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人工智能与机器人（初中版第3单元聪明的机器人） 第五课 太空探险 太空探险 太空探险 2、程序与算法 我们在日常生活中，无论大事小事，都会常常用到“数据”和“算法”这两个概念。 例如，今天的晚餐要做一盘红烧肉。第一步，要确定的就是做菜的各种原料（数据），需要什么部位的猪肉、什么样的姜葱（数据类型）， 需要多少猪肉、多少姜葱（数据变量），准备好这些数据之后，第二步，就可以按照菜谱（算法），完成一道菜的制作（运行程序），最后一盘可口美味的红烧肉就展现在你的面前（程序运行结果）。根据这个例子，我们能看得出来，算法是程序的灵魂，一个算法的优劣就决定程序的好坏，直接影响程序的输出结果。 太空探险 计算机程序使机器人具有了智能。那么，什么是计算机程序呢？简单的理解，计算机程序就是用计算机能够识别的程序设计语言，按照一定的规范编写出来的一系列要求计算机执行的动作，功能是解决实际问题。 一个完整的计算机程序包括两方面内容： 1、数据。 2、操作步骤，也就是算法。 数据是算法的基本元素，算法是编写程序的灵魂，缺一不可。 太空探险 3、用流程图表述算法 常用的算法表述方式有自然语言、伪代码、流程图等。其中，流程图就是用一些图框符号来表示各种操作，这种表述方法直观形象，易于理解。美国国家标准化协会规定了一些常用的流程图符号，已被世界各国的程序工作者普遍采用。 太空探险 流程图是目前表示算法最好的工具。一个流程图包括以下几部分： ①表示相应操作的框 ②带箭头的流程线 ③框内有必要的文字说明 太空探险 太空探险 太空探险 5、机器人的“大脑”—主控系统 机器人的大脑也如同人的大脑一样的工作，先对接收到外界信息进行分析、判断，然后做出决策，这一工作过程就是机器人智能的体现 。 诺宝机器人的主控系统为例，主控系统板中包括：两个电机接口、两个可调电阻、一个下载接口、一个通用接口、一个9V电池接口、一个4.5V电池接口、一个开关接口、传感器板接口、单片机等。 太空探险 电机接口：分为左电机接口、右电机接口和通用电机接口，是连接和控制电机转动的速度和转动方向。 USB 下载接口：通过USB 数据线将计算机与微电脑盒连接，并下载程序。 通用输出接口：连接风扇、LED 灯、喇叭、画笔、蜂鸣器、继电器等输出器件，并对其进行控制。 双向输入/输出接口：有4 个双向输入/输出接口，是连接并控制语音播放、显示数据、数字化传感器等双向输入/输出设备。 数字/模拟复用输入接口：有6 个数字和模拟复用传感器接口，连接数字传感器和模拟传感器，并从传感器采集数据给微电脑。 数字单向输入接口：有2 个单向传感器接口，连接和控制光敏、轨迹识别传感器。 外接电源接口：系统提供一个外接9V 直流供电的方式给机器人系统。 电源开关：控制微电脑电源通断。 单片机：存储机器人控制程序并发出控制机器人的指令。 太空探险 太空探险 * * 第五单元 这一单元，我们将了解人类是怎样通过计算机程序赋予机器人智慧的，并理解算法来源于生活的道理，初步了解算法的三种模式。同时还要学会用流程图表示算法，并学会使用诺宝RC编程软件。 学习目标： 1.了解机器人的智慧来源于计算机程序 2.理解算法来源于生活，知道用流程图表示算法 3. 了解机器人的主控系统及各部位的作用 太空探险 1、机器人的智慧 2004年1月4日美国“勇气号”火星探测器成功登陆火星表面，完成了人类航天史上的一次壮举。同学们知道吗，登陆过程中，着陆系统要自动完成一系列复杂、迅速的动作，这里，机器人的智能发挥了重要的作用，而这些智能正是科学家们事先编制好的严谨的计算机程序产生的。 起止框 处理框 流程线 判断框 输入输出框 流程图 主控系统就是机器人的“大脑”，它是机器人思考、判断和决策的中枢。主控系统获取感知系统的各种信息后作出决策，驱动相关的机械部分运动，来完成其特定的任务。 一点通： *