机器人控制理论与技术实验报告未修改.docx
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机器人控制理论与技术实验报告未修改
《机器人控制理论与技术》
实验报告
实验一机器人U-II测试
一.实验目的
1、熟悉AS-UII机器人的组成结构和工作原理;
2、熟练操作使用AS-UII机器人;
3、掌握AS-UII机器人各项基本功能。
二、实验要求
1、可以明确能力风暴机器人的各个组成部分。
2、指出主要组成部分的结构和功能。
3、学会程序的调试和下载。
三、实验内容、步骤:
1.记录自检程序运行的结果,回答每一步用到的传感器和执行器。
(1)LCD液晶显示是否正常?
(字符显示清晰,16×2个字符不应有缺行、缺列现象。
)
运行结果:
正常
(2)扬声器(喇叭)是否正常?
(扬声器所播放的乐曲应清晰洪亮,无明显噪声。
)
运行结果:
正常传感器:
话筒执行器:
扬声器
(3)光敏传感器是否正常?
(左右光敏传感器的感应数值随光强不同而变化,其范围为0~255。
光强越弱,数值越大,光强越强,数值越小。
在相同光强条件下,左右两光敏传感器数值偏差小于10。
)
运行结果:
正常传感器:
光敏传感器执行器:
LCD
(4)红外传感器是否正常?
运行结果:
正常传感器:
红外传感器执行器:
LCD
(5)话筒是否正常?
(对着AS-UII话筒槽孔(蜂窝状小孔)说话,看LCD上的>是否增加。
)
运行结果:
正常传感器:
话筒执行器:
LCD
(6)碰撞传感器是否正常?
(按动机器人下部的碰撞环,在LCD上能显示碰撞方位。
)
运行结果:
正常传感器:
碰撞传感器
执行器:
LCD
(7)运动系统是否正常?
(机器人可移动、转弯,同时在LCD上显示光电编码器累计计数值和瞬时电机转速。
)
运行结果:
正常传感器:
光电编码器
执行器:
主动轮及其驱动机构、从动轮、直流电机、LCD
(8)光电编码器是否正常?
(机器人左、右轮子分别转动1圈,轮子内侧码盘也随之转动1圈,LCD上显示光电编码器的计数值约为33。
轮子连续转动,LCD上则显示光电编码器的累计计数值。
)
运行结果:
正常传感器:
光电编码器
执行器:
主动轮及其驱动机构、从动轮、LCD
2.记录表演程序运行的结果,回答每一步用到的传感器和执行器。
(1)电子琴Piano―――从不同的方位触动碰撞环,机器人会发出不同的声音。
传感器:
碰撞传感器执行器:
扬声器、LCD
(2)声与光I'mindark―――在明暗不同的光线下,机器人会发出不一样的叫声。
传感器:
光敏传感器执行器:
扬声器、LCD
(3)跟我走Follow―――机器人会跟着前方的物体走。
能力风暴就像一个可爱的宠物。
传感器:
红外传感器
执行器:
主动轮及其驱动机构、从动轮、直流电机、LCD
(4)回声Echo―――您叫机器人一声,机器人就会回应一声。
能力风暴是不是很听话?
传感器:
话筒执行器:
扬声器、LCD
(5)走向亮光Gotolight―――如果房间里点着一支蜡烛,机器人就会向蜡烛走过去。
传感器:
光敏传感器
执行器:
主动轮及其驱动机构、从动轮、直流电机、LCD
(6)三步舞I'mdancing―――机器人还会跳舞呢,欣赏一下吧。
传感器:
光电编码器
执行器:
主动轮及其驱动机构、从动轮、直流电机、LCD
实验二机器人传感器实验
一.实验目的
1、掌握AS-UII机器人各传感器工作原理;
2、掌握简单的程序设计、了解流程图文件的使用。
3、掌握各传感器测试和使用方法
二.实验要求
使用VJC编写程序,并通过程序输出结果判断,测试传感器能否正常工作,如果不能工作,试分析原因。
三、实验内容、步骤
1.红外传感器实验
(1)红外传感器的库函数:
ir_detector()
(2)测试程序
voidmain()
{
while
(1){printf("ir=%b\n",ir_detector());wait
(1);}
}
(3)程序输出结果与分析
ir=0表示没有障碍物;
ir=表示正前方有障碍物;
ir=表示右边有障碍物;
ir=表示左边有障碍物。
2.光敏传感器实验
(1)光敏传感器的库函数:
左光敏photo
(1);
右光敏photo
(2);
(2)编写程序,当光线暗于一定值时,机器人将叫两声
voidmain()
{
intright;
while
(1)
{
printf("photoright=%d\n",photo
(2));wait
(1);
right=photo
(2);
if(right>200)
{beep();
beep();
}
}
}
(3)程序输出结果与分析
根据当时做实验的环境,光强度大致处于235~241之间,程序运行时机器人将持续叫。
3.碰撞传感器实验
(1)碰撞传感器的库函数:
bumper()
(2)编写程序,碰到障碍物后,机器人自动绕开并发出声音。
intbmp_1=0;
voidmain()
{
while
(1)
{
bmp_1=bumper();
if(bmp_1!
=0)
{
tone(523.,0.);
bmp_1=bumper();
if(bmp_1==3)
{
drive(-80,0);
wait(0.);
stop();
drive(0,80);
wait(0.);
stop();
}
else
{
bmp_1=bumper();
if(bmp_1==12)
{
drive(80,0);
wait(0.);
stop();
drive(0,80);
wait(0.);
stop();
}
else
{
bmp_1=bumper();
if(bmp_1==5)
{
drive(0,-80);
wait(0.);
stop();
}
else
{
bmp_1=bumper();
if(bmp_1==10)
{
drive(0,80);
wait(0.);
stop();
}
}
}
}
drive(80,0);
wait(0.);
stop();
}
else
{
drive(80,0);
wait(0.);
stop();
}
}
}
(3)程序输出结果与分析
正前方发生碰撞时,后退右转绕开并短叫一声;正后方发生碰撞时,前进右转绕开并长叫一声;左侧发生碰撞时,左转一个角度绕开并短叫两声,前进;右侧发生碰撞时,右转一个角度绕开并长叫两声,前进。
4.声音传感器实验
(1)声音传感器的库函数:
microphone()
(2)编写程序,听到声音后,机器人开始运动。
voidmain()
{
intb=1;
intmic;
while
(1)
{
mic=microphone();
printf("mic=%d\n",mic);
wait(0.5);
if(mic>30)b=b*(-1);
if(b==-1)drive(100,0);
if(b==1)stop();
}
}
(3)程序输出结果与分析
机器人跟随声音运动。
给一次满足条件的声音,开始运动,再给一次,则停止,如此循环。
实验三机器人运动控制实验
一.实验目的
1、掌握AS-UII机器人运动控制系统组成和工作原理;
2、熟练编写运动控制程序。
二.实验要求
应用VJC语言编写程序,使机器人能够按照要求实现运动。
三、实验内容、步骤:
1.速度75,前进3秒,停止2秒,再以速度100,前进2秒,停止。
voidmain()
{
drive(75,0);
wait(3.);
stop();
wait(2.);
drive(100,0);
wait(2.);
stop();
}
2.把1中动作做完循环体,执行三次。
voidmain()
{
{inti_2;
for(i_2=0;i_2<3;i_2++)
{
drive(75,0);
wait(3.);
stop();
wait(2.);
drive(100,0);
wait(2.);
stop();
}
}
}
3.为什么机器人直走远了,轨迹会偏,如何调校
因为实验地面不一定非常的平整,导致左右轮运转的功率虽然相同,但所受阻力不同,导致左右轮有时候速度不同,应该让机器人尽量在平滑的路面行走。
实验四机器人避障实验
一.实验目的
1、掌握AS-UII机器人避障工作原理;
2、熟练编写机器人避障控制程序。
二、实验要求:
分别用流程图和VJC编写程序,要求机器人直行或者避开障碍物前行。
*用红外线传感器判断障碍物,并且躲避发出警报。
*机器人可以绕过障碍物,回到直线行走。
三.实验场地
实验场地范围大体为2.5m×2.5m的正方形区域,内有分隔小区及障碍物,隔板距离及长度不小于20cm。
四、实验内容、步骤
1、程序流程图
2、VJC程序
intir_1=0;
intgi_1=0;
voidmain()
{
motor(1,80);
motor(2,80);
while
(1)
{
ir_1=ir_detector();
if(ir_1==4)
{
printf("ir_1=%d\n",ir_1);
wait(0.);
tone(523.,0.);
drive(0,50);
wait(0.);
stop();
gi_1=1+gi_1;
ir_1=ir_detector();
if(ir_1==4)
{
}
else
{
while((ir_1==1)||(ir_1==4))
{
ir_1=ir_detector();
if(ir_1==4)
{
tone(523.,0.);
drive(0,50);
wait(0.);
stop();
gi_1=1+gi_1;
printf("ir_1=%d\n",ir_1);
wait(0.);
}
else
{
drive(80,0);
wait(0.);
stop();
}
}
{inti_44;
for(i_44=0;i_44 { drive(0,-50); wait(0.); stop(); drive(80,0); wait(0.); stop(); }} } } else { drive(80,0); wait(0.); stop(); } } } 3、运行结果 以三个人站于前方作为障碍 当排成“一”字形和“\”倾斜形时,机器人靠近障碍时通过以一定的速度不停地右转,并累加转动的时间,使得前方无障碍后,继续前行,直到左方无障碍后,以同样的速度向左转动相同的时间(每转动一次前进一些,以绕过障碍边界),使得机器人朝向最初的正前方。 当排成“﹁”直角形时,机器人同样先右转摆脱前方的障碍,前进到前方再次出现障碍后,再右转,累计两次右转的时间,最终依此时间左转绕过障碍,回到最初前进的方向。
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