虚拟机器人教程

（4）如果第二个光电不大于 0 则是车子偏左了，我们需要车子向右做一点 点转向，于是就按 D 线执行。
（5）如果第一个光电传感器（我们这个在模型上是右边的的那个）返回不 大于 0 的值，在这情况下有两个可能性，车子方向向右偏了或正常在线上行走了， 如何区分这两个情况呢？我们需要第二个光电传感器的数据，于是先执行 B 线 路。我们看到 B 线也是是马上进行第二个（左边）传感的判断。
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（6）如果第二个光电>0 则是左边压线了，也就是说车子偏右了，我们需要 车子向左做一点点转向，于是就按 E 线执行。
（7）如果两个传感器都不大于 0 则说明车子是在线上行走，执行 F 线路动 作，直行。
当然实际运行中可能会有各种意想不到的情况出现，两边都不大于 0 也有可 能是车子完全脱离白线，那如何在这种情况下保障车子正常行走呢，关于这个问 题在以后章节会有介绍。
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第五节 简单巡线
1、建立机器人模型
车前方两侧各安放一个光电传感器 2、建立程序
分别设置好端口
A
B
C
DE
F
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（1）在循环模块下放置光电传感器并设置好端口（与模型一致）。 （2）条件判断模块，如条件为真则执行左边的动作，否则执行右边动作， 因为巡线关系到两个光电传感器，我们做出以下分析：如果第一个光电传感器（我 们这个在模型上是右边的那个）返回>0 的值，则右边传感器检测到白线，在这 情况下有两个可能性，车子方向向左偏了或十字路口了，如何区分这两个情况 呢？我们需要第二个光电传感器的数据，于是在第一个光电传感器检测到线后执 行 A 线路。我们看到 A 线是马上进行第二个（左边）传感的判断。 （3）如果第二个光电传感器也>0 则是两边都压线了，也就是说确定车子到 十字路口了，这时就由我们决定车子是转向还是直行了，于是就按 C 线执行。
第一节 直线行走----------------------------------------------------------------6 第二节 机器人转向-------------------------------------------------------------8 第三节 发现障碍物-------------------------------------------------------------9 第四节 发现车站并接人------------------------------------------------------11 第五节 简单巡线---------------------------------------------------------------13 第六节 变量的应用------------------------------------------------------------16 第七节 指南针的应用---------------------------------------------------------19 第八节 GPS 的应用------------------------------------------------------------21 第五章 实例详解 第一节 2012 年从化小学比赛程序（光电巡线）分析-----------------23 第二节 2012 年从化小学比赛程序（GPS ）分析-----------------------36
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第三章 机器人运行的虚拟环境
系统采用虚拟方式完全模拟实体机器人的行为，因此在控制过程中会出现加 速过程、减速过程及惯性等，要求我们在设计程序时要把这些环境参数也要思考 进去。
一、程序的运行
二、介面图标与功能
1、打开与关闭是对场景地图的加载与关闭，值得注意的是要打开新的地图 必须关闭已打开的地图。
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（2）变量在路口计算中的应用 由于上一节已讲解过寻线和十字路口的识别，本节就略过此步了。上节提到 的 C 路线是十字路口的操作，也就是说我们要从第几个路口转哪个方向改的就 是这个路线了。
这里放一个 条件判断
我们给的初始值是 0， 所以这里 mVar_1==0 就代表第一个路口
A
B
这 里 mVar_1==1 就 代 表第二个路口，如始类 推。
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第三节 发现障碍物
1、建立机器人模型
在车头放置超声波传感器，并设定端口。 2、建立程序
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（1） （2） （3） （4） （5）
（1）让机器人启动发动机行走。 （2）循环模块，让机器人不断执行中间线下的动作，直到跳转或特定条件 为此（后章节会介绍）。 （3）放置超声波传感器模块（超声波传感器，可返回与障碍物的距离，最 大探测距离 39 米），端口与模型一致。 （4）条件判断模块，如条件为真则执行左边的动作，否则执行右边动作， 这里设定的条件是 iDist_1（一号超声波感感器）返回值<15，也就是说离前方障 碍距离少于 15 米。 （5）执行后退动作（左边），注意的是这里的功率为-100，少于 0 就代表倒 车。 课后思考：
本书机器人前轮为端口 1、2rgk 轮为端口 3、4。 一切设置到此就绪，别忘了保存哦！
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2、建立程序 （1）我们必须新建一个程序，保存在自己想保存的地方
（2）拖出移动模块，端口号与机器人后轮的端口一致，功率默认为 75（最 大为 100，最小是-100，小于 0 时则为倒车）。如下图：
注意的红点地方的连接
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第一章 程序的启动
一、在程序安装好后会出现下图快捷栏
1、“地图编辑”为修改地图工具，现阶段只可以修改现有地图另存，不可以 新建空白地图。
2、“仿真”为机器人运行的虚拟环境。 3、“流程图编程”是以流程图方式编写程序，此方式图形化届面较为直观易 用。 4、“模型组装”是对机器人各部件进行拼装及端口设置。 5、“文本编程”是以文本方式编写程序，此方式为专业人士提供更丰富的 C 语言编程以实现进一步功能。
2、机器人和程序分别是指把我们建立好的机器人及程序加载到环境中，如 调试过程中更改了机器人或程序必须重新加载。
3、控制区的按钮是让机器人在虚拟环境中执行程序动作，如需重新运行或 加载更改过的机器人或程序，则必须先进行重置。
4、显示区的按钮是让 3D 环境演示中让我们方便调整不同的视角及是否显示 运行的轨迹。
下面我面以一个简单的例子讲解变量的初步使用：让机器人自动沿白线行 走，在第一个路口左转，第二个路口右转。
编程如下： （1）在循环语句之前我们先把变量定义好并赋予初始值。
插入一个变量，写上说明是为了 自己清晰此变量的功能
我们用计算的方式给变量赋予 一个数值
特别要注意的是变量的编号是从上到下按 mVar_1、mVar_2 下去的，一定 要注意的是就算编程中途删除或改变上下顺序，当关闭后重新打开后会重新按由 上到下编号，这会造成程序错误，切记！也就是说如果，在编程的过程中对变量 进行过删除或更改顺序等操作后最好的做法是关闭程序重新打开后再继续编程。
正确的方向
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2、设置端口 安装好车轮后机器人并不是马上能控制，我们必须为每一个轮子设置端口， 以使机器人识别设备。如图：
F_Wheel 为前轮 B_Wheel 为后轮 三、传感器的安装 我们要实现机器人的控制，除了轮子之外我们还需配套上不同的传感器以让 机器有感知不同的信息。如图：
常用的传感器有： 光电传感器：用于巡线 超声波传感器：用于发现障碍物 远红外传感器：用于发现车站接人 指南针传感器：用于测量机器人的运行方向 GPS 传感器：用于测量机器人在地图上的坐标 红外线传感器：用于发现障碍 触碰传感器：在碰撞后返回数值
“易时代”3D 虚拟机器人 从入门到精通
从化市河滨小学 周启明 编
目录
第一章 程序的启动-------------------------------------------------------------------------2 第二章 机器人的组装----------------------------------------------------------------------3 第三章 机器人运行的虚拟环境----------------------------------------------------------5 第四章 程序的编写
间，但按计算机的速度已运行了很多次了，也就是说如果不加等待就无法定义第
二个路口的走法了。
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这个等待的时间要多长呢？因为一个路口
有三次机会经过白线，所
以我们定义的时间一般不少于 2 秒，最好在 2.5 秒左右，车速太慢则还要增加。
C
过路口后变量增加 1
如上图所示，当到达第一个路口后由于变量的初始些值为 0 所以 mVar_1=0 是正确的，因此程序会按 A 线路。在这个路口是转左、转右还是直走就得按实
Hale Waihona Puke 际而设了，但一定得注意的是，为什么要加一个等待在这呢？ 因
为路口的白线是有宽度的，机器人从进入白线到离开白线那怕只要用很少的时
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第二章 机器人的组装
一、在运行模型组装程序后会出现下图一辆没轮和传感器的车，此时需要我 们把轮子和传感器安装上去。
二、车轮的安装 1、如图，轮子有两种，左边单一个轮子的为前轮，用于转向；右边双轮的 为后轮，用于为车子提供动力。
特别注意的是每一个车轮都有方向，方向不对时要用
进
行修改。
错误的方向
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第四节 发现车站并接人
1、建立机器人模型
在车顶放置远红外线传感器，并设定端口。 2、建立程序
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（1） （2） （3） （4）
（1）在循环模块下放置远红外传感器。 （2）条件判断模块，如条件为真则执行左边的动作，否则执行右边动作， 这里设定的条件是 iFarInf_1（1 号远红外传感器）返回值>0，也就是说检测到车 站发出的远红外信号。 （3）停车让学生上车（左边），车站中每一个学生上车的时间为 1 秒，即如 果有 4 个学生则在最少 4 秒，这里没设时间，也就是如果有远红外信号在的时候 （代表学生还没上完车）就一直停车。（说明：只要车在红色区内，不一定真的 要停下来，也就是说就算车在运动，但经过红色区内的时间足够学生上车的话（例 如只有一两个学生）可以不停下来。 （4）启动车子（右边）,也就是说没发现学生或学生已上完车后（远红外信 号会消失）车子以一定功率运行。 课后思考：