12.第十二章无人驾驶

1、Scratch编程无人驾驶第12课人工智能科普课程1.问一问没有人控制小猫，它自己就能巡线跑，你相信吗？这到底是怎么回事？1.问一问认真观察下，小猫的身上有什么特别之处？2、看一看猫的前面，1个蓝点、1个红点、一个绿点就是小猫的“巡线传感器”，当红色的点碰到黑色的线时，小猫移动前进。当蓝色的点碰到白色的时候，小猫就得右转了，当绿色的点碰到白色的时候，小猫就得左转了。 1 2 33.想一想小猫的移动速度（移动多少步控制）与它需要转弯时候的转弯幅度（向左/右转多少度）要匹配。如果前进速度不当，比如，移动过快（这里设置每次移动10步），那小猫则很容易冲出去。如果保持移动步数是10步，我们把每次转动的

2、角度变为10度，小猫依然可以再飞快的“巡线”。小猫移动速度与转弯幅度需匹配 4.编一编给小猫设计了三个不同颜色的触角，然后通过分别侦测这三个触角是否碰到线路，一个触角负责如果碰到线路，小猫前进几步；另一个触角负责如果碰到线路，朝一个方向旋转几度，否则朝反方向旋转几度。设计思路 4.编一编两个积木的功能类似，只是第2个积木的功能更加准确：第一个积木，角色任意区域碰到颜色，即认为是碰到。第二个积木，只有角色的颜色1区域碰到颜色，才认为是碰到。侦测模块 ：当前角色是否碰到某颜色，这个颜色可以是舞台上的，也可以是其他角色上的。如果碰到，则积木返回真；否则，返回假。 ：当前角色上的颜色1是否碰到某颜色2

3、。4.编一编绘制背景绘制舞台背景，使用“圆形”工具，使用 变形工具，绘制如图所示的轨道。给小猫添加3个传感器4.编一编编写小车脚本4.编一编将小车的起始位置设定好，程序开始运行，小车移动碰到轨道后，沿黑色轨道开始运动，移动速度自定。编写小猫巡线脚本4.编一编拓展练习4.编一编1.你能不能计算出小猫沿轨迹运动一周的时间？2.修改小猫的运动步数，让小猫运动加速，你发现什么现象，你能调整的最快步数是多少？拓展练习4.编一编计算出小猫沿轨迹运动一周的时间。首先起始位置画出一条线，当碰到这条线且计时器大于5时，表示小猫跑了一会儿了，当再次碰到这条终点线时，表示小猫走了一圈了。拓展练习4.编一编5.瞧一瞧

4、学习完小猫自动巡线，也许你觉得无人驾驶离自己还很远，但殊不知前方一大波无人驾驶飞机、小汽车、公交车、出租车、大客车、物流车、清洁车、正在整装待发！6.想一想观看完无人飞机后，接着来观察下陆地上的自行车如何实现无人驾驶的？S形路线跟踪我们的机器人能否也实现S形路线跟踪？6.想一想地板是白色的，线是黑色的。机器人想要实现S形路线跟踪，需要装上能分辨黑白的“眼睛”，这双眼睛是什么呢？6.想一想需要用到以下哪个传感器？巡线传感器的原理7.学一学巡线传感器是由红外发射原理开发的一种传感器，它由一个红外发射LED灯和一个用于接收红外信号的晶体管组成。当红外光遇到白色时，就反射回来；遇到黑色物体时，就被吸收

5、，传感器就接收不到反射的红外信号了。巡线传感器的原理7.学一学简单的流程就是：巡线传感器发射红外光 - 没有接收到反射信号 - 说明遇到黑色物体巡线传感器发射红外光 - 接收到反射信号 - 说明遇到白色物体巡线传感器以稳定的输出信号帮助机器人进行黑线的跟踪。（巡线传感器放在黑色线上全灭，如果放在其他颜色上会亮，不仅仅的白色线）巡线小车应该安装在哪个位置才能识别到地面上的黑线？8.试一试巡线传感器安装的位置如果太高的话，识别不到黑线，因为识别距离3-4cm,越贴近地面，效果越好。巡线传感器灵敏度的调试9.调一调正常情况下，将机器人4个巡线传感器放在白色线上感应，全亮就正常，放在黑色线上感应，全灭

6、就正常。如果放在黑色线上感应，结果全亮，那就是非正常情况，有可能是灵敏度调到最高了，出现常亮的状态。非正常情况的调试方法：把灵敏度调到常亮的状态，然后逆时针拧到全暗的状态，然后再逆时针拧一点点，巡线传感器的灵敏度就是正常的状态了。根据实际情况调整灵敏度：光线太强的话，把巡线传感器的灵敏度调低点，光线偏弱的时候，把巡线传感器的灵敏度调高点。机器人如何沿着黑线走10.走一走为了能够准确辨识小车在黑色线路上的位置，一般布置多个传感器。D4、D3、D2、D1是机器人前端安装的4个巡线传感器，分别向地面发射光线，根据黑色物体吸收所有光线，而白色物体反射所有光线。通过分析4个传感器接收光线的情况来确定机器

7、人的位置。因此，4个巡线传感器接收的信号，传送给主控板处理，如何处理，就是我们要写的程序去分析了。 蓝色框模拟机器人机器人沿着黑线走,4个巡线传感器感应的黑白线存在的16种情况，考虑黑胶布的宽度为2个传感器的宽度进行作分析10.走一走情况分析D4D3D2D1是否存在可能第1种情况1（黑）1（黑）1（黑）1（黑）碰到终点线第2种情况0（白）0（白）0（白）0（白）有可能第3种情况1（黑）0（白）0（白）0（白）有可能第4种情况1（黑）1（黑）0（白）0（白）有可能第5种情况1（黑）1（黑）1（黑）0（白）不可能第6种情况1（黑）0（白）0（白）1（黑）不可能第7种情况1（黑）1（黑）0（白）1（

8、黑）不可能第8种情况1（黑）0（白）1（黑）0（白）不可能第9种情况0（白）0（白）0（白）1（黑）有可能第10种情况0（白）0（白）1（黑）0（白）不可能第11种情况0（白）1（黑）0（白）0（白）不可能第12种情况0（白）0（白）1（黑）1（黑）有可能第13种情况0（白）1（黑）1（黑）0（白）有可能第14种情况0（白）1（黑）0（白）1（黑）不可能第15种情况0（白）1（黑）1（黑）1（黑）不可能第16种情况1（黑）0（白）1（黑）1（黑）不可能10.走一走机器人巡线存在的7种可能情况 1 7 6 5 4 3 210.走一走情况分析D4D3D2D1存在可能第1种情况1（黑）1（黑）1（黑

9、）1（黑）第2种情况0（白）0（白）0（白）0（白）第3种情况1（黑）0（白）0（白）0（白）第4种情况1（黑）1（黑）0（白）0（白）第5种情况0（白）0（白）0（白）1（黑）第6种情况0（白）0（白）1（黑）1（黑）第7种情况0（白）1（黑）1（黑）0（白）机器人巡线存在的7种可能情况11.编一编当出现4路巡线都识别为全黑，机器人可能被拿起，则停止运动当出现4路巡线都识别为全白，机器人可能脱离黑线，则停止运动判断机器人是否在黑线右边，是则机器人向左矫正判断机器人有两个巡线传感器在黑线上，是则前进11.编一编判断机器人是否在黑线左边，是则机器人向右矫正判断机器人有两个巡线传感器在黑线上，是则前进11.编一编判断机器人是否在黑线中间，是则机器人前进11.编一编控制手脚的张开程度，请根据机器人实际效果微调，每次调动幅度建议在1020间11.编一编机器人巡线脚本11.编一编小组比赛：在规定的时间内，机器人沿着八字线把起点的一次性杯子推到终点，看哪个小组以最快的速度到达。12.比一比起点终点13.说一说知识汇总 大家好！我叫李小明。今天我学习了无人驾驶。1.小猫巡线，侦测模块的运用？2.巡线传感器的原理？3.巡线传感器的安装方法？