智能机器人实验
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
报告[资料]
综合实验设计报告
课程名称: 智能机器人
专业: 计算机科学与技术专升本
班级:
姓名:
学号:
教师:
综合性实验 群鸭过河 一、[任 务]
以小组的形式展开比赛，机器人作小鸭，它们能够一个跟在一个后面，一起安全“游”过“河”。安全过“河”的机器人个数最多的队获胜。如图一所示
图一 小鸭过河
二、[任务分析]
鸭妈妈带着一队小鸭过河，那么就需要为小鸭妈妈编写“过河”程序，其他小鸭能够一个跟着一个，那么就要为它们编写“跟随”程序。 1、活动准备
a) 物品准备
能力风暴智能机器人 5台
计算机 1台
b) 让机器人移动要用到库
函数
excel方差函数excelsd函数已知函数 2 f x m x mx m 2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载
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。
c) 判断与循环语句的使用。
While(1)
,
…
,
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,,内的语句执行一遍，然后再接着对()中的值进行判断。而在这里while后面()里的内容为1，所以这个语句会无限循环下去。
If()
…
else或者else if()
…
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。
d) 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。
返回值具体意义为 0=>没有障碍, 1=>左边有障碍, 2=>右边有障碍, 4=>
前方有障碍;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，调用一次 bumper()函数，就进行一次碰撞检测，有返回值。
其具体意义为: 1左前，2右前，4左后，8右后，3前，12后，5左，
10右。
2、
方案
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设计
方案的设计分为“过河”和“跟随”两个部分。
a)“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
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，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。
b) “跟随”
1) 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。
2) 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
前面有没有可以跟随的鸭子。
3) 如果小鸭迷失了方向该怎么办呢,也让它停下来，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～
3、画流程图
母鸭流程图好下:
三、 [实验
记录
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]
方案设计
(1)母鸭过河程序设计
为便于实现，母鸭部分先用红外线传感器探测，以返回值判断前方是否有障碍物，
若无，则前进:若有，则判断左前方向，左前方向无障碍物则左转前进，若有则再判断
右前方向，右前方向无障碍物则右转前进，若有则停止运动。为避免母鸭碰到障碍物停
止造成小鸭碰在一起，本设计先对前方进行试探，若前方都有障碍物无法行走，则母鸭
不动，避免带动小鸭撞成一堆。母鸭部分程序如下:
void main()
{
int ir = 0;
int v_f =20;
int v_t =15;
ir = ir_detector();
while(1)
{
if(ir==0)drive(v_f,0);
else if(ir==4)
{
if(ir==1)
{
if(ir==2)stop();
else
{
drive(v_f, v_t);
drive(v_f,0);
}
}
else
{
drive(v_f, -(v_t));
drive(v_f,0);
}
}
else drive(v_f,0);
}
}
(2)小鸭跟随程序设计
小鸭部分主要是跟随前面一只鸭子为主，基本设计思想是先用碰撞传感器检测是否
与前一只鸭子连续发生碰撞，若是，则稍微停止片刻，若没有碰撞，则用红外传感器依次检
测前方左方右方，检测到有物体的方向即为前面那只鸭子的运动方向，则转向该方向跟随运
动。说明:每只小鸭的速度值都不一样，下面小鸭程序仅取母鸭后的第一只小鸭为例部分程
序如下:
void main() {
int ir = 0;
int bmp = 0;
int pre_bmp = 0;
int v_f =25;
int v_t =16;
while (1)
{
ir = ir_detector();
bmp = bumper() & 0b0011;
if (pre_bmp && bmp)
{
stop();
wait(0.5);
}
else if (bmp)
stop();
else if (ir == 0)
stop();
else if (ir == 4)
drive(v_f,0);
else if (ir == 1)
drive(v_f, (- v_t));
else if (ir == 2)
drive(v_f, v_t);
wait(0.1);
pre_bmp = bmp;
}
}
后面的3只小鸭的代码与第一只小鸭的代码基本一样，不同的是v_f与v_t这2个决定小鸭前进速度和转速的参数值。在对于小鸭的调试，基本也是在这2个值上做调试。
四、[实验所遇问题]
序号 出现的现象 解决方法 1 后面小鸭速度过快顶开了母鸭 调整小鸭速度 2 碰撞后没有及时停止 碰撞传感器有问题，换了一个机器人 3 母鸭路线弯曲不定 路况问题，换地方调试 4 红外传感器返回值不变 传感器问题，换机器人
电池没电，或者机器人有问题，换机5 机器人按下开启不运行 器人
表1,1 现象及调试
实验感想:
这次的实验的难度有点大，是前几次实验的总结，调试了很多次的代码，和同组的同学不断讨论，不断的调试，最终才调试成功。
本次实验的难度主要有两点:1、母鸭和子鸭程序的设计;2、对于母鸭和子鸭速度参数的修改。我们小组分析出问题的所在后就对此做出合适的解决步骤:
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