教学机器人实验讲义.doc

实验一 机器人触须蔽障实验 【实验目的】 1、了解教学机器人组成和结构，并运用触须传感技术实现机器人壁障功能； 2、掌握C15单片机原理与应用开发技术； 2、能够运用C语言编写教学机器人控制程序。 【实验仪器】 教学机器人一台；触须传感器套件一套（金属触须2根、平头M3×22盘头螺钉2个、13mm圆形立柱2个、M3尼龙垫圈2个、3-pin公-公接头2个、220Ω电阻2个和10kΩ电阻2个） 【实验原理】 机器人触须避障系统主要由触须传感器、单片机和伺服电机三部分组成，如图1所示。 图 1 机器人触须避障系统组成 图2 C51单片机各管脚功能 触须传感器的触须实际为一个机械式的、接地常开的开关。当触须没有被触动时，连接触须的单片机的I/O管脚的电压是5V。当触须触动时，I/O管脚的电压是0V。单片机（如图2）的P1.4和P2.3输入接口根据触须管脚电压的变化，再由预先编辑好的程序，通过改变单片机P1.1和P1.0接口输出电压来控制伺服电机的转动而实现蔽障。其控制过程为： 【实验步骤】 1、按图3安装触须； 图3 安装机器人触须 2、按图4连接触须传感器电路示意图，图5为安装后实物图； 图4 触须电路示意图 图5 教学板上触须接线图和安装好触须的机器人 3、编写C语言控制程序并下载到机器人中的单片机上； 4、接通机器人上电源，观察机器人运动情况。 【注意事项】 1、安装触须时，要调整触须的位置，使他们横向交叉但又不接触； 2、实验结束后要关闭机器人上的电源开关。 附录一 参考程序 #includeBoeBot.h #includeuart.h int P1_4state(void)//获取P1_4的状态,右胡须 { return (P10x10)?1:0; } int P2_3state(void)//获取P2_3的状态,左胡须 { return (P20x08)?1:0; } void Forward(void) { P1_1=1; delay_nus(1700); P1_1=0; P1_0=1; delay_nus(1300); P1_0=0; delay_nms(20); } void Left_Turn(void) { int i; for(i=1;i=26;i++) { P1_1=1; delay_nus(1300); P1_1=0; P1_0=1; delay_nus(1300); P1_0=0; delay_nms(20); } } void Right_Turn(void) { int i; for(i=1;i=26;i++) { P1_1=1; delay_nus(1700); P1_1=0; P1_0=1; delay_nus(1700); P1_0=0; delay_nms(20); } } void Backward(void) { int i; for(i=1;i=65;i++) { P1_1=1; delay_nus(1300); P1_1=0; P1_0=1; delay_nus(1700); P1_0=0; delay_nms(20); } } int main(void) { uart_Init(); printf(Program Running!\n); while(1) { if((P1_4state()==0)(P2_3state()==0)) { Backward(); //向后 Left_Turn();//向左 Left_Turn();//向左 } else if(P1_4state()==0) { Backward();//向后 Left_Turn();//向左 } else if(P2_3state()==0) { Backward();//向后 Right_Turn();//向右 } else Forward();//向前 } } 实验二 机器人触须死区智能决策实验 【实验目的】 1、了解教学机器人组成和结构，并运用触须传感技术实现机器人触须死区智能决策功能； 2、掌握C15单片机原理与应用开发技术； 2、能够运用C语言编写教学机器人控制程序。 【实验仪器】 教学机器人一台；触须传感器套件一套（金属触须2根、平头M3×22盘头螺钉2个、13mm圆形立柱2个、M3尼龙垫圈2个、3-pin公-公接头2个、220Ω电阻2个和10kΩ电阻2个） 【实验原