乐高EV3机器人与VEXIQ机器人区别为:连用不同、编程不同、参赛不同。
一、连用不同
1、乐高EV3机器人:乐高EV3机器人可与NXT配件及传感器连用。
2、VEXIQ机器人:VEXIQ机器人不可与NXT配件及传感器连用。
二、编程不同
1、乐高EV3机器人:乐高EV3机器人无需使用计算机就可进行编程,EV3配备了一块“智能砖头”,用户可以使用它来对自己的机器人编辑各种指令。
2、VEXIQ机器人:VEXIQ机器人只能通过计算机来进行该 *** 作。编程完成后,使用者还需要通过一根数据线将程序下载到机器人身上。
三、连用不同
1、乐高EV3机器人:乐高EV3机器人可用于参加任务策略型的FLL,WRO等,科协相关赛事。
2、VEXIQ机器人:VEXIQ机器人可用于参加竞技对抗的亚锦赛、世锦赛,下属各国预选赛,科协举办的机器人赛事。
一、学习基础结构搭建和简单机械传动,如杠杆结构、齿轮传动等;通过超声波传感器的应用,学习基础的编程知识,如顺序结构、循环结构,培养学生编程启蒙及动手能力。
二、学习基础机械结构和传动,如连杆结构、多级传动;通过超声波传感器的应用,学习基础的编程知识,如顺序结构、循环结构、条件判断等,培养学生编程思维及分析简单问题、解决问题能力。
三、学习中等难度的机械结构和传动,如曲柄摇杆、齿轮组的多级传动结构、通过触碰、红外触感器、超声波传感器的应用,综合利用循环结构、顺序结构和分支结构完成任务,如遥控赛车、走迷宫等综合性的任务。培养学生综合分析、解决问题能力,最终达到培养学生计算思维与解决问题能力的目标。
四、让具有一定计算机编程基础的学生,从图形化编程过渡到Python语言。
在巩固基本知识的基础上,进一步学习数据结构和核心算法,包括人工智能中常用的一些算法。强调数据结构、算法及应用。对人工智能算法有深入理解,从问题“解决者”变为事物“创造者”,结合设计思维和计算思维,增强算法设计能力。
五、在孩子们有了一定的编程基础之后,他们可以根据他们不同的需要和兴趣学习C语言、C++语言、java语言、Python语言等。
一、前言;在机器人竞赛中,“巡线”特指让机器人沿着场地中一;二、光感中心与小车转向中心;以常见的双光感巡线为例,光感的感应中心是两个光感;所以在实际 *** 作中,一般通过程序与结构的配合,在程;三、车辆结构;巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线;1、前轮驱动;前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成,;2、后轮驱动;后轮驱动的小车结构和转向中心与一、前言
在机器人竞赛中,“巡线”特指让机器人沿着场地中一条固定线路(通常是黑线)行进的任务。作为一项搭建和编程的基本功,巡线既可以是独立的常规赛比赛项目,也能成为其他比赛项目的重要技术支撑,在机器人比赛中具有重要地位。
二、光感中心与小车转向中心
以常见的双光感巡线为例,光感的感应中心是两个光感连线的中点,也就是黑线的中间位置。而小车的转向,是以其车轮连线的中心为圆心进行的。很明显,除非将光感放置于小车转向中心,否则机器人在巡线转弯的过程中,探测线路与做出反应之间将存在一定差距。而若将光感的探测中心与转向中心重合,将大幅提升搭建难度并降低车辆灵活性。因此,两个中心的不统一是实际存在的,车辆的转向带动光感的转动,同时又相互影响,造成机器人在巡线时对黑线的反应过快或者过慢,很多巡线失误由此产生。
所以在实际 *** 作中,一般通过程序与结构的配合,在程序中加入一定的微调动作来弥补其中的误差。而精准的微调,需要根据比赛场地的实际情况进行反复调试。
三、车辆结构
巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线行进,因此,根据任务需要选择合适搭建方式是完成巡线任务的第一步。
1、前轮驱动
前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成,动力轮位于车头,通过左右轮胎反转或其中一个轮胎停转来实现转向,前者的转向中心位于两轮胎连线中点,后者转向中心位于停止不动的轮胎上。由于转向中心距离光感探测中心较近,可以实现快速转向,但由于机器人反应时间的限制,转向精度有限。
2、后轮驱动
后轮驱动的小车结构和转向中心与前轮驱动小车类似,由于转向中心靠后,相对于前轮驱动的小车而言,位于车尾的动力轮需要转动较大的幅度,才能使车头的光感转动同样角度。因此,后轮驱动的小车虽转向速度较慢,但精度高于前轮驱动小车。对于速度要求不高的比赛而言,一般采用后轮驱动的搭建方式。
3、菱形轮胎分布
菱形轮胎分布是指小车的两个动力轮位于小车中部,前后各有一个万向轮作为支撑。这样的结构在一定程度上可以视为前轮驱动和后轮驱动的结合产物,转向速度和精度都介于两者之间。这种结构的优势在于转向中心位于车身中部,转弯半径很小,甚至能以自身几何中心为圆心进行原地转向,适合适用于转90°弯或数格子行进等一些比较特殊的巡线线路。
这种结构最初应用于RCX机器人足球上,居中的动力源可以让参赛选手为机器人安装更多的固定和防护装置,以适应比赛中激烈的撞击,具有很好的稳定性。而对于NXT机器人而言,由于伺服电机的形状狭长不规律,将动力轮位于车身中部的做法将大幅提升搭建难度,并使车身重心偏高,降低转弯灵活性。
4、四轮驱动
四轮驱动的小车四个轮胎都有动力,能较好地满足一些比赛中爬坡任务的需要。小车的转向中心靠近小车的几何中心,因此能进行原地转弯运动,具有较好的灵活性,特别适用于转90°弯或数格子行进等任务一些比较特殊的巡线线路。虽然与后轮驱动小车相比,转向中心比较靠前,转向精度较小,但四轮驱动小车没有万向轮,转弯需要靠四个轮胎同时与地面摩擦,加大转弯的阻力,因而转弯精度应介于菱形轮胎分布的小车和后轮驱动小车之间。
四轮驱动的小车最大优势在于具有普遍适应性,熟练掌握此结构的参赛选手能在参加FLL工程挑战赛、WRO世界机器人奥林匹克等一些比较复杂的比赛中占据一定优势。
四、编程方案
1、单光感巡线
单光感巡线是巡线任务中最基础的方式,在行进过程中,光感在黑线与白色背景间来回晃动,因此,这种巡线只能用两侧电机交替运动的方式前进,行进路线呈“之”字形。这种巡线方式结构简单易于掌握,但由于只有一个光感,对无法在完成较为复杂的巡线任务(如遇黑线停车、识别线路交叉口等),且速度较慢。
基本思路:光感放置于黑线的左侧,判黑则左轮不动右轮前进,判白则右轮不动左轮前进,如此交替循环。参考程序如下图:
2、单光感巡线+独立光感数线
在很多比赛中,机器人需要做的不仅仅是沿着黑线行进,还需要完成一些其他任务,如在循迹路线上增加垂直黑线要求停车、放置障碍物要求躲避等内容。此时,单光感巡线已不能满足要求。下面以要求定点停车为例,简要介绍单光感巡线+独立光感数线的编程模式。
基本思路:在此任务中要求在垂直黑线处停车,则需要跳出单光感巡线的循环程序体系,可以通过设置循环程序的条件实现这一功能。由于程序的设定,负责巡线的3号光感在行进时始终位于黑线的左侧,不会移动到黑线右侧的白色区域,因此在黑线右侧设置一个光感(4号)专门负责监视行进过程中黑
线右侧的区域,当此光感判黑时,即可判断出小车行进到垂直黑线处,于是终止单光感巡线的循环程序,执行规定的停车任务,然后向前行进一小段距离驶过垂直黑线,继续单光感巡线任务。参考程序如下图:
上述程序只适用于停车一次的需要,在实际比赛中需以定点停车、蔽障任务为基点,将巡线赛道划分为若干个小段依次设定程序,或采用两重循环的程序,重复执行巡线→→定点停车任务:
3、双光感巡线
双光感巡线是机器人竞赛中最常见的巡线模式,两个光感分别位于黑线两侧,以夹住黑线的方式行进。根据两个光感读取的数值不同,可以将光感的探测结果分为左白右黑、左黑右白、双白和双黑四种情况,根据这四种探测结果,分别执行右转、左转、直行和停车四种动作的程序命令。由于这种方法能让两个电机同时工作,机器人运动的速度较快,同时采取两个光敏监测黑线,精度也有所提高。
基本思路:使用两重光感分支程序叠加,为四种探测结果设定与之对应的程序反应,形成循环程序结构,参考程序如下图:展会上,乐高超强Mindstorm EV3智能机器人吸引了所有人的眼球,霸气外露。
EV3最大特点是无需使用计算机就可进行编程:EV3配备了一块“智能砖头”,用户可以使用它来对自己的机器人编辑各种指令。而在过去,使用者只能通过计算机来进行该 *** 作。编程完成后,使用者还需要通过一根数据线将程序下载到机器人身上。但是现在,EV3完全不需要计算机。(其实这个功能不好用,NXT已经有了)
Mindstorms EV3于2013下半年上市,售价349美元,目前,这个制造机器人的“智能砖”平台已经涵盖了中文,日语,西班牙语等9种语言。[1](目前中国还没有正式发售,只能国际长途运输)
乐高机器人编程软件叫LEGO MINDSTORMS NXT、ROBOLAB。
ROBOLAB。它是一个简单、直观、易学的编程环境,也可适用于乐高编程。它基于图形化语言的编程环境,适合各个年龄段的用户使用,程序的编写方式类似于做逻辑表达,不过是全部图形化的。
在基于ROBOLAB编程环境进行程序编写,需要清醒的头脑,清晰的逻辑。程序编写完毕后通过乐高(LEGO)红外传感器传送至机器人(RCX)的记忆体中。
ROBOLAB的出现原本旨在为相关产品做软件支持,经过多年的发展,已经成为青少年进行机器人竞赛的必备编程工具。现在最新版本ROBOLAB 29 能支持新一代乐高(LEGO) 机器人(NXT)。
ROBOLAB是 乐高(LEGO) 机器人(一种基于RCX核心运行的简单机器人)的编程工具。它是乐高玩具公司于2006年8月推出的广受欢迎的新一代玩具机器人系统,该系统包括一个由NI开发、且基于LabVIEW平台的全新推放式图形化编程环境,是目前NXT编程最广泛应用的软件。
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