16-01-2025
Киселева Екатерина Николаевна
учитель труда(технологии), ГБОУ ЛНР "Ровеньковская школа № 12 им. В. Ю. Андреева"
ПРОГРАММИРОВАНИЕ МОДЕЛИ РОБОТА
Все создаваемые человеком механизмы призваны в первую очередь облегчить его жизнь. Для выполнения работ в таких местах. где присутствие человека затруднительно или вовсе исключено, используются мобильные (подвижные) роботы .Простейшие механические роботы-исполнители
Роботы выполняют сложные задачи: а — робот-исследователь; б — робот-сапёр
Они могут быть предназначены для самостоятельных действий в соответствии с программой, заложенной в их память. Но для обеспечения надёжности такие роботы чаще всего управляются оператором — человеком, контролирующим действия из безопасного места по проводной или радиосвязи.
Для перемещения по земле роботы используют шасси. Шасси — ото та часть транспортного средства, которая служит для его передвижения и управления им. Шасси могут быть колёсными, гусеничными или даже в виде лыж.
Мобильные роботы применяются для обезвреживания опасных предметов, для выполнения работ в условиях, связанных с риском для человека: под водой, в загрязнённой местности, при разборе завалов и т. д.
Рассмотрим движение одного на представителей мобильных ро ботов.
Робот оснащён двумя колёсами, с помощью которых он перемещается вперёд, назад и поворачивает. Колёса робота независимы — каждое колесо приводится в движение собственным электромотором, который может вращать «своё* колесо с заданной скоростью и в заданном направлении.
Когда оба электромотора вращают колёса в одном направлении с одинаковой скоростью, робот движется вперёд или назад по прямой линии. Когда колёса вращаются в одном направлении с разной скоростью, робот движется вперёд или назад по изогнутой линии — плавно поворачивает. Если колёса движутся в противоположных направлениях, робот поворачивается вокруг своей оси. Если же одно колесо движется, а другое нет, робот поворачивается вокруг неподвижного колеса.
Для того чтобы робот перемещался и поворачивал, достаточно указать ему направление вращения и скорость, с которой каждый мотор будет вращать своё колесо. Чтобы робот вовремя остановился, потребуется также задать время, в течение которого колёса будут вращаться, или расстояние, которое следует преодолеть. Расстояние определяется специальным устройством, установленным на каждом колесе. Это устройство фиксирует, сколько обо {ютов совершило колесо. Зная диаметр колеса, можно подсчитать расстояние, на которое переместился робот.
Команды роботу запишем в виде программы. Для этого нужна специальная среда программирования, которая позволит составить программу и передать её роботу для исполнения. Программа должна описать следующие действия робота.
Сначала роботу дают команду двигаться по прямой линии на определённое расстояние или в течение определённого времени, например 2 с. Выполняя эту команду, робот проедет одну сторону воображаемого прямоугольника.
Затем ему дают вторую команду — повернуть на 90° направо. Теперь робот готов двигаться по второй стороне прямоугольника. Движение робот будет повторять то, которое он уже проделал, выполняя первую команду. Поэтому можно просто повторить первую команду, а далее и вторую — совершить поворот.
Выполнить движение следует четыре раза, а вот поворот в четвёртый раз можно не выполнять. Объясните почему.
. Для составления программы необходим компьютер и специальная среда программирования.
Робот и окружающий мир
Часто от робота требуется «принять решение без участия человека. Например, при встрече с препятствием объехать его без подсказки оператора. При создании робота конструкторы стараются учесть ситуации, в которых он может оказаться, и предусмотреть его поведение. Это позволяет облегчить работу’ оператора.
Но как робот «понимает», что перед ним препятствие? Он получает информацию об окружающем мире через датчики.
Датчики роботов
Датчики робота можно сравнить с органами чувств человека или животного. Датчик — это приспособление, которое позволяет исследовать окружающий мир: «видеть», «слышать», «чувствовать» температуру’, прикосновение и многое другое.
Различные датчики дают возможность роботу воспринимать характеристики окружающего мира.
Звуковые датчики — «уши робота. В зависимости от программы робот может реагировать на хлопок, свист, стук и даже распознавать речь. Датчики положения и наклона определяют местонахождение и поддерживают равновесие робота во избежание падения на неровной поверхности. Датчики касания обнаруживают объекты при непосредственном контакте. Температурные датчики измеряют температуру окружающей среды.
Мобильный робот, как и большинство роботов, оснащён несколькими датчиками. Во-первых, у него есть датчик, позволяющий «увидеть» нарисованную линию. Он может двигаться вдоль этой линии или воспринимать её как границу, которую нельзя пересекать. Во — вторых, робот оснащён датчиком препятствий, позволяющим избежать столкновений. Оба датчика состоят из светодиода (излучателя) и принимающего устройства (приёмника). Светодиод — это электронное устройство, похожее на электрическую лампочку: когда электрический ток проходит через светодиод, он излучает видимый свет или невидимые лучи. В отличие от обычных ламп светодиоды потребляют гораздо меньше энергии, дольше служат и обладают большей прочностью.
Датчик подаёт роботу световые сигналы, но как робот будет реагировать на них, должен определить разработчик при составлении программы. Например, чтобы робот двигался вдоль линии. в программу требуется внести контрольное значение для датчика. Робот будет сравнивать информацию, поступающую с датчика, с контрольным значением и корректировать свои движения так, чтобы следовать вдоль линии, не пересекая её .
Мобильный робот, с которым вы познакомились на предыдущем уроке, как и большинство роботов, оснащён несколькими датчиками. Во-первых, у него есть датчик, позволяющий «увидеть» нарисованную линию. Он может двигаться вдоль этой линии или воспринимать её как границу, которую нельзя пересекать. Во- вторых, робот оснащён датчиком препятствий, позволяющим из¬бежать столкновений. Оба датчика состоят из светодиода (излучателя) и принимающего устройства (приёмника). Светодиод — это электронное устройство, похожее на электрическую лампочку: когда электрический ток проходит через светодиод, он излучает видимый свет или невидимые лучи. В отличие от обычных ламп светодиоды потребляют гораздо меньше энергии, дольше служат и обладают большей прочностью. Датчик подаёт роботу световые сигналы, но как робот будет реагировать на них, должен определить разработчик при составлении.Все создаваемые человеком механизмы призваны в первую очередь облегчить его жизнь. Для выполнения работ в таких местах. где присутствие человека затруднительно или вовсе исключено, используются мобильные (подвижные) роботы .
Для «самостоятельных» действий роботу требуется оценить обстановку, «понять», в каких условиях он находится. Сделать ото ему позволяют «органы чувств» — датчики. Различные датчики служат разным целям и часто используются в сочетании друг с другом. Оптические датчики реагируют на свет, изображение. Звуковые — на резкие звуки, такие как хлопок в ладоши или свист (некоторые роботы способны распознавать речевые команды). Датчики расстояния определяют наличие препятствия перед роботом и расстояние до него. Существуют и другие датчики. Они передают сигналы роботу, а программа определяет, как робот будет реагировать.
Д/з.Изучить материал и ответить на вопросы:
1.Дать определения терминам: "оценка качества" и "качество".
2."Для чего необходима оценка качества модели робота?"
Посмотреть или скачать статью полностью вы можете по ссылке: {statya:path}
