机器人教程-1

机器人教案-1目录

一．取出机器人........................................................................... 3

二．给机器人检查身体............................................................... 4

2.1．打开电源开关.............................................................. 4

2.2.运行自检程序................................................................. 5

2.2.1 自检项目...................................................................... 6

2.2.2 机器人部件.................................................................. 6

2.2.3 逐项检查...................................................................... 8

三．运行表演程序..................................................................... 12

3.1．安装 VJC1.5.............................................................. 12

3.2．连接串口通信线........................................................ 13

3.3．打开流程图界面........................................................ 13

3.4．配置机器人型号........................................................ 15

3.5．下载表演程序............................................................ 15

3.6．运行表演程序............................................................ 17

四．自己动手编程序................................................................. 17

4.1．模块的连接................................................................ 18

4.2．设置参数.................................................................... 19

4.3．下载程序.................................................................... 20

4.4．运行程序.................................................................... 21

4.5．模块的删除................................................................ 21

4.6．模块的插入................................................................ 24

附录A．几种常用的操作......................................................... 26

A.1．如何更新操作系统................................................... 26

A.2．如何为机器人配置型号........................................... 26

A.3．如何给机器人充电................................................... 27

一．取出机器人

打开包装箱，我们发现里面有：能力风暴机器人一台，串口通信线一根，AS-DIY 配件一包，VJC1.5 开发光盘一张，充电器一只。

小心地拿出机器人，放在桌子上。

机器人下部的碰撞环是柔性部件，拿的时候要小心，尽量不要接触碰撞环。拿机器人的姿势如图1 (a) 所示。图1 (b)

的拿法要避免，否则会使碰撞传感器失灵。

方式（a）：正确的拿法，手指勾住传感器孔。

方式（b）：错误的拿法，双手捧住碰撞环。

二．给机器人检查身体

给机器人检查身体，就是运行自检程序，观察机器人各部分功

能是否正常。您可以按照下面的步骤进行操作。

2.1．打开电源开关

按下机器人的电源开关（如图2），您会听到“嘟”的一声，同时绿色电源指示灯亮，说明电源开关已经打开，机器人的电源接通了。这时可看到机器人液晶显示屏上出现“ASOS2002 GrandarAbility Storms”的字样，并且液晶屏右下角有“太极图”在跳动。

如果看不到“太极图”跳动，则说明机器人里没有了操作系统ASOS，请您为机器人下载操作系统（参见附录A.1）。

2.2.运行自检程序

刚出厂的机器人，通常都已有自检程序储存在里面。开机后，只要按一下运行键，自检程序就可以运行了。自检项目共有九项，每检查完一项，都需按一下运行键，以继续下一项。请先别急，仔细往下看，读到2.2.3 节再动手。

2.2.1 自检项目

给机器人检查身体，共有九个项目，如下表所示：

2.2.2 机器人部件

与自检项目对应的机器人部件如图3所示：

2.2.3 逐项检查

按下机器人的运行键，机器人就开始自检了，LCD 液晶屏上显示“AS-MII Inteligent Robot Test”，紧接着就开始了第一个自检项目：

1）．检查LCD 液晶屏

LCD 液晶显示屏安装在机器人的外壳上，作用是显示各种信息，便于了解程序执行中的情况。

显示屏可以显示16×2个字符（每行16个字符，共2 行），机器人与我们之间的交流可以通过显示屏反映出来。显示屏可以告诉您机器人运行的信息，这一点在以

后调试程序时尤其显得重要。

自检开始后，LCD显示屏标明的测试项目为“Now Test NO.1”，接着提示“LCD Test”,然后就开始显示字符，如数字、符号、字母等。注意观察LCD 显示屏有没有出现黑屏(出现整排兰色条纹)或无字符等现象，如果没有，说明机器人的LCD 显示屏是正常的。

LCD 液晶显示是否正常？ Yes No

2）．喇叭检测

第二次按下“运行”键，机器人就开始了第二项检查工作，LCD显示屏标明的测试项目为“Now Test NO.2”，接着提示“Piezo Test”,请注意听机器人是否在为你“唱歌”，声音是否清晰响亮。

机器人是用喇叭发声，喇叭是机器人的“嘴巴”，它装在主板上。显示屏上的数字会伴随着机器人的声音不断变化，显示的数字是机器人发出的声音频率。音调越高，显示的数字就越大。

喇叭是否正常？ Yes No

3）．光敏检测

机器人的光敏传感器安装在外壳上，两只光敏传感器一左一右，用来识别外界光线的强弱。

再按一下“运行”键，机器人就开始了第三项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.3”，其后在LCD 上有类似“PhotoL242 R248”的提示，其中L 表示“左光敏”，R 表示“右光敏”，字母后面的数字表示机器人检测到的光线强度值。

随着光强的不同，光敏传感器的感应数值也不同，其变化范围为0～255。光强越弱，数值越大，光强越强，数值越小。在相同光强条件下，左右两边光敏传感器的数值偏差应当小于10。

光敏传感器是否正常？Yes No

4）．红外检测

红外传感系统也安装在机器人的外壳上，左右两侧一边一只红外发射管，中间一只红外接收模块。红外传感器的作用是检测机器人前方、左前方、右前方是否有障碍物。

再按下“运行”键，机器人就开始了第四项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.4”，其后在LCD出现“IR Test”提示。

刚出厂时，红外检测的距离设置在30cm左右。将A4纸大小的障碍物分别放在机器人的正前方、左侧、右侧时，观察LCD的变化。

红外传感器是否正常？Yes No

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5）．话筒检测

再按一下“运行”键，机器人就开始了第五项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.5”，其后出现“Microphone Test”提示。

对着AS-MⅡ的话筒槽孔（蜂窝状小孔）说话，看LCD上的“>”号是否增加。 话筒是否正常？Yes No

6）．检测碰撞传感器

机器人的碰撞传感器，相当于我们人类的触觉。它虽然只用了四只碰撞传感器，却能感知全身碰撞的方位。

再按一下“运行”键，机器人就开始了第六项检查工作，LCD标明的测试项目为“Now Test NO.6”，其后出现“Bumper Test”字样。

当你用手从不同方向触动碰撞环时，LCD 就会相应地显示出机器人受到碰撞的方向：

用手从正前方挤压碰撞环，LCD 显示屏上显示“Front”；

用手从正后方挤压碰撞环，LCD 显示屏上显示“Back”；

你也可以试试其他方向，如左、右、左前、右前、左后、右后

方等。

碰撞传感器是否正常？ Yes No

7）．检测运动系统

再把机器人放到开阔的平地上（有2 米×2 米大小即可），按一下“运行”键，

机器人就开始第七项检查工作。液晶屏标明的测试项目为“Now Test NO.7”，接着提示“Motor Test”，其后机器人将会移动、转弯，同时在LCD 上显示机器人移动的累计“距离”和瞬时电机转速。

如：

Motor 30 L 100

Test 31 R 100

表示左电机速度100，右电机速度100，左轮转过30 个单位，右轮转过31 个单位。

运动系统是否正常？ Yes No

8）．检测光电编码器

第七项检测完成后，把机器人从地上拿起来，再按一下“运行”键，机器人就开始了第八项检查工作，LCD 标明的测试项目为“Now Test NO.8”，接着提示“Encoders Test”。

机器人的轮子每转动1 圈，码盘也随着转动1 圈，LCD上显示的光电编码器的计数值约等于33。即轮子转动1 周，光电计数为33。

我们可以用手分别转动左、右两侧的轮子，观察显示屏上的数

字变化情况。

光电编码器是否正常？ Yes No

9）．检测扩展电机

再按一下运行键，显示屏标明的测试项目为“Test No.9”，接着提示“DC Motor 3”，这时就开始检测扩展电机了。扩展电机通常接在机器人主板的MDCA3 接口上。此项检测在此不多介绍，我们只要知道有这项功能就行了。

自检程序全部完成后，按一下复位键，机器人就会停止运行。

最后关闭电源开关。也可以不按复位键，直接关闭电源开关。

您的机器人各项功能都正常吗？如果有什么问题，请跟我们联系。您可以打电话至021－64952827－1000，也可以发电子邮件至[email protected]，我们将及时为您服务。

三．运行表演程序

首先说明几个术语，“点击、单击”均指点一下鼠标左键，“双击”指连续快速点击两下鼠标左键，“右击”指点一下鼠标右键。

3.1．安装 VJC1.5

把VJC1.5 开发版安装光盘放入电脑光驱中, VJC1.5就能自动安装到电脑上。如果未能自动安装，请打开“我的电脑”，打开“光盘”，运行光盘中安装程序“VJC1.5Setup.exe”，然后按照安装向导的提示一步步操作，就可以将VJC1.5开发版安装上了。

安装完成后，桌面上会出现VJC1.5图标。

3.2．连接串口通信线

在许多情况下，如下载程序或调试程序时，机器人与计算机要用串口通信线连接起来。连接的方法是：将串口通信线的一端与电脑机箱后面的9 针串口相连，另一端连在机器人的下载口上。

3.3．打开流程图界面

双击桌面上的VJC1.5 图标，会出现以下对话框：

默认的选项是“新建――流程图”，单击确定，即可进入流程图界面，如图5所示。

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3.4．配置机器人型号

VJC1.5 是能力风暴机器人专用的编程软件。VJC1.5 安装好之后，需要配置机器人型号，也就是使编程软件与机器人相匹配。配置机器人型号是编写程序之前必须要做的工作，否则程序就不能正确地下载运行。这一点请务必注意！

先看清楚包装箱上的机器人型号。假设您手上的是AS-MII机器人，下面来说说为VJC1.5 配置型号的操作方法。其它型号可以类似配置。

(1) 打开流程图界面（参见3.3）。

(2) 单击菜单栏中的“工具（T）”选项卡，在下拉菜单中单击“设置选项（O）”，随之会弹出一个设置对话框。

(3) 在设置对话框中“机器人型号”组合框里单击向下的箭头，在弹出的下拉框中，单击“AS－MⅡ”。

(4) 单击“确定”按钮，退出设置。

(5) 关闭窗口，回到桌面，重新打开流程图界面，为机器人配置的型号“AS—MⅡ”就生效了。

3.5．下载表演程序

做好上面四项准备工作，您就可以下载机器人表演程序了，方法如下：

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（1） 连接串口通信线，

（2） 打开机器人电源开关，

（3） 单击菜单栏中“工具（T）”选项卡，在弹出的下拉菜单中单击“机器人表演程序”，如下图所示：

随后会弹出“智能下载程序”对话框（如图7 所示），并显示下载进程。注意观察

下载程序是否正常。

（4） 当对话框中出现“成功下载”字样后，关闭对话框。表演程序就下载到机器人中了。

3.6．运行表演程序

下载成功后，把串口通信线从机器人下载口拔下来，就可以让机器人表演了。机器人表演程序包含6 个程序，说明如下：

(1) 电子琴 Piano―――从不同的方位触动碰撞环，机器人会发出不同的声音。

(2) 声与光 I'm in dark―――在明暗不同的光线下，机器人会发出不一样的叫声。

(3) 跟我走 Follow―――机器人会跟着前方的物体走。能力风暴就像一个可爱的宠物。

(4) 回声 Echo―――您叫机器人一声，机器人就会回应一声。能力风暴是不是很听话？

(5) 走向亮光 Goto light―――如果房间里点着一支蜡烛，机器人就会向蜡烛走过去。

(6) 三步舞 I'm dancing―――机器人还会跳舞呢，欣赏一下吧。

把机器人带到一块空旷平坦的地方（有2米×2米大小即可）,按运行键，就可以运行表演程序了。一个程序结束，再按一下运行键，就可以运行下一个程序。现在就开始吧！

想一想：表演程序分别用到了什么传感器？

四．自己动手编程序

在流程图界面中，我们可以看到以下几个部分：菜单栏、工具栏、模块库区、流程图生成区、JC 代码显示区(单击“JC 代码”快捷按钮

如下图所示： 即可显示)、垃圾箱等。

在执行器模块库中有以下一些模块：直行，转向，启动电机，延时等待，发音等。

自己编程序可以仿照下述步骤进行。

4.1．模块的连接

单击“直行”模块，移动鼠标，将“直行”模块拖到“主程序”模块的正下方，单击鼠标，“直行”模块就放下了，且会和“主程序”模块连接上。

连接的标志是“直行”模块和“主程序”模块之间出现了一个箭头。如果没有箭头，说明还没有连接好，单击“直行”模块，将它往“主程序”模块的下方挪一挪，再单击鼠标放下就可以了。如图9所示。

4.2．设置参数

用鼠标右击直行模块，会出现一个对话框，在对话框中可以设置机器人直行的速度和时间。如果速度值是正的，机器人将作前进运动；如果速度值是负的，机器

人将作后退运动。如图10 所示：

4.3．下载程序

下载当前编写的程序可按下述步骤进行：

(1) 连接串口通信线。

(2) 打开机器人电源开关。

(3) 单击菜单栏中“工具（T）”选项卡，在弹出的下拉菜单中单击“下载当前程序

（D）”，随后会弹出“智能下载程序”对话框，并显示下载进程。请注意观察下载程序是否正常。

(4) 当对话框中出现“成功下载”字样后，单击对话框上的“关闭”按钮即可。

4.4．运行程序

成功下载当前程序后， 拔下串口通信线，按一下运行键即可运行。看机器人是否按照您的要求，前进了一段时间，然后就停下来呢？

4.5．模块的删除

在编程序时，如果有的模块多余了，可以将其从流程图上拿下来，放进垃圾箱。具体操作请看下面的例子。

例：请删除图11 中流程图里的“显示”模块。

注：流程图连接好后，右击“发音”模块，在弹出的对话框中，可以设置音符。

操作步骤：

（1） 单击“显示”模块，将“显示”模块连同其下的“发音3”、“发音4”模块挪到流程图区的空白处，再单击鼠标把它们放下来，“显示”模块就与主程序分离了。如图12 所示：

（2） 用同样的方法，将“发音3”、“发音4”模块与“显示”模块分离，如图13 所示：

（3） 单击“显示”模块，将其拖到垃圾箱处，再单击鼠标，“显

示”模块就被删除了，如图14 所示：

（4） 将“发音3”、“发音4”模块重新与主程序连接上就可以了，

如图15 所示：

4.6．模块的插入

编写程序时，常常要插入模块，可以模仿下面的例子进行操作。

例：在下面的程序中插入“延时等待”模块。

注：单击“程序模块库”，将其打开，可以看到“结束”模块。

操作步骤：

（1） 单击“停止电机”模块，将它连同“结束”模块一起挪到

流程图生成区的空白处，再单击鼠标把它们放下来，“停止

电机”模块就与主程序分离了。如图17 所示：

（2） 将“延时等待”模块连接到“启动电机”模块的下方。

（3） 再将“停止电机”模块连同“结束”模块连接到“延时等待”模块的下方就

可以了。如图18 所示。

流程图编好后，您可以在模块上右击鼠标，分别为“启动电机”

模块和“延时等待”模块设置参数：左右电机功率和时间。然后下

载当前程序，就可以运行了。动手试试吧！

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附录A．几种常用的操作

A.1．如何更新操作系统

答：更新操作系统可按下述步骤进行：

（1） 连接串口通信线（参见3.2）。

（2） 打开机器人电源开关。

（3） 打开流程图界面（参见3.3）。

（4） 单击菜单栏中“工具（T）”按钮，在弹出的下拉菜单中单击“更新操作系统”，随后会弹出“智能更新操作系统”对话框。

（5） 按下机器人上“复位(ASOS)”键，此时对话框中会显示下载进程，同时机器人主控制板上的黄色发光二极管闪动，表示数据正在传送。

（6） 当对话框中出现“成功下载ASOS，系统更新完成”后，关闭对话框即可。

A.2．如何为机器人配置型号

答：VJC1.5是能力风暴机器人专用的编程软件。VJC1.5安装好之后，需要配置机器人型号，也就是使编程软件与机器人相匹配。

配置机器人型号是编写程序之前必须要做的工作，否则程序就不能正确地下载运行。这一点请务必注意！

首先检查一下包装箱上的机器人型号，然后按下面的方法操作，就可以为VJC1.5 配置型号了。（这里以AS-MII 机器人为例，其它型号可以类似配置。）

（1） 打开流程图界面（参见3.3）。

（2） 单击菜单栏中的“工具（T）”选项卡，在下拉菜单中单击“设置选项（O）”，随之会弹出一个设置对话框。

（3） 在设置对话框中“机器人型号”组合框里单击向下的箭头，在下拉框中单击“AS－MⅡ”。

（4） 单击“确定”按钮，退出设置。

（5） 关闭窗口，回到桌面，重新打开流程图界面，为机器人配置的型号“AS—MⅡ”就生效了。

A.3．如何给机器人充电

答：将充电器的直流输出端接到机器人的充电口上，再将另一端插到220V 电源上，即可为机器人充电。充电时，机器人的充电指示灯（红灯）将会发光。大约一个半小时即可充满电，电充满后，充电指示灯自动熄灭。

（1） 开机充电

开机充电又叫在线充电，机器人可以一边工作，一边充电。充电不会影响你与它交流。

（2） 关机充电

你也可以选择一段集中的时间，关掉电源，为机器人充电。由于机器人用的是锂电池，没有记忆和充爆的问题，因此可以随用随充。

A.4．如何下载自检程序

答：下载自检程序可按下述步骤进行：

（1） 连接串口通信线（参见3.2）。

（2） 打开机器人电源开关。

（3） 打开流程图界面（参见3.3）。

（4） 单击菜单栏中“工具（T）”按钮，在弹出的下拉菜单中单击“机器人自检程序（S）”，随后会弹出“智能下载程序”对话框，并显示下载进程。

（5） 当对话框中出现“成功下载”字样后，单击对话框上的“关闭”按钮即可。成功下载自检程序后，拔下串口通信线，按一下运行键即可运行自检程序。

A.5．如何下载当前程序

答：程序编好后，须下载到机器人中去运行。下载当前程序可按下述步骤进行：

（1） 连接串口通信线（参见3.2）。

（2） 打开机器人电源开关。

（3） 单击菜单栏中“工具（T）”按钮，在弹出的下拉菜单中单击“下载当前程序

(D）”，随后会弹出“智能下载程序”对话框，并显示下载进程。

此时注意观察下载程序是否正常。

（4） 当对话框中出现“成功下载”后，单击对话框上的“关闭”按钮即可。 成功下载当前程序后，拔下串口通信线，按一下运行键即可运行当前程序。

A.6．如何正确使用“复位/ASOS”按钮

答：“复位/ASOS”按钮是复合按钮，用于下载操作系统和复位。

复位功能：在机器人运行程序的过程中，按下此按钮，机器人就会中断程序的运行。这时，按一下运行键，或关机、开机、然后按一下运行键，可让程序从头开始运行。

更新操作系统功能：连接好串口通信线，打开机器人电源开关，在VJC1.5 流程图界面中选择“工具（T）--更新操作系统（U）”命令，然后按下此按钮，即可更新操作系统。

如果在下载程序的中间，不慎按下了复位按钮，机器人会误认为是更新操作系统，而不是下载当前程序。这时请重新更新操作系统（附录A.1），再下载当前程序（附录A.5），即可将程序成功下载。

A.7．下载程序需要注意哪些问题

答：下载程序应注意以下几方面问题：

(1) 下载程序可以使用菜单栏中的“工具（T）”选项卡，也可以使用工具栏中的“下

载”快捷按钮。

(2) 按照对话框中的要求逐一检查（电源开关是否打开等）。

(3) 耐心等待下载过程结束。直到出现“下载成功”字样，关闭对话框后，才能按下运行键。否则会产生误操作，参见附录A.6。

A.8．如何让机器人走的直线更好

答：编程序让机器人走直线，可以使用“直行”模块，也可以使用“启动电机”模块。

使用“直行”模块，机器人左右两只电机设置的速度将是一致的（参见4.1－4.4 节）。但由于机器人有制造误差，或者受摩擦力的影响，左右两个驱动轮的实际速度可能并不一致。这并不影响机器人的功能。只要机器人走的直线误差不是很大，机器人还是合格的。

如果使用“直行”模块时，机器人走的直线不理想，可以使用“启动电机”模块（参见图18），分别调整左右电机的速度，直到机器人走出您满意的直线为止。

如果您深入学习下去，将来还可以用PID 算法编写更精细的JC 程序，让机器人智能走直线呢。

A.9 如何顺利下载程序

答：初学者下载程序时，常常会碰到这样那样的问题。这里推荐一种比较可靠的步骤，能让您顺利下载程序，如下所述：

(1) 更新操作系统，参见附录A.1；

(2) 配置机器人型号，参见附录A.2；

(3) 下载自检/当前程序，参见附录A.4/ A.5。