04[机器人课堂RCX编程]第四章.pdfVIP

机器人课堂 Page 1 of 18 本章所包含的内容： n 触动传感器 n 光电传感器 n 角度传感器 n 温度传感器 n 传感器的使用方法与技巧 n 其他传感器 4.1简介 马达通过齿轮和滑轮传动，可以让你搭建的机器人动起来，他们就如同是移动机器人腿和手 臂的肌肉。同时，你还可以使用传感器来装备你的机器人，它们就如同是机器人的眼睛、耳 朵和手指。 机器人套装中包含两种传感器：触动传感器 （两种）和光电传感器。在本章中，我 们主要是描述它们的特性，对于其它的传感器你可以单独购买，如：角度传感器和温度传感 器。每一个设备都有其特定的作用，你将会因为它们的功能强大和所能涉及的范围之广而感 到惊讶。当然也包括这种情况,可以用一种传感器仿效另一种传感器，以用来代替不能使用的 传感器。利用RCX上的红外光电，使用一些小技巧，你可以把把你的光电传感器变成一个雷 达。 在阅读本章的过程中，我们希望你能把机器人套装放在身边,这样你可以跟随我们的 例子亲自动手去做。为了保持其完整性，我们还会讲一些机器人套装的扩展套装和技术套装 的内容。若你现在还没有这些也不要担心，这不会影响到你搭建体积较大的机器人。 4.2触动传感器 触动传感器 （图4.1）是乐高传感器大家庭中最简单、最直观的一种。它的工作方式 非常像是你家门铃上的按钮：当它被按下时，电路接通，电流就会通过，RCX就能够检测到这 个数据流，你的程序就会读取触动传感器的当前状态：开或者关。 图4.1触动传感器 如果你已经开始使用机器人套装，阅读了Constructopedia，并搭建了一些模型，你可能对传 感器的一般用途比较熟悉，如缓冲器。缓冲器是与周围环境相互作用的一种简单方式，当你 的机器人遇到障碍物时，可以用它们来进行检测，并由此而改变运动状态。 典型的缓冲器是一个重量较轻的可移动装置，事实上，当它碰到障碍物时会把冲击力传递给 2009-4-15 机器人课堂 Page 2 of 18 触动传感器并使之关闭。你也可以发明出很多种缓冲器，但它们的外形应该能够反映机器人 的外形，而且还能反映出环境中障碍物的外形。如图4.2中所示一个非常简单的缓冲器，可以 很容易发现墙壁，假如房间里有像椅子一样等复杂障碍物，它的效果就不好了。在这种情况 下，我们建议你通过实验来进行。为机器人设计一个缓冲器，在房间的周围离地板适当高度 的地方移动它，检查它是否能够发现所有可能的碰撞点。如果你的缓冲结构较大，当它用最 佳部位撞击到障碍物并按下触动传感器时，不要以为这就是正确的。图例4.2是一个不太好的 缓冲器，因为当碰撞发生时，它几乎不能用横轴的边缘来关闭触动传感器，说它是一个不好 的缓冲器是因为它把整个碰撞产生的力直线传输给了传感器，也就是说，在机器人身上安装 一个非常稳固的支架对传感器的安装是非常有必要的。 图4.2简单的缓冲器 根据经验，应该尝试不同的碰撞来看看缓冲器在各个位置是否能很好的工作。你可 以编写一个无限循环的小程序，当传感器被按下时，发出一声蜂鸣声用来测试你的缓冲器。 谈起缓冲器，人们往往会想到当遇到障碍物时开关会被按下。这样说似乎有点绝对， 在发生碰撞的时候同样可以松开开关。看一下图4.3，橡胶皮筋可以使积木轻压着传感器，当 缓冲器的前面部分接触到物体时，开关就会被释放。 图4.3平常压下的缓冲器 实际上，向你推荐这种缓冲器有这样几个重要的原因： 2009-4-15 机器人课堂