机器人的大脑

作者:dzchen 文章来源:本站原创 发布时间:2005年09月19日 点击数: 字体:

没有大脑,就不能称为机器人

收款机的扫描仪是怎么工作的?首先,激光帮助光电传感器分辨条形码 (输入),收款机内的电脑才可以读信息(程序),然后,发送信号给收款机,在收款机的读出面板,即显示器上显示出(输出)商品的价格等信息。

告诉机器人做什么,然后它才能执行

你是否曾奇怪,我们是怎么让机器人“弄懂”我们想让它做什么的?电话答录系统怎么知道什么时候接电话以及存储信息?当我们走到电动门前时,门会自动打开,原理是什么?它怎么会知道门前有人?还有我们玩的遥控汽车,我们是怎么让它倒退、转向、前进、停止的?

答案就是——大脑。所有的机器人都需要我们告诉它做什么,我们又是怎么实现对机器人的控制呢?主要包括三项内容:

1. 输入

该信息来自机器人的传感器

2. 程序

你想让机器人遵循的一种规则或指令

3. 输出

机器人的运动,通常包括马达(运转)、灯和声音。

以摄像机为例,我们可以很容易弄明白为什么控制过程要包含输入、程序和输出这三项内容。

程序:程序(也称之为“算法”)是机器人的指令组。在这个例子中,我们编写程序要求摄像机拍摄一小时我们喜爱的电视节目。

输入:当采用遥控器控制摄像机时,你就是在通过红外信号输入来控制摄像机执行某一功能。

输出:最后,让我们看一看输出,也就是我们想让机器人做什么。这里做的动作就是打开摄像机,开始录像,一小时后,关闭摄像机。摄像机工作时,我们可以听到摄像机内马达工作的声音,我们还能看到一些表示摄像机正在工作中的指示灯亮了。当我们录制完电视节目后,程序就结束了。

机器人是怎么感知外界的

所有的机器人都装有传感器,用于为机器人提供输入。一些传感器很象我们人类的感觉器官,能够“看到”或“感觉到”外界环境的变化。例如,所有用于开、关电器的开关和按钮都是触动传感器,你触动它们时,它们就能“感觉到”并作出反应。

机器人身体内,有许多不同的传感器在工作。冰箱内的触动传感器对关门的压力作出反应:关闭冰箱内的灯。电话答录机内有一个电路,可以测量电压变化并显示为电话铃响。烤炉或烤箱则是利用温度传感器来控制加热线圈的加热温度。

类似的机器人系统可能会使用不同的传感器完成相似的工作。一些自动控制的灯,如门外楼道的灯,可能会使用运动检测器,当人走近时,就开灯;而有的可能会用光电传感器来感应光线的强弱,天暗时,就开灯。

用于控制机器人的程序可以是很简单,只是单纯的机械控制,合上开关,就可开始一系列运动。例如:用微波炉加热食品时,只需按下“加热”按钮——触动传感器。有时程序也会很复杂,如美国宇航局太空探测器内的全自动照相机控制程序。

一个机器人的控制程序主要取决于以下几种因素:

·使用的传感器类型和数量。

·传感器的安装位置。

·可能的外部激励。

·需达到的活动效果。

可编程乐高积木

RCX是个微型电脑。它是整个用乐高积木、马达及传感器等组件搭建的机器人系统的中枢。

RCX令你能搭建一个机器人控制系统。每次,传感器感应周围环境,接受信息,完成输入。RCX的传感器有许多,包括:触动、光电、角度、温度以及RCX本身的红外接收器。

可用简单的图形化编程语言在计算机上为RCX编写程序。然后,用红外发射仪将编写好的机器人系统程序指令从计算机下载到RCX。

这样,RCX就可控制输出——光电、声音、附着在机械部件上的机器人马达,并可向其他RCX发送红外信号。

因为RCX本身就是一个微型电脑,所以,你的机器人系统可以脱离计算机独立运作。你可以组建任何机器人,无论是智能化住宅内的光敏防盗报警器,还是可以沿轨道运动的机器人或会投篮的机器人。

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