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(共25張PPT)
2023.Robot System
探秘機(jī)器人系統(tǒng)
問題：
（1）機(jī)器人有哪些基本組成部分？他們分別有什么作用？
（2）機(jī)器人的智慧從哪里來？怎樣用流程圖表示機(jī)器人的行動(dòng)步驟？
機(jī)器人的構(gòu)成
1.機(jī)器人的感官——感覺部分
2.機(jī)器人的大腦——控制部分
3.機(jī)器人的肌肉——驅(qū)動(dòng)部分
4.機(jī)器人的身體——支撐部分
智能風(fēng)扇的制作過程
1.分析實(shí)際問題。
2.編寫流程圖。
3.為機(jī)器人編寫程序
4.使用仿真界面檢測(cè)程序
5.搭建機(jī)器人
6.下載程序并調(diào)試運(yùn)行
CONTENTS
一
目錄
二
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一
機(jī)器人的構(gòu)成.
1.機(jī)器人的感官——感覺部分
2.機(jī)器人的大腦——控制部分
3.機(jī)器人的肌肉——驅(qū)動(dòng)部分
4.機(jī)器人的身體——支撐部分
上圖：機(jī)器人的基本組成結(jié)構(gòu)
一個(gè)智能的機(jī)器人通常是由哪些部分組成的呢？我們一起來了解一下吧！
一個(gè)完整的機(jī)器人，通常包括感知部分、控制部分、驅(qū)動(dòng)部分、支撐部分。下面我們以一款教育類機(jī)器人為例，來了解機(jī)器人的組成吧。
1.機(jī)器人的感官——感知部分
CYBER PUNK
CYBER PUNK
感官是用來接收外界信息的，人的感官有多種，如眼睛、耳朵、皮膚等，傳感器是機(jī)器人的感知部分，相當(dāng)于人的感官。
常見的傳感器有：紅外避障傳感器、軌跡識(shí)別傳感器、聲音傳感器等，機(jī)器人有了這些傳感器，猶如我們?nèi)祟愑辛艘暋⒙牎⑿帷⒂|等感官一樣，就可以接收外界的多種信息了。
2.機(jī)器人的大腦——控制部分
機(jī)器人中的微電腦就是機(jī)器人的大腦，負(fù)責(zé)接收傳感器傳送來的信息，經(jīng)過一定的處理，發(fā)出控制指令，使計(jì)算機(jī)完成指定的動(dòng)作，它是機(jī)器人思考判斷和決策的中樞。
CYBER PUNK
3.機(jī)器人的肌肉——驅(qū)動(dòng)部分
簡單的說，驅(qū)動(dòng)部分負(fù)責(zé)讓機(jī)器人動(dòng)起來，是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人活性的關(guān)鍵。主要分為動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及輸出系統(tǒng)。
動(dòng)力系統(tǒng)是指把輸入的能量（比如電能）轉(zhuǎn)化成為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)器人各部件動(dòng)起來的裝置，比如包含電池、電機(jī)等。
CYBER PUNK
3.機(jī)器人的肌肉——驅(qū)動(dòng)部分。
傳動(dòng)系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)起來各部件之間的連接裝置。
輸出系統(tǒng)是指最終完成機(jī)器人任務(wù)的設(shè)備，通常包括LED顯示器、風(fēng)扇、彩燈等。
CYBER PUNK
4.機(jī)器人的身體——支撐部分。
機(jī)器人的支撐部分是指機(jī)器人的軀干，是承托其他部分的主體。通常一個(gè)機(jī)器人的支撐部分，包括梁、緊固件、支架、萬向球、連接板、大板等各種搭建機(jī)器人身體支架的部件。
CYBER PUNK
二
二、智能風(fēng)扇的制作過程.
1.分析實(shí)際問題。
2.編寫流程圖。
3.為機(jī)器人編寫程序
4.使用仿真界面檢測(cè)程序
5.搭建機(jī)器人
6.下載程序并調(diào)試運(yùn)行
任務(wù)：
生活中有時(shí)空無一人的教室風(fēng)扇一直在轉(zhuǎn)，家里的風(fēng)扇出門的時(shí)候忘記關(guān)了，這些都很浪費(fèi)電。針對(duì)上述情況，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)制作一個(gè)在有人時(shí)自動(dòng)打開，在無人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電源的智能風(fēng)扇。
普通的電風(fēng)扇只是一個(gè)通電后會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉的裝置，要想賦予風(fēng)扇智慧，我們需要給風(fēng)扇裝上眼睛和大腦，在圖形化編程軟件RC中，可以用紅外避障傳感器、人體紅外傳感器、或者超聲測(cè)距傳感器作為風(fēng)扇的眼睛，為了讓眼睛在視距范圍內(nèi)看得更精確，我們采用超聲測(cè)距傳感器。
1.分析實(shí)際問題。
那機(jī)器人大腦是怎么知道人的意圖并執(zhí)行任務(wù)的呢？這需要我們要用到編程知識(shí)，按照我們的意圖編寫出特定的計(jì)算機(jī)程序，然后把程序傳給機(jī)器人的大腦，機(jī)器人才能擁有自己的智慧。
RC軟件是一款支持通過畫流程圖的方式編寫程序的機(jī)器人編程軟件，在編程前我們先來了解流程圖及其使用方法。
1.分析實(shí)際問題。
通過實(shí)際問題的分析，我們可以將智能風(fēng)扇的工作原理通過文字表達(dá)為：當(dāng)智能風(fēng)扇通電時(shí)，超聲測(cè)距傳感器會(huì)感應(yīng)有效范圍內(nèi)的人體距離，如果有效范圍內(nèi)的人體距離小于某個(gè)數(shù)值，表示有人靠近，那么風(fēng)扇打開；如果檢測(cè)到有效范圍內(nèi)的人體距離大于某個(gè)數(shù)值，表示沒有人靠近，那么風(fēng)扇關(guān)閉。
在編程中像這種根據(jù)不同情況來選擇執(zhí)行不同方案的方法，我們稱之為選擇模式。
2.編寫流程圖。
除了用語言和文字描述處理問題的過程，為了更簡潔清晰的描述解決問題的步驟，在數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)里，常常用流程圖來表示問題的解決步驟，如圖所示為智能風(fēng)扇的工作流程圖。
2.編寫流程圖。
知識(shí)回顧——流程圖符號(hào)含義：
知識(shí)回顧——程序設(shè)計(jì)的基本機(jī)構(gòu)
在編寫程序時(shí)，程序的基本結(jié)構(gòu)包含順序、選擇和循環(huán)結(jié)構(gòu)，將之分別對(duì)應(yīng)生活中的借書、上學(xué)、體育鍛煉的程序編寫流程，其工作流程圖如圖所示，試分析下列流程圖，里面有哪幾種圖形框？它們分別用來表示哪種功能？
菜單欄
工具欄
模塊庫區(qū)
流程圖生成區(qū)
打開RC軟件，按下圖所示智能風(fēng)扇工作流程圖為機(jī)器人編寫程序。
3.為機(jī)器人編寫程序
RC軟件提供的仿真界面能模擬機(jī)器人運(yùn)行程序，同時(shí)提供了運(yùn)行環(huán)境的創(chuàng)建、修改、刪除和參數(shù)設(shè)置等功能。在流程圖編輯界面的工具欄上，單擊仿真按鈕，進(jìn)入仿真界面，使用仿真界面檢測(cè)程序的步驟如下圖所示。（詳看課文21頁）
4.使用仿真界面檢測(cè)程序。
5.搭建機(jī)器人
6.下載程序并調(diào)試運(yùn)行。

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