2018年 6 月 12 日
一、项目任务 二、项目要求 1. 机器人要准确做出指定动作。 2. 要使用提供的VJC场地文件。 3. 三、使用到的软、硬件设备 VJC软件、计算机 四、程序的截图(包括图形和命令代码部分)、程序的思路说明 题目1：使用VJC1.5仿真软件，编写一个灭火机器人，让其完成如下的动作： (1) 机器人从蓝色圆圈的位置出发 (2) 机器人只在蓝线上行走 (3) 机器人能够发现蜡烛 (4) 机器人发现蜡烛后，停止运动，启用风扇将蜡烛吹灭(机器人保持停止) 图1 灭火机器人场地 1. 程序的截图(包括图形和命令代码部分) 2. 程序的思路说明 （1）刚开始时，仿真机器人面向180度角，并处在蓝色圆圈的起点位置。 （2）仿真机器人开始前进，并进行计算。 （3）进行条件循环判断，亮度检测的亮度值不等于255并且计算值等于1。 （4）如果条件（3）成立，则仿真机器人前进时进行地面检测，通过地面检测地面灰度值进行判断，如果灰度值为43则继续前进；如果灰度值不为43则左转，继续进行地面检测，直到灰度值为43为止；如果条件（3）不成立，则程序结束，仿真机器人停止运动。 （5）在条件（4）的基础上，仿真机器人在前进过程中进行亮度检测，通过亮度平均值是否为255判断找到蜡烛。如果亮度值不等于255，则表示找到蜡烛，此时仿真机器人停止前进并启动电机，通过亮度检测亮度值等于255，则仿真机器人停止扩展电机停止运动。如果亮度值等于255，则继续进行地面检测和亮度检测，直到符合条件为止。 机器人运行结果如下： 题目2：使用AI-RCJ软件，编写一个足球机器人，使其完成如下的动作： (1) 机器人将球从蓝色点踢入球门(黄点是球门中心) 图2 足球机器人场地 1. 程序的截图(包括图形和命令代码部分) 命令代码如下： #include void run() { doMoveTo(0,0); double px,py,ballx,bally,k,b,Dx,Dy,Cx,Cy,Ay,GoalWidth,head; Cx = getOpponentGoalCenterX(); //获取进攻球门中心的x坐标 Cy = getOpponentGoalCenterY(); //获取进攻球门中心的y坐标 ballx = getBallX(); bally = getBallY(); GoalWidth = getGoalWidth(); //获取球门的宽 Ay = Cy - GoalWidth/4; head = heading(ballx,bally,Cx,Ay); //从蓝色点入门 k = tan(head); b = bally - k*ballx; Dx = ballx - getBallRadius() - getRadius(); Dy = k * Dx + b; doMoveTo(Dx,Dy); //到达足球背后的进攻点A点 doTurnTo(head); //转向进攻方向 while(1){ doMoveTo(getBallX(),getBallY()); } } 2. 程序的思路说明 （1）先计算足球和蓝色点形成的直线方程，然后在足球的背后找到一个进攻点设为A。控制机器人来到A点，并转向蓝色点方向，不停地向前运动就可以把足球从蓝色点推入门内。 （2）黄色点是进攻球门的中心点，减去球门宽的1/4可得到蓝色点的y坐标。使用系统提供的heading(double px,double py,double bx,double bx）函数获得足球与蓝色点的方向。假设A点在足球背后，而A点的y坐标可通过足球和蓝色点的直线方程算出。 （3）先设定机器人的坐标为（0,0），获取进攻球门中心的x坐标和y坐标。再获取球门的宽，并求出机器人跟足球的直线。机器人到达足球背后，转向进攻方向，将足球从蓝色点入门。 程序的截图如下： 机器人运行结果如下： 五、测试项目过程中出现的问题分析 题一中： （1）机器人开始运行即停止，是因为条件判断值中的地面灰度值不设为43，修改方法是在条件判断中，将条件改为地面灰度值等于43。 （2）机器人在前进至第一个转弯处是停止不动，原因是此时检测出的亮度值为255，机器人停止。修改方法是通过地面检测代替亮度检测来判断前进路径。 （3）机器人在发现光源时继续前进并启动电机，直至蜡烛被吹灭也不停止运动。修改方法是在条件循环中判断亮度值为255时停止电机以及停止扩展电机。 题二中： （1）机器人把足球射入球门的方向不确定，有时在蓝色点，有时不在蓝色点，原因是没有正确获取到蓝色点的x和y坐标，解决之法是使用系统提供的heading(double px,double py,double bx,double bx）函数获得足球与蓝色点的方向，再获取进攻球门中心的x坐标和y坐标，减去球门宽的1/4可得到蓝色点的y坐标，从而得到蓝色点的x坐标和y坐标。 六、项目结论与体会 通过本次期末动手操作，基本运用了本学期课堂所学所识内容。题一主要考查了地面检测、亮度检测以及扩展电机的内容。难点是地面灰度值和亮度检测值的设定以及判断，从而触发什么事件。题二主要考查了机器人的进攻动作，从而避免出现乌龙球事件，核心是准确获取球的位置、进攻球门的中心的x坐标和y坐标、球门的宽、球的射入点以及进攻方向。只有正确把握以上几点，才能避免乌龙球，成功入球。通过这次实验，重新认识并且扩展了课本知识，并且加大力度锻炼了思维能力以及动手操作能力，同时也发现了自身对机器人领域的许多不足，但也正因为不足才更具动力，我相信以后有机会更加熟悉机器人的。
