(共20张PPT)
第二节
顺序结构程序设计(二)
Sequential structure programming
第三章 程序设计基础
1.掌握使用“直行”“转向”模块设计顺序结构程序的方法。
2.理解“直行”“转向”模块在程序设计中的应用及参数设置。
3.了解“直行”“转向”模块的流程图程序对应的JC语言代码的含义。
学习目标
程序的最基本结构是顺序结构,只要按照解决问题的顺序写出相应的语句即可,它的执行顺序是自上而下,依次执行,每条语句只执行一次。
顺序结构程序设计
直行
转向
导学诱思
送快递场地
观察送快递场地——图中白色圆形图带为快递公司(出发点),红色矩形图带为收件人位置(目的地),灰色图带为街道,蓝色障碍物为建筑物。机器人需要从快递公司出发,途经各个收件人位置处,短暂停留,投递快递包裹或显示包裹已送达信息后,继续前行,最后回到快递公司。
自主探究
思考与探究
第1题:机器人沿着街道运动,运动轨迹有什么特点?
第2题:机器人怎样运动,才能不走回头路,并且路径较短?
第3题:每到一个收件人所在地点需要短暂停留或显示包裹已送达信息,可以使用哪些模块实现?
机器人沿街道运动,运动轨迹均为直线。
机器人按照图示方向运动或者改初始角度为90°,先向右侧运动。(这种方式可以少一个转向模块)或者,机器人从出发点后退,先完成B区任务。(此方式在生活中不太实际,除非机器人前后均安装各种传感器)
可以在到达每个收件点后,添加一个“显示"模块,或者“发声”模块(需要自己探 索),或者“延时等待”模块,都可以达到预设效果。
“直行”模块的应用
在执行器模块库中找到“直行”模块,将其拖至流程图生成区,并连接到主程序流程线上。观察“直行”模块,右击该模块,查看其参数设置对话框。
“直行”模块的应用
“直行”模块命令
设计程序,使机器人在仿真环境中目测前进约10厘米后,直接后退5厘米。注意观察其运动轨迹。(不同的机器环境,参数会稍有不同)
实践活动1
思考与探究
2、若想让机器人后退,如何实现?尝试几组速度和时间的组合,让机器人在仿真环境中实现后退一段距离。
注意观察不同速度和时间组合的运动轨迹的长短。
1、尝试将“直行”模块中的速度参数改为50,时间参数为1,进入仿真环境, 显示轨迹,查看运动轨迹。
若将速度参数改为100,时间参数为1呢?速度参数改为10, 时间参数为5呢?
速度参数改为80,时间参数为2呢?
思考
探究
“转向”模块的应用
在执行器模块库中找到“转向”模块,将其拖至流程图生成区,并连接到主程序流程线上。观察“转向”模块,右击该模块,查看其参数设置对话框。
“转向”模块的应用
“转向”模块命令
思考与探究
通过观察“直行”和“转向”模块对应的JC语言代码,不难发现,drive语句后的参数drive (参数1,参数2),当参数1为0时,是转向模块的参数(参数2正值顺时针、负值逆时针);当参数2为0时,是直行模块的参数(参数1正值前进、负值后退)。
“直行”模块和“转向”模块对应的JC语言代码有什么区别?
设计一个程序,使机器人在仿真环境中走出边长目测约为5厘米的正方形,运动之后回复原位。注意查看其运动轨迹。
实践活动2
思考与探究
“转向”模块默认如何旋转?
若要向相反方向旋转该如何修改参数?
“转向”模块与“启动电机”模块功能一样吗?有哪些异同?
利用已学的三个模块做实验,补充以下表格中的数据,注意总结其中的规律。
探究
90
90
90
90
0.25
0.25
0.780
思考与探究
1.利用“启动电机”模块设计程序,可使机器人直行、旋转、走弧线等。
2.利用“转向”模块设计程序,可使机器人原地顺时针或逆时针旋转。
3.利用“直行”模块设计程序,可使机器人向前或向后直行。
4.“转向”模块的速度v、时间r和转角0之间有一定的规律。
5.依据规律可推导出公式。已知转向速度和转角,时间为r=0/(3.6v)。
(计算的数值为约值,不同机器环境,实际数值稍不同)
实验结论
90
90
90
90
0.25
0.25
0.780
进入VJC1.5仿真版软件的仿真环境,加载“送快递场地.ini文件,观察场地,设计路线,使用执行器模块库中的模块设计程序,使机器人在此场地中完成送快递的任务。(注意:每到一个收件人所在地点,或短暂停留,或显示包裹已送达,然后再前行)
实践活动3
【基本任务】完成A区四个快递的投递任务。
【挑战任务】完成A区和B区八个快递的投递任务。
送快递的方法与设计路线并不唯一,在设计程序的时候,尽量使程序易懂,使用尽可能少的模块。
使机器人在操场跑道上行驶一圈。
提示:
1.需使用“直行”“转向”“启动电机”“延时等待”等模块。
2.只需按顺序结构程序执行,依次添加模块,设置参数,仿真中调试即可。
设计程序
练习提升
知识延伸
在执行器模块库中找到“显示”模块,将其拖至流程图生成区,并连接到主程序流程线上。观察“显示”模块,右击该模块,查看其参数设置对话框。
“显示”模块(命令)
知识延伸
“显示”模块命令
谢谢您的观赏
顺序结构程序设计(二)
第三章 程序设计基础
Sequential structure programming