机器人实验

能力风暴个人机器人是能够自主运行的机器人，它有自己的运行环境，也有规范自己行动的准则。能力风暴个人机器人很能干，因为它能够完成向前直走，向后转弯，左转，右转，原地打转这些平地上的技术动作。但是很遗憾，就现在的机构来讲能力风暴个人机器人还不能跳跃！

有这么多种运动方式，能力风暴个人机器人在具体运动时将如何选择呢？

我们前面说过，将规范约束机器人的一组指令组合起来，形成一个JC程序，下载到机器人上，机器人就可以根据JC程序来控制自己的行动了。所以，在我们给机器人的JC程序中可以通过语句的组合、参数的设置让机器人走出不同的技术动作。

在大家学会了让机器人听懂你的话时，你就可以随意的让机器人做出不同的运动方式。

能力风暴个人机器人是最优秀的科技类探索性课程及课外活动的教具，它融合了光学、机械、电子、计算机等学科的高科技知识，集辅助教学和娱乐于一身。它具有三方面的特点：

1．它提供强大的交互式C语言。该语言具有出色的交互式功能，便于学生学习。软件高度开放，学生可以方便地在机器人上做发明创新。

2．采用模块化结构。学生可以把它的各个部分分解组合，培养动手能力；各个模块采用交互式语言来驱动，可以从中了解掌握光学、机械、电子、计算机等各个学科的知识。

3．能力风暴运用开放式接口，达到了硬件的高度开放。你可以从各个方面扩展增强它的功能，使它能够完成许多极具挑战性的任务。

基于以上三点可知，能力风暴的软件硬件开放性，使学生的动手能力在娱乐中得以提高。又由于她是多种高科技的融合，学生的综合能力也不容质疑地得以提高。用能力风暴可以完成电工、电子、单片机、机械设计、传感器、人工智能、C语言、数字信号处理、机器人学、机电控制等众多课程的几百个实验。模糊控制、行为控制、人工智能、机器人学、多生命体、导盲机器人、智能家用电器、神经网络控制等学科领域，在能力风暴的实验中可以得到更好理解和掌握。这些对于富于活力的年轻人而言，正是培养创造力、合作能力、进取精神的绝好机会

前后1.1. 检测能力风暴

新的能力风暴在出厂时都已经充过电，并且下载了自检程序。在你没有把能力风暴和电脑连起来之前，你可以运行自检程序，看看能力风暴各部分的功能。

在能力风暴个人机器人后部，有电源开关，充电插孔、复位键和串行通讯口，见图2.3。其中开关是一个三态开关：“停”关闭电源，“运行”是运行能力风暴和下载用户程序用，“下载”是在系统被破坏后恢复操作系统用。

图2.3能力风暴后视图

首先把电源开关拔向运行位，会听到“嘟”一声，液晶显示器上显示出“JC V1.0 Grandar Abilitystorms”和“ AS-U Personal Robot self test”。同时右下角有太极图在跳，表示能力风暴个人机器人的系统运行正常。按Reset键运行自检程序，内容如下。一项内容自检完成后，再按Reset键，将进行下一项检测内容。

1．LCD液晶显示器显示是否正常？ Yes No 2．喇叭是否正常，声音是否清晰响亮？ Yes No 放的是一首名曲，什么名字________________ 3．光敏传感器是否正常？ Yes No 挡一下左边光敏传感器，左边光敏传感器的值会上升、越暗、值越大。 [>>>>>

photo L210 R172 表示右边的光线强。 4．红外传感器是否正常？ Yes No 把手放在红外传感器左前方，LCD上显示

<<<< IR Test

表示红外传感器左前方有障碍。 5．麦克风是否正常？ Yes No

对着LCD液晶显示器左上方的麦克风圆孔的地方说话，看LCD上的  是否增加。

6．碰撞传感器是否正常？ Yes No

机器人下部的圆环是碰撞环。按碰撞环左前方，LCD上显示Front Left；按右前方，LCD显示Front Right；按左后方，显示Back Left，按右后方，显示Back Right；按正前方，前左前右两个碰撞开关将同时闭合，LCD上显示Front。

7．光电编码器是否正常？ Yes No

转动右轮，注意轮胎上的标记，使右轮正好转一圈，LCD上右编码器的计数值应大致增加33。能力风暴的光电编码器的分辨率为33脉冲/转，即10.9度。

8．检测直流电机是否正常？ Yes No

LCD上显示的信息为：光电编码器累计计数值和瞬时电机转速。

Motor 45 L 100

电机相对转速 Test 40 R 100

可用此检测左右电机的转速差异。

通过以上检测，你可以了解能力风暴各部分的状态。

如果你拿到的能力风暴已经被使用过，可能内存里已经没有了自检程序。请参见后面使用JC一节，下载自检程序libs\\ASU_selftest.lis。

1.2. 使用JC编程环境

交互式C语言（简称JC）是用于能力风暴个人机器人的专用开发系统。JC1.0运行在Windows 95/98 和 Windows NT 4.0以上版本的操作系统上。如果还没有安装JC，请现在安装。放入能力风暴配套光盘，Windows 95将自动安装JC1.0。

当能力风暴和电脑连接成功后，JC已经正常运行了。JC1.0主界面见下图。

菜单 工具栏 交互式窗口 新建程序窗口 交互式命令行输入区 状态栏 图2.8 JC1.0窗口

交互式命令行：C语言表达式、函数调用和JC命令都可以在交互式命令行输入。例，要计算算术表达式1+2的值，你可以键入：

1 + 2

表达式键入后，JC先在电脑上编译它，然后通过串口传给能力风暴操作系统。能力风暴计算后返回结果“3”，显示在电脑上的JC交互式窗口里。 也可以在命令行输入函数直接驱动能力风暴机器人。例，键入：

beep()

能力风暴将发出“嘟”的一声。

编辑程序：如果要编写自己的JC程序，请选菜单上“文件”——“新建”，然后在新建的窗口里编写程序。

可以选菜单上“文件”——“打开”，来查看以前保存的JC程序（在JC1.0的samples目录下有一些演示程序）。

下载程序：写好的应用程序必须下载到能力风暴个人机器人上运行。可以选择菜单上“下载”——“下载当前程序”来下载当前窗口里的应用程序。JC会在交互式窗口里显示你的应用程序的编译下载的过程。如果编译下载都正确，JC会在最后一行显示“#完成”，表明下载成功。下载过程中，你可以看到控制板前面的黄色LED在闪动，表示数据在传送。

调试程序：你编写的JC程序有可能会有语法错误，那么JC编译就不会通过，也不能下载。JC会在交互式窗口里显示程序的语法错误，提示错误可能在程序的第几行（用括号注明），并提示可能的错误原因。请回到原程序窗口（可以在菜单“窗口”里找到你的程序窗口），修改有关错误，再次编译下载，直到没有编译错误下载成功为止。工具栏有菜单命令的按钮，可以加快调试过程。下图中“跳转”按钮能直接跳到指定错误行，“下载当前程序”按钮等同菜单命令。

图2.9 JC工具栏

重新连接：如果能力风暴机器人前面已经下载过一个应用程序，现在要下载另外一个程序，两个不同程序可能会发生冲突，第二个程序不允许下载。解决这个问题的最简便的方法是先退出JC编程环境，然后再运行JC，使JC重新连接能力风暴。由于JC每次连接能力风暴都会自动刷新能力风暴个人机器人的内存，清掉原来的应用程序，这时你就可以下载第二个程序了。

注意：大部分JC的功能都要在正常连接能力风暴后才能使用。JC的详细操作方法请参见JC手册或直接查询JC的帮助。