nxt机器人搭建

01NXT控制器及其控制程序

单元目标

知道控制器NXT的特点及应用。

知道控制器NXT的基本组成及工作过程。

一个机器人之所以能有各种功能，就是因为它的高级的大脑，但它的大脑不象我们的大脑有细胞组成，它的大脑是这个世纪的决定性的发明——微电子技术构成，就是我们看到的控制器，这里我们这个控制器称为NXT。

NXT看起来象个MP3一样，里面是块智能芯片。

就是这快芯片，通过程序的运行，接受各种反馈信号，并控制各种输出装置。但它和我们通常说的单片机还是有区别的，单片机一般只能运行汇编语言，而NXT作为智能控制器，各种各样的语言都可以对它进行控制，我们熟悉的C语言，，就连最新的微软推出的MSRS都可以对它进行控制。所以，NXT 不只是块单片机，我们可以称它为微电脑。它比单片机从功能等多方面都要更高一级。

而软件，作为“简易机器人制作”这门课程，这里我们着重推荐的是NXT-G软件。

作为机器人的”五感“，它的各种条件的输入设备，传感器：

机器人一词，始源于捷克的一出舞台剧，意思是奴隶，其实至今这个已经依然有着延续，就是产生生产力，产生动作行为。那么如何来产生动作行为呢？就是靠它的输出设备，马达或者灯。

马达的内部其实是一个发电机，并通过一系列的减速传动，从而马达可以形成更大的力。这个马达的内部有有芯片，可以精确记录圈数等一系列马达参数，我们称为“伺服电机”。

大脑控制器NXT通过导线连接输出和输入设备。这里的导线我们也可以理解为是神经，人也是大闹通过神经连接五官和四肢的。

在机器人领域，很多基本方式是和人体一样的，比如，人体内也有反馈，机器人控制也有反馈等等。所以，机器人这门学科，有个学术名称就是“人工智能”！

关于NXT的更详细的特性使用方法，这里不做进一步介绍，如果需要更好地了解，请参考《NXT编程指南》一书中的第一章，其中针对NXT的硬件特性做了非常详细地说明。

02控制器与控制电路——陀螺发动机

学习目标

马达控制

顺序等待

要求

设计一个陀螺的发动机。

发动机可以不用手碰就可以启动陀螺。

让陀螺在地面上转动的时间尽量长些。

制作

把NXT 放在一旁，通过一跟长导线连接马达。

马达通过齿轮的连接去驱动陀螺。

用轮子，通过轴，作为一个陀螺，在轴上面连接蜗杆，让马达发动机去驱动它，可以转动，传递给它能量，使它转动起来。

编程

拖出一个马达图标，因为这个操作的过程需要给陀螺足够的惯量，所以等待条件是不确定的，所以等待条件是无限的。注意能量要设置在最高处。

注意

在启动陀螺的时候，这里非常强调手的姿势，要在陀螺转到最高速的时候，发动机向上提起，便可以让陀螺不用手就能启动起来。

发动机连接更多齿轮，加速转动（大齿轮带小齿轮），陀螺就需要是一个加速，所以要是小齿轮，这里我们使用蜗杆（相当于1齿的齿轮），能够让它得到最高的速度。

思考

能否驱动更多的陀螺呢？比一比，谁的转动的时间更长！

03控制器与控制电路——魔术画家

学习目标

马达控制

要求

设计一个可以转动的画盘。

使用一支笔，在画盘上产生各种色彩。

制作

笔是自己拿着，画盘利用一张纸，利用马达去转动画盘，笔在上面可以产生颜色。改变马达的速度，留下的画也不一样，非常印象派！

编程

不同的马达速度配合不同的时间，产生画盘的不同转动级别，不断变换！

注意

可以通过齿轮的加速度来提高转动速度。

因为要放上画盘（纸），所以需要一个结构能够水平放置，然后通过一根轴去转动画盘。思考

如何来形成一个树立的画盘？如何可以在竖立的画盘上形成更多的颜色游戏？

04控制器与控制电路——迷你高尔夫

学习目标

马达控制

顺序等待

要求

设计一个在高尔夫运动员。

运动员手持高尔夫求杆，姿势优美。

能够击球，打进球洞。

制作

把NXT 放在一边，通过导线连接马达。

把马达和梁设计一个运动员，竖立地站立，马达相当于一个运动员的身体。

通过梁作为球杆，上面连接一个大块的梁，能够有足够的面积去击打球。

使用套装中的球作为高尔夫球，也可以使用其它的球作为球。

编程

简单地使用马达和时间等待。第一个马达的马力可以小些，如同运动员的准备挥杆的动作。等待时间作为动作的停留，第二个马达图标表示击打球的动作，作为击打球的动作，马力需要大些。

作为击打完球的动作是自由轻松地停下，所以需要选用COAST来使马达停留下来。BRAKE是通过电流的控制停止马达，COAST是通过关闭电流，缓慢地停留。

注意

在设计运动员的时候，充分地利用梁的连接功能。

思考

在连接一个光电传感器，给运动员设计球洞，能够识别是否进洞。

05控制器与控制电路——智能F1

学习目标

马达控制

顺序等待

要求

设计辆F1赛车。

赛车可以无人驾驶，精确行驶完全程。

造型要象F1赛车，美观，具有流线造型。

制作

在教室空地上布置一个线路，让F1 赛车能够通过程序来跑完全程。

F1 赛车的造型特点就是流行性。

编程

通过连串的马达指令来让F1赛车进行移动，前进，左转，右转，当然重要的是给F1赛车的每一个运动图标设置一个合适的等待参数。

注意

充分利用连接器来形成流线型的造型。甚至可以利用第三个马达来增加一个刹车。思考

结合各种传感器，哪些可以利用到你的F1赛车上的？可以来场F1比赛。