和速度。
5.搭建5.1 材料准备准备搭建所需的零件包括底盘、电机、轮子等。
5.2 组装步骤根据说明书或相关教程进行的组装。
5.3 连接电路将巡线传感器、控制器和电机进行连接。
6.调试和测试6.1 确定线路将放置在巡线路径上，确保传感器正确感知线路。
6.2 调整阈值通过实验和观察调整传感器的阈值，使其能够准确判断线路。
6.3 优化控制根据实际情况优化控制逻辑，使能够顺利行驶。
附件：1.示意图：巡线示意图。
2.电路图：巡线的电路连接图。
3.代码样例：Arduino控制巡线的示例代码。
法律名词及注释：1.巡线：一种能够通过巡线传感器识别线路并按照预定逻辑进行控制的。
2.巡线传感器：用于感知地面颜色的传感器，可用于巡线的导航。
3.Arduino：一种开源的单板微控制器，可用于巡线的控制和编程。
乐高机器人巡线原理
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。
标准文案所以在实际操作中，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、后轮驱动标准文案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。
巡线原理的应用
巡线原理的应用1. 介绍巡线原理是一种基于光电传感技术的应用方法，主要用于自动巡线机器人。
巡线机器人是一种能够自主进行线路巡检的机器人，主要应用于工业生产、物流仓储等场景。
本文将介绍巡线原理的概念、原理及其在工业自动化中的应用。
2. 巡线原理的概念巡线原理是指通过光电传感技术检测地面上的线路，并进行相应的反馈控制，以实现巡线机器人沿特定线路自动行走、导航的技术原理。
巡线机器人通过搭载光电传感器，利用光电传感器对地面上的线路进行扫描和检测，从而实现机器人在特定线路上的运动。
3. 巡线原理的工作原理巡线原理基于光电传感技术，其工作原理如下：•巡线机器人搭载至少一组光电传感器，通常为红外线传感器。
这些传感器能够发射红外线并接收反射光线。
•巡线机器人在地面上的线路上运行时，光电传感器会发射红外线，并接收地面上的反射光线。
•当光电传感器接收到反射光线时，说明机器人正处于线路上，机器人可以保持直线行走。
•当光电传感器未接收到反射光线时，说明机器人偏离了线路，机器人需要进行反馈控制来调整行走方向。
4. 巡线原理的应用场景巡线原理主要应用于以下场景：4.1 工业生产在工业生产过程中，巡线机器人可以用于自动化巡检生产线上的设备和线路。
通过巡线原理，机器人可以依靠光电传感器检测生产线上的线路，自动巡检设备的运行状况，并及时发现潜在的故障点。
4.2 物流仓储在物流仓储领域，巡线机器人可用于自动巡检仓库中的货架和货物位置。
通过巡线原理，机器人可以准确识别货物的位置，并根据需要调整货物的存放位置，实现自动化的货物管理。
4.3 智能家居在智能家居领域，巡线机器人可用于自动巡视家庭环境中的线路。
通过巡线原理，机器人可以检测地面上的线路，识别家庭电路的走向，从而提供更精准的家庭电路规划和故障排查。
5. 总结巡线原理是一种基于光电传感技术的应用方法，可以实现巡线机器人在特定线路上的自主运行和导航。
巡线原理已经在工业生产、物流仓储、智能家居等领域得到广泛应用，并为相关行业的自动化发展带来了诸多好处。
巡线机器人的原理
巡线机器人的原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠巡线机器人的原理，这可真是个有趣的玩意儿啊！你想想看，巡线机器人就像是一个特别勤劳的小工人，在它的工作区域里来来回回地忙碌着。
它是怎么做到的呢？其实啊，就靠它那敏锐的“眼睛”和聪明的“大脑”。
它的“眼睛”呢，通常是一些传感器，这些小家伙可厉害了，能精准地识别出线路。
就好像你在人群中一眼就能认出你的好朋友一样。
它能分辨出那细细的线条，然后跟着它走，绝不会跑偏。
这是不是很神奇呢？那它的“大脑”又是怎么工作的呢？这就好比你要去一个陌生的地方，你得先规划好路线吧。
巡线机器人也是这样，它的“大脑”会根据传感器收集到的信息，快速地计算出最佳的行动路径。
它会想：“哎呀，这边走比较好，那边可能有障碍。
”然后就乖乖地沿着线路前进啦。
你说这巡线机器人像不像个小精灵，在它的世界里欢快地蹦跶着？它可不管白天黑夜，不管风吹雨打，都在那里坚守岗位。
而且啊，巡线机器人的用处可大了去了。
比如在一些工厂里，它可以帮忙检查线路是否正常，要是有啥问题，它能第一时间发现，这可比人眼厉害多了吧！在一些危险的环境中，它也能大显身手，不用让人去冒险，多好啊！你说要是没有巡线机器人，那得费多少人力物力去做这些事儿啊？它就像是一个默默奉献的小英雄，不声不响地为我们服务着。
咱再想想，要是巡线机器人能说话，它会不会跟我们抱怨工作太累呀？哈哈，当然不会啦，它可是个勤劳的好孩子呢！它会一直坚守在自己的岗位上，为我们的生活和工作保驾护航。
你说这小小的巡线机器人，是不是有着大大的能量？它用自己的方式，为我们的世界增添了一份便利和安全。
所以啊，我们可得好好感谢这些小家伙呢！它们虽然不会说话，但它们的付出我们都看在眼里呀！怎么样，现在是不是对巡线机器人的原理有了更清楚的认识啦？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
让机器人巡线不脱线
让机器人巡线不脱线作者：暂无来源：《发明与创新·中学生》 2018年第3期文湖南师大附中梅溪湖中学高1609班谢宇翔在平常的训练中，我发现用巡线完成相关任务时，机器人常常出现脱线的情况。
于是，我尝试对机器人巡线的方法进行优化。
一、机器人颜色传感器巡线1.机器人巡线任务如图1所示，机器人如图2所示。
二、机器人巡线的工作原理颜色传感器选择模式有三种，一种是反射光强度，第二种是颜色，第三种是环境光强度。
这里我主要研究的是反射光强度。
1.工作原理。
巡线就是沿着一条黑线走，其基本原理是通过检测反射光的强度，判断机器人与线的黑白交界处的位置，当检测到黑线时向右转，检测到白线时向左转。
2.EV3测光。
机器人与电脑连接后，在编程窗口可以直接看到所测光的值（如图3）。
3.如果黑线所测光的值为D（35），白线所测光的值为E（55），最后程序中所用的判断值为F=（D+E）/2=（35+55）/2=45。
编程如图4所示。
机器人启动，前进0.3圈，当3号颜色传感器检测到反射光强度小于45时，B马达以功率30向右旋转，C马达停止，机器人回到黑白交界处。
当3号颜色传感器检测到反射光强度大于45时，C马达以功率30向左旋转，B马达停止，机器人回到黑白交界处，同时一直左右摇摆前进。
通过不断改变B、C马达的功率，可确保机器人正常巡线。
三、问题分析机器人颜色传感器巡线时，有时可以正常巡线，有时脱离黑线，除了不断改变B、C马达的功率以确保正常巡线外，还要考虑传感器的安装高度和环境光对传感器的影响。
前面所写的程序是一个死循环，可用马达的角度传感器或时间、计数、逻辑跳出该死循环。
四、问题解决1.机器人巡线时，安装高度越高，外界自然光对它的影响越大。
经过多次试验，我发现当颜色传感器的离地高度在5mm以内时，自然光对它的影响非常小。
2.机器人巡线时通过改变马达功率的大小可以解决脱线的问题，但也会影响机器人的运行时间，通过反复调试可以找到最佳的功率。
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双光感机器人巡线
一、活动分析
1.活动需求：学生可以学习双光感机器人巡线原理，学习一些简单的拼搭技巧。
了解
到小车运行时的特点。
学会双光感机器人巡线的程序编写。
2.活动分析：本次活动在让学生学习使用乐高双光感机器人做巡线运动，写出简单的
程序流程，可以锻炼学生的逻辑思维能力。
制作双光感机器人，锻炼学生动手能力。
3.学生情况：学生是4--5年级的学生共8人，一部分学生已经学习完成单光感机器
人巡线任务。
一小部分学生还未完成以前的课程任务，需要继续努力完成，这类孩
子年龄较小无法很快的裂解老师所讲的内容，需要细心并耐心的去讲解知识。
3个
学生进展较为迅速，已经提前进行之后的课程（四光感机器人巡线），这节课继续
完成该任务。
4.、活动目标
1.学生学会使用乐高零如何使用双光感机器人巡线、了解了解机器人巡线的方式以及
程序编写，并锻炼其动手能力与逻辑思维能力。
2.学生搭建出双光感机器人，分析指出双光感机器人巡线的运动方式并学会、可以写
出简单的运动流程并学会程序编写。
3.学生认识到乐高机器人的功能是十分强大的，觉得机器人课程简单而好玩，对学习
相关知识产生兴趣。
4.、活动重点、难点
1.重点：学生学会双光感机器人巡线的原理以及运动方式。
如何突出：
1.让学生仔细观察老师拿出的双光感机器人。
2.由老师说出该机器人巡线时需要注意的问题（黑线要在双光感之间）。
3.提出问题：对照单光感机器人巡线的方式去想为什么要注意这个问题。
4.由学生进行回答，老师总结出双光感机器人巡线的原理以及运动方式。
2.难点：学生如何理解双光感机器人巡线的原理以及运动方式，如何写出双光感机器
人巡线程序的简单流程。
如何突破：
1.学生听老师对双光感机器人巡线原理解说，以及运动方式的描述。
2.学生动脑思考为什么要依靠这种运动方式进行巡线。
3.学生说出自己思考的内容，老师进行纠正，学生自主完成程序流程图的简单编写。
4.、活动策略
本次活动主要采取的方式是讲授法与分析法。
在老师讲授知识的同时对学生进行提问，让学生自己独立分析并对相应问题进行回答。
锻炼了学生的分析能力，也可以更好的记住老师所讲的知识。
1.、活动用具
每人基础机器人小车一个，传输线一根，光电传感器两个。