一款“玩具车”是如何学习机器人编程,玩转各类巡线赛?

​近年来,Al智能化是我们中国的一些企业家一直在研究的一项高科技技术。马云、马化腾,还有刘强东都在不断的开设无人餐厅、无人酒店和无人书店等,希望能够用智能化的机器人代替人工劳动,提升劳动效率。

2016年,马云在杭州开设了无人餐厅后便让很多企业家发现这里面的“商机”,行走的机器人服务员不仅可以与顾客打招呼,而且可以为顾客点菜。它们的脸上可以呈现十多种表情,而且还会说基本的迎客用语。

其实早在2012年,全球首家以机器人为主题的餐厅就在山东开始营业了,而当时的送餐机器人只能进行固定线路行走,为指定位置的客人送餐。

送餐机器人端着顾客点的食物,通过磁条感应技术沿着固定轨迹行走,到达指定的餐桌前会自动停下来。在行径过程中,若超声波传感器感应到前方有人就会自动停下等待或者语音提醒:我正在送餐,麻烦您注意避让哦!

其实这些高科技离我们一点都不远~

如今随着少儿编程日渐火热,全国各地的机器人赛事也越来越多,而机器人挑战赛中的最常见的巡线赛就是同样的工作原理。

不论是中国青少年机器人竞赛这样的大赛,或者省赛、地区赛等都会设置巡线类的挑战赛。所以这些小Maker们对这些巡线一点都不陌生。

巡线赛考验参赛者对比赛地图路线的判断与理解,通过编写相对应的程序控制机器人完成地图上的巡线任务。(一般采用轮式机器人)

了解巡线比赛的朋友都知道,机器人巡线一般都是走的黑线,那机器人为什么会沿着地图上的黑线走呢?

智能巡线机器人之所以能够寻迹,主要使用的是巡线传感器。巡线传感器是由前方的红外发射与接收探头来完成的。它和送餐机器人使用的磁条感应传感器的工作原理相同,都可以使机器人按照轨迹行走。


(图为WEEEMAKE双路巡线传感器)

巡线传感器实质上是红外传感器,我们可以看到S1和S2传感器上分别有两个小灯。一个用来发射红外线,一个用来接收红外线,并根据接收到反射面反射红外线的量的多少来判断传感器所处的位置。

(PS:巡线传感器的红外检测与遥控模块的红外检测不同,前者只能用于检测红外线的量,后者可用于检测红外信号)

小知识:

红外光线有一个反射特性,对于不同的物体反射特性是不一样的,特别是对白色反光的物体,红外光线的反射量将会多一点。而对黑色不反光的物体,红外反射量将会大量的减少。黑色能大量地吸收红外线,若巡线传感器在黑线上,则接收到的红外线少;若巡线传感器不在黑线上,则接收到的红外线多,利用分支结构对此进行判断可让机器人巡线行走,当需要转弯的时候,控制左右轮子加减速即可。




今天小新给大家带来的是这款智能的“玩具小车”— WeeeBot 巡线侠 。它配置强大,轻松学习编程,还可以玩转各种的巡线类比赛。

WeeeBot 巡线侠是 WEEEMAKE专为 STEAM教育和创客教育设计的产品。它结合课堂实际,以学习编程和扩展搭建为主

其融合了科学、技术、工程、艺术、数学等多学科知识,配套16章节教师手册供教师参考教学,随课堂进阶案例提升学生兴趣。通过巡线侠进行编程,学习编程和多学科知识,完成创意设计以及编程思路的训练,用于创客进阶教学。

Weee Bot巡线侠如何学习编程?

机器人的编程学习,首先我们先要了解电子件,学习各类的传感器。

WeeeBot 巡线侠标配了7个可编程传感器:7*21防刺眼LED屏可制作动画、数字时钟;RGB超声波带灯光,可配合编程控制;还有双路巡线传感器、光线传感器、红外传感器、声音传感器等等……

WeeeBot 还配置了功能强大的ELF主控板,它可同时支持10个外接传感器,标配4个RJ11接口,无需对色,随意拔插;另外配置6个插针式接口,主控芯片可随时更换。其电机接口也非常强大,可同时连接10部电机,并且支持蓝牙&红外传输……

正因为ELF 主控的兼容足够多、足够丰富,所以它也是我们拓展更高阶案例的核心支撑。简单的案例从小学零基础开始,复杂的到初中甚至高中学习都可以支持。

接下里我们来举一个简单例子:(PBL项目式教学)

·提出问题(Propose):小车前进时候,如果碰到障碍怎么办?

·规划方案(Plan):

小车自动前进,距离障碍物10CM自动停下并发出警报。

传感器:RGB超声波传感器、蜂鸣器

流程图:

·解决问题(Execute):编程+动作展示(小视频)

·评价和反思(Judge):

1. 根据程序,小车遇到障碍物后应该是蜂鸣器间歇性鸣叫,灯光一亮一灭的闪烁;但是从演示效果来看,最后小车遇到障碍物后,蜂鸣器是一直在鸣叫,而灯光是闪烁状态,这是为什么呢?

2. 一般在实际应用中,小车遇到障碍物后会有避障过程,如何让视线小车的转向功能呢?

WeeeBot 巡线侠是基于Scratch3.0开发的WeeeCode上进行编程,我们不仅可以在线上编写趣味小游戏,利用WeeeBot 巡线侠也可以模拟更多真实场景,体验机器人编程的乐趣,培养小朋友逻辑思维和动手能力。

另外,WeeeBot 巡线侠除了在PC端编程,它还支持红外遥控、手机APP:滑盘、语音、表情等多种预设控制玩法。


(更多机器人编程学习资料,请搜索公号:WEEEMAKE编程机器人平台)


强大的拓展性,百变造型,玩转各巡线类赛事

WeeeBot 巡线侠的零件丰富,拥有40类共100+的零件;搭建也起来也较为简单,熟悉基本的零件后,仅需八个步骤就可以完成,很好的锻炼了学生们动手操作能力。

除了通过巡线传感器加编程算法完成巡线任务,还可以通过超声波传感器&颜色传感器控制挑战迷宫、救援、擂台PK等类型的比赛。

WeeeBot 巡线侠百变造型等你来Pick~

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