综合设计(群鸭过河)

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1、ZHEJIANGNORMALUNIVERSITY智能机器人（综合设计）学院：数理信息工程专业：计算机科学与技术（师）学生姓名：吴臣翔学号:12190134完成时间：2014年12月24H实验综合设计机器人群“鸭"过河比赛—、实验要求与目的1.熟练使用机器人编程软件。2.巩固对机器人的传感器和执行器的认识与编程操作。3.可以小组的形式开展比赛，要求在“机器人鸭妈妈”带领下“机器人小鸭”能够安全过河（河和过河规则可以根据需要自行设计），最后以安全过河的“机器人小鸭”数量和过河时间决出胜负。二、实验设备与器林1.能力风暴智能

2、机器人和仿真软件VJC1.5（每组学生5套）；2.计算机（每个学生1台）。3.比赛的“河”可以自行设定和搭建（多组可以设定和搭建一个，然后轮流使用和比赛）。三、实验原理与内容1.实验任务以小组的形式展开比赛，让其中一台机器人作“机器人鸭妈妈”，另外儿台机器人作''机器人小鸭”，要求“机器人小鸭”能够在“机器人鸭妈妈”的代领下，一个跟在一个后面，i起安全“游”过“河”，“河宽根据实际场地情况自行设定”。最后以安全过“河”的机器人个数最多和时间最短的队获胜。群鸭过河示意图如图1所示。oooO河图1机器人群“鸭”过河示意图2

3、.任务分析“机器人鸭妈妈”带看一队“机器人小鸭”过河，那么就需要为“机器人鸭妈妈”编写“过河”程序，其他“机器人小鸭”能够一个跟着一个，那么就要为它们分别编写“跟随”程序。3・活动准备（1）物品准备：能力风暴智能机器人5台计算机1台（2）让机器人移动要使用到库函数drive（a,b）,在前面已经作过相应的介绍，在这里就不重复说明了，可通过复习实验一中的内容加以掌握。（3）判断与循环语句的使用。while（l）｝这个语句是一个无限循环语句。while语句不断对其后（）中的内容进行判定。当判断的值为1时就将｛｝内的语句执行

4、一遍，然后再接着对（）中的值进行判断。而在这里while后而（）里的内容为1,所以这个语句会无限循环下去。讦（）•••else或者elseif（）•••也是比较常见的判断语句，这种语句能够将问题的多种情形都罗列出来，分别进行处理。（4）红外传感器可以检测到正前方、左前方、右前方是否有障碍物，调用一次库函数ir_detector（）,红外传感器就进行一次检测，并有返回值。返回值的具体意义为：0T没有障碍；1T左边有障碍，2T右边有障碍；4T前方有障碍。（5）机器人的碰撞传感器，能够检测到前、后、左、右四个方向的碰撞，调用

5、一次bumperO函数，就进行一次碰撞检测，有返回值。其具体意义为:1^左前；2T右前；49左后；8T右后；3前；12T后；5T左；10T右。1.方案设计方案的设计分为“过河”和“跟随”两个部分。（1）“过河”过河的方案有很多，比如：直着过河、斜着过河、波浪式过河等，不同的过河方法，程序编写的难度有所不同，随后的小鸭“跟随”的难度也有所不同，波浪式过河，后面跟随的小鸭就比较容易跟丢，带小鸭成功过河的可能性就比较小。（2）“跟随”要让小鸭能够跟随，这就需要用到红外传感器，当小鸭“看到”前方有物体时，就会主动跟上前去。这时

6、候，如果小鸭的前进速度比较慢，它很可能就跟不上了，速度快又会撞到前面的小鸭，因此速度的设置比较重要。如果小鸭撞到了前面的鸭子，该怎么办？可以让它停下来，再去检测前血有没有可以跟随的鸭子。如果小鸭迷失了方向该怎么办呢？也让它停下來，在原地等着鸭妈妈。具体的方法由大家自己来设计，能够完成整个活动的方案就是好方案！2.画流程图试着根据思路画流程图，画这个流程图时遇到的判断比较多，难度增加了。要仔细地思考。条理清晰，会有利于编程。根据流程图或JC代码所学知识编写程序，再将编写好的程序下载、运行。先从小鸭妈妈带一个小鸭过河开始，

7、逐渐增加小鸭的个数，看哪个队的小鸭妈妈一次能带过河的小鸭最多！若未达到活动效果，则说明程序还需要调试，该改动哪些地方呢？并将出现的异常现象和解决办法填入表1。表1出现的界常现象及解决办法序号出现的异常现象解决方法1小鸭和母鸭速度不一致造成掉队或冲撞调整速度参数使小鸭母鸭尽最速度一致2小鸭转弯过头导致掉队调整转弯时两个轮子的参数设置，并加上适当时间的延迟，使其能够尽量精准的跟随母鸭转弯、分折思考与报告3转弯时小鸭会相互影响其红外传感，导致丢失母鸭目标暂无解决办法，调整母鸭转弯角度使其尽虽小一些不至于使小鸭相互彤响（1）机

8、器人通过哪些传感器可以实现行为控制？如何修改相关参数？通过红外传感器实现，红外传感器根据情况返回4个参数：0（无障碍）、1（左方障碍）、2（右方障碍）、4（左右方障碍），只要出现障碍就跟着障碍走。（2）白己设计一套群鸭过河规则，然后根据该规则设计出一个程序流程和程序函数参数，给出程序流程图和程序源代码。小鸭代码：Voidmain(