為了使機械人真正被視為機械人,它必須能夠感知並影響其環境。這就是為什麼感測器對於機械人技術如此重要,而了解如何使用感測器使機械人變得智慧型對於任何新興的機械人專家而言都是至關重要的。我最近啟動了kickstarter,實際上我們**的每個套件都免費提供感測器,因此請在結束之前在此處檢視!
在此skill builder中,我將帶您進行名為「感覺》思考》行動」的機械人操作。這是機械人技術中廣泛使用的一種操作,是開始了解如何對機械人程式設計的絕佳場所。讓我們潛入……
可用的感測器和要感測的物理事物一樣多,但是讓我們使用hc-sr04超聲波距離感測器,因為它便宜,簡單並且廣泛用於機械人技術(它也有乙個非常方便的arduino庫)。
該感測器可以檢測距離,因此讓我們從乙個避免碰撞的簡單機械人開始。該機械人可以向前和向後移動,並可以在任一方向上開啟該點。機械人的前面是距離感測器。現在,我們已經定義了機械人,讓我們開始研究如何使其表現出來。
sense,think,act是乙個決策迴圈,可用於解決許多機械人問題,並且非常簡單。在這種情況下,機械人必須感應前方是否有障礙物。然後,它必須考慮它是否可以前進,或者應該轉向還是後退,然後它將根據該決定採取行動。相同的邏輯可以應用於任何具有幾乎任何行為的感測器的機械人。
機械人會感應到前方是否有小於3厘公尺的障礙物。
如果沒有障礙物,它將向前移動。
如果有障礙物,它將向後移動。
這將很容易轉換為**,但是您可能會意識到,這將導致機械人到達牆時「卡住」振動。它會向前移動直到檢測到牆壁,然後向後移動直到沒有檢測到,然後再次向前移動,依此類推。讓我們以以下方式修改行為。
機械人會感應到前方是否有小於3厘公尺的障礙物。
如果沒有障礙物,它將向前移動。
如果有障礙物,它將向左轉,然後返回到步驟1。
這將一直持續到最終機械人找到3厘公尺內無牆的方向為止。
現在,我們有了一種感覺,思考,行動模型,該模型實際上可以幫助我們的機械人避免障礙。這不是乙個特別複雜的模型,我們可以增加很多複雜性以提高避障能力。
即使使用簡單的機械人,具有非常複雜的感覺,思考行為模型也可以設計為建立非常聰明的行為。這是機械人技術的精髓-軟體中的智慧型!
我們當前的行為有點效率低下,因為機械人必須向左轉3次,僅需向右轉。讓我們以以下方式修改我們的行為,作為遵循上述三個步驟的第四步:
4.如果有障礙物,它將向左轉,然後返回到步驟1。
機械人會感應到前方是否有小於3厘公尺的障礙物。
如果沒有障礙物,它將向前移動。
如果有障礙物,它會左轉並重新感知。
如果沒有障礙物,它將向前移動並重置迴圈。
如果有障礙物,它會向右轉到並重新感知。
如果沒有障礙物,它將向前移動並重置迴圈。
如果有障礙物,則機械人會一直向右轉,直到沒有障礙物為止。
現在,我們的機械人將檢查兩個方向以檢視是否有牆,這意味著機械人將更有效地移動。注意,即使簡單的行為也變得越來越複雜,但是如果我們將這種行為視為一系列的sense,think,act迴圈,那麼它將變得更加容易理解!
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