第一章 双龙仿真教学机器人软件平台

第一章 双龙仿真机器人SLBASIC V3.0软件平台 13 第一章 双龙仿真教学机器人软件平台 1.0问题的提出 随着我国电脑的普及,中MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1713871640351_1以“机器人平台”学习单片机技术、信息技术与机器人创新开发等新技术、新知识。“机器人”教学,是时代的需要,应适教育的需要,提高学生素质的好 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。教学创新机器人可分为轮式机器人、仿生机器人、虚拟（用2D/3D制作）仿真机器人及网络机器人,上述也可以组合成综合机器人。机器人的核心控制部件是单片机及计算机的信息技术。我国普通高中通用技术课程教材《简易机器人制作》己于2004年秋季试点,现在逐渐在全国推广,又高中信息技术课至高点也是机器人技术,所以“机器人”是青少年学习各种知识的理想平台。 我国广大中小学,尤其农村中小学经济条件、实验条件较差, 这些学校要开设“机器人”课程,会有一定难度,双龙电子考虑到以上情况,利用2D、3D 多媒体软件技术,图形软件控制技术、模块化SLBASIC解释型语言、通讯技术等,开发了2D、3D仿真(虚拟)教学机器人(简称仿真教学机器人),可使用语音识别技术,语音对话,用语音指挥仿真机器人动作。只要你会操作电脑,你就会开发创新设计仿真机器人,使我国所有中小学开设“机器人”教学既省钱,又采用了最新科研成果,又达到同样教学效果。 1. 1 3D仿真教学机器人特点 仿真教学机器人又可分为2D(二维平面)、3D(三维立体)二种。双龙SL-DIY系列轮式仿真教学机器人用2D制作,双龙SL-DIY仿生仿真教学机器人可用3D技术制作。3D仿生仿真教学机器人可用鼠标拖动,可让你在任意角度随时观看他的图像、用图形软件控制机器人做各种动作表演,直观明了。图1为从不同角度看到的同一姿态虚拟机器猫图像。 图1 3D虚拟机器猫视图 3D仿生仿真教学机器人(简称仿真教学机器人)又可分仿人形机器人、通用仿生机器人、卡通机器人(或火柴棒机器人、动画机器人)等。虚拟机器人可以由硬件或软件来控制,达到仿真教学机器人与实体机器人同步协调动作。仿真教学机器人也可在电脑屏幕上独立设计,分解、合成各种动作,修改动作幅度(用鼠标拖动滑块或直接输入参数),单步前进调试,单步后退调试,连续运行、脱机(脱离实体机器人)运行、修改运动速度参数、文件保存等操作。仿真教学机器人可以做实体机器人无法完成的各种高难度特技动作,配上乐曲,可开发出很多具有创新娱乐节目的演示。 有经济实力的学校,可开发仿真教学机器人与实体机器人同步开发调试运行。经济条件较差的学校,只要购一套实体机器人,先在电脑上用仿真教学机器人创新开发调试,再连接用实体机器人调试验证,这样既可达到人人动手创新开发,又为学校节省了大量实验器材的费用。 仿真教学机器人是建立在充分利用电脑资源基础上开发创新应用的典范。电脑运行速度高,存储容量大,软件、硬件资源丰富齐全等。仿真教学机器人应用了2D,3D动画技术,电脑绘画技术,音响技术,通讯技术,单片机控制技术,有线无线网络技术, 还可利用数字语音识别技术,数字电影技术,游戏机软件技术等等,使仿真教学机器人更加丰富多彩、有声有色、生动活泼。 仿真教学机器人中的仿人形机器人,用户可更换服装、人的头像(服装库、头像库); 仿生机器人也可更换(动物外形库、动物头尾库)。 SL-DIY02-9机器人控制板,用AVR单片机控制实体机器人最多可控制32只伺服电机,与仿真教学机器人可同步联同动作。 用户可开发下列仿真机器人: 仿真跳舞机器人(根据音乐节拍跳舞), 仿真特技机器人(做各种高难度杂技动作), 仿真礼仪机器人(当有人接近时发出欢迎引导问候语音), 仿真娱乐机器人, 仿真教学机器人, 仿真咨询机器人, 仿真阅读机器人, 仿真聊天机器人, 仿真保安机器人, 仿真宠物机器人, 仿真网络机器人, 仿真医疗机器人, 仿真网络马桶机器人(随时反映主人的身体健康状况), 仿真秘书机器人等等。 3D仿真教学机器人详细内容请参阅《单片机创新开发与机器人制作》第六章仿生机器人的设计与制作。耿德根、詹卫前、李青编著,附光盘软件资料,北京航空航天大学出版社出版。 1.2 2D双龙仿真教学机器人软件平台 双龙轮式仿真教学机器人用2D多媒体技术制作, 命名为“双龙仿真教学机器人”,她适用于双龙SL-DIY系列（SL-DIY08-8/08-16/08-51/08-PIC/08-61A/08-8A/SLROBOT-M8等）轮式教学机器人。双龙仿真教学机器人在电脑屏幕上运行，用双龙模块化SLBASIC(BASIC是计算机初学者语言)解释型语言程序控制。 双龙模块化SLBASIC解释型语言的具体操作,参阅《模块化软件在AVR单片机及教学机器人上的应用》一书中《第3章 模块化SLBASIC解释型语言》内容学习、实验操作。当然也可以使用《第2章 模块化图形化SLBASIC流程图软件》生成模块化SLBASIC解释型语言来控制双龙仿真教学机器人。 双龙仿真教学机器人软件平台，根据实验项目编程内容要求，可以选择不同工作场地。我们提供寻线场地、避悬崖场地、方格场地、迷宫场地等，当然用户自已也可以设计仿真教学机器人工作场地。 双龙仿真教学机器人软件平台上有三个地面传感器、三个避障传感器、一个电子罗盘传感器等。地面传感器可以识别地面颜色，便于开发仿真教学机器人高级应用项目。仿真教学机器人运动中实时显示各种传感器的工作状态、颜色及实时的方向角度，如图2所示。双龙模块化SLBASIC解释型语言分V1.0/V2.0/V3.0多种版本,语句功能强大,应用面广,适合不同文化程度的群体及不同应用场合的需求。双龙仿真教学机器人尤其画图功能、语音功能(会说话、会唱歌、会朗读诗词等)、语音识别功能(人机对话、人机互动)等,是众人喜爱的高科技仿真教学机器人。双龙仿真教学机器人软件V3.0版本,相似LOGO语言功能,但比LOGO语言功能更强大,软件使用更方便。双龙仿真教学机器人也适合我国青少年、中小学学生等课堂学习机器人知识、学习程序设计及科技创新开发应用。 图2 双龙仿真教学机器人软件平台 双龙仿真教学机器人软件平台简介: ①双龙仿真教学机器人软件平台标题栏，显示版本号及运行的文件名。 ②快捷按钮工作栏，有运行、暂停、继续、停止、场地、复位、新建、打开、保存、另存、下载、退出、注册、场地、场地编辑、小车等操作快捷按钮。 “运行”快捷按钮：当源程序窗口中有源程序,按“运行”快捷按钮,则按程序要求执行运行。 “暂停”快捷按钮：暂停刚才执行的程序。 “继续”快捷按钮：继续刚才暂停的程序。 “停止”快捷按钮：停止刚才执行的程序。 “底图”快捷按钮：“底图”是用图形软件制作的*.BMP文件。场地具有缩放功能, 底图场地范围从60％到130％改变,便于观察机器人运动情况。我们提供寻线、方格、彩色、空白等底图场地,用户也可以用图形软件设计自己喜爱的底图工作场地。 “复位”快捷按钮：使双龙仿真教学机器人恢复到初始位置。 “新建”快捷按钮：在源文件窗口内新建源文件，可以在Word文档中编辑或复制粘贴源程序到源文件窗口中。 “打开”快捷按钮：打开TXT源文件。 “保存”快捷按钮：保存TXT源文件。 “另存”快捷按钮：源文件另存为TXT文件。 “下载”快捷按钮：下载TXT文件到SL-DIY08-8实体教学机器人中去。 “退出”快捷按钮：退出双龙仿真教学机器人软件平台。 “注册”快捷按钮：双龙仿真教学机器人软件平台中的工作按钮必须注册后才能工作。 “场地” 快捷按钮：指打开避障场地,如“迷宫.wls”场地。 “场地编辑” 快捷按钮：打开避障场地的编辑。 “小车” 快捷按钮：打开小车按钮，可以调入改换仿真机器人外形图。双龙电子提供福娃、老鼠、海龟、金龟子、汽车等图形，以满足科技创新的需求。用户自己也可以设计你喜爱的仿真机器人外形图。 ③双龙仿真教学机器人工作场地,按住鼠标右键,可以把工作场地移到合适位置。可更换场地，按“底图”快捷按钮，打开新的底图工作场地。 ④SLBASIC源程序工作窗口,可以编辑、修改、复制、粘贴等操作。源程序工作窗口可拉宽、缩小及拉长缩短，便于观察源文件。 ⑤显示双龙仿真教学机器人工作状态及显示运算结果。 ⑥避障传感器工作状态显示,有障碍物为红灯。 ⑦地面传感器工作状态显示及场地当前颜色显示 ⑧指示当前双龙仿真教学机器人工作状态。发光二极管(对应实体机器人发光二极管)工作状态显示。 ⑨方向传感器实时显示仿真机器人头部指向的角度,另一为对场地缩小放大控制, 场地范围可以从60％到130％变换。 ⑩双龙仿真教学机器人。 1.2.1双龙仿真教学机器人工作底图场地: 图3黑白寻线底图场地 图4 彩色（应用深色）寻线底图场地 图5地面传感器可识别彩条底图场地 图6地面传感器可识别彩色底图场地 图7 避悬崖底图场地 图8方格底图场地中红点标记为机器人所在位置 图9 地面传感器可识别彩色 图10 避障传感器位置图 当先打开底图“迷宫砖墙.BMP”,再打开“迷宫.wls”图,把两图重叠在一起,仿真机器人走迷宫的图就很好看了,如图11所示。 图11 迷宫图 1.2.2障碍场地的编辑 场地编辑器是专门作为障碍场地的编辑使用，进入场地编辑器，即显示场地编辑屏幕。①为场地编辑快捷按钮，请按 “打开”按钮，打开 “迷宫.wls”图形文件,场地尺寸为512X512,如②所示,该窗口为障碍图形编辑窗口。③为各线段名称显示窗口,可以检查所有线段的坐标位置、线段长度及角度参数。④为选中该线段时,该行变为蓝色,同时在图形编辑窗口中该对应线段变为红色,如⑤所示。⑥为所选择的线段有关数据,显示线段名称、X坐标、Y坐标、长度、角度参数,可以用对应尖头按钮增加或减少,在对应尖头处,按住鼠标左键不松手,可以快速移动线段位置,也可直接手工输入有关参数,仿真机器人初始位置为X坐标及Y坐标的原点。 快捷按钮中新建—新建障碍场地; 打开—打开原有的障碍场地,如迷宫.wis场地,见图12所示; 保存—保存当时正在编辑的障碍场地; 另存—另存为其它障碍场地名; 退出---退出场地编辑器; 底图—打开BMP空白底图或BMP方格底图,以便确定编辑场地时有关位置作参考。 添加—添加新的线段名称及线段数据。编辑“定位线.wls”场地,如图13所示,可以查看线段的坐标位置,作为你编辑场地时作参考。 删除—删除不需要的线段。 注意：障碍场地相当于砖墙,仿真机器人是无法穿越的,所以当你设计“定位线.wls”场地时,机器人是抖动的,只有把机器人上及周围线段删除掉, 机器人才不抖动。 图12场地编辑窗口 图13定位线图 1.3 系统要求 操作系统：双龙仿真教学机器人编程运行工作，可运行在中文Windows 98/ME/2000/XP平台上。 硬件要求：任何一台可以运行Windows 98/ME/2000/XP的个人电脑，有一个空余的串口或USB口及并口以及配套的双龙单片机开发实验板或机器人。 1.4软件安装注册 ① 解压安装:把光盘或网上下载的“SLFZRobotSetup安装版本”软件解压后,出现SLFZRobotSetup安装快捷图标, 如图14、图15所示。 图14解压文件 图15 安装快捷图标 双击该快捷图标,出现安装向导及安装提示操作,根据提示安装操作, 如图16、图17所示。 图16安装向导 图17安装 ②安装完成后,出现双龙仿真教学机器人工作平台，只有先付款后，才能获得注册码序列号信息，才能打开双龙仿真教学机器人工作平台所有功能。同时在桌面上出现双龙仿真机器人快捷图标。 特别说明: · 双龙仿真教学机器人软件系统SLFZRobotSetupV3.0版定价80元(每台电脑注册费),如要开发票,则需另加20元特快邮资。 · 双龙仿真机器人SLBASIC V3.0版安装后,把WAV文件夾考贝到安装目录《双龙仿真机器人3.0版》中,才能调用外部(300--393)语音文件。 · 语音识别必须安装语音识别文件,不然有图17B出错提示，可以安装双龙提供的QD.MSI语音识别引擎。 图17B 缺语音识别文件出错提示 图18 注册工作窗口 ③ 注册方法:你的电脑机器特征码（HOSTID）会自动生成，请详细填写注册信息表,按注册提示操作,如图18所示。安装完成后,需要软件注册,先用邮件向双龙电子(SLLG@SL.COM.CN,并抄送xusong@sl.com.cn)申请注册,双龙电子告诉你汇款的账号, 等汇款到账后, 将xusong@sl.com.cn发来的“注册码”及“序列号”填写在“注册码”及“序列号”文本框内,单击“注册”按钮(请保存好你电脑的“注册码”及“序列号”)。若输入的注册码及序列号都正确,则弹出注册成功对话框,则表示“注册成功”，注册成功后，主界面中“注册”快捷按钮将不再出现。 1.5 模块化SLBASIC解释型语言软件开发环境 模块化SLBASIC解释型语言软件是在电脑的Microsoft Word环境下开发的。先在电脑Word编辑窗口中编辑成Word文档,便于对程序注释说明。为了控制双龙仿真教学机器人下工作,可以把Word文档直接复制粘贴到双龙仿真教学机器人工作软件平台的源程序窗口内运行。源程序窗口可以打开TXT文本文件,所以, Word文档必须保存为TXT文本文件。 1.6 双龙仿真教学机器人SLBASIC软件 SLBASIC V2.0版本 (免费使用) (37条语句) SLBASIC V3.0版本单价为80.00元(必须付款后注册使用) (50条语句) 1.6.1标识注释语句 (1).文件头识别语句(SLBASIC) (2).结束语句(END) (3).注释语句（REM） 1.6.2 输出语句 (4). 前进语句( FD data) (5). 后退语句(BK data) (6). 左转语句(LT data) (7). 右转语句(RT data) *(8).前进扩展语句( FDX) *(9).后退扩展语句( BKX) *(10).左转扩展语句( LTX) *(11).右转扩展语句(RTX) *(12).停止扩展语句(STX) (13). 延时语句( WAIT) (14). 音乐语句(PLAY) (15).音域范围选择语句(KEY) (16). LED显示语句(LED) (17). 打印显示语句(PRINT) 1.6.3 输入语句 (18).输入语句(JKX) *(19).输入扩展语句(JK0) *(20).输入扩展语句(JK1) *(21).输入扩展语句(JK2) *(22).输入扩展语句(JK3) *(23).输入扩展语句(JK4) *(24).输入扩展语句(JK5) 1.6.4条件判断、转移及循环语句 (25). 条件判断转移语句(IF…THEN ) (26). 无条件转移移循语句(GOTO) (27). 有条件转移循环语句(FOR…TO…NEXT) 1.6.5子程序调用与返回语句 (28). 转到(调用)子程序语句(GOSUB) (29). 子程序返回语句(RETURN) 1.6.6其他语句 (30).运算符与语句(AND) (31).运算符非(取反)语句( NOT ) (32).运算符或语句(OR) (33).PWM调速控制语句(MOTOR) (34).正弦 SIN 角度 (35).余弦 COS 角度 (36).VOICEX调用语音语句(VOICEX) (37) 电子罗盘控制语句 (1) 读取电子罗盘数据语句,COMPASS,缩写为LPR函数 (2)电子罗盘标定语句 1." LPS (DEMARCATES)" ; 罗盘标定开始 2." LPE (DEMARCATEE)" ; 罗盘标定结束 3." LPC (CONTINUE)" ; 罗盘连续输出 1.6.7字符集 字符集是ASCII字符集的子集，是构筑SLBASI语言的最基本元素。包括： (1) 英文字母 （除了字符串常数外，不分大小写）:A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z(变量名、字符串常数必须大写)或 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z。 (2) 数字：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (十六进制数字A B C D E F)。 1.6.8 算术运算符 SLBASIC语言中有加、减、乘、除4种运算, 加号、减号、乘号、除号分别用“+”、“-”、 “*”、“/”符号表示。 一元操作符： - ；负号 例:-100 二元操作符： * ；乘号 例:12*23 乘方运算，2³可写成2*2*2。 1.6.9关系运算符 = <> ;等于 不等于 > < ;大于 小于 <= >= ;小于等于 大于等于 1.6.10 V3.0版本软件功能(含V2.0版本软件功能) (51条语句): △(38).抬笔 PU △(39).落笔 PD △(40).设置背景色 SETBG 颜色值 △(41).设置笔颜色 SETPC 颜色值 △(42).设置笔宽度 SETW 数值 △(43).设置XY座标SETXY X,Y数值 △(44).随机函数 RANDOM 数值 △(45).颜色识别语句COLOR3～5 △(46).语音报时语句CLOCK △(47).测试“时” 语句HOUR △(48).测试“分” 语句MINUTE △(49).测试“秒” 语句SECOND △(50).语音识别语句RECO △(51) 电子罗盘控制语句 (1) 读取电子罗盘数据语句,COMPASS,缩写为LPR函数 (2)电子罗盘绝对转向语句TA (3)电子罗盘相对转向语句TR (4)电子罗盘标定语句 1." LPS (DEMARCATES)" ; 罗盘标定开始 2." LPE (DEMARCATEE)" ; 罗盘标定结束 3." LPC (CONTINUE)" ; 罗盘连续输出 说明:“*”表示扩展语句; “△”表示V3.0版本语句; 广州市天河双龙电子有限公司 http://WWW.SL.COM.CN http://WWW.AVR.COM.CN 联系人:SLLG@SL.COM.CN 广州双龙: 广州市天河北路609号华标广场荟华阁 B3006室 （510635） TEL：020-38473501、38473502   FAX：020-38472752 营业部： 广州市天河路561号新赛格电子城一楼 198档 TEL：020-87578872、85510191 北京双龙： 北京市海淀区黄庄知春路132号中发电子大厦616室 （100086） TEL：010-82623550、82623551、62653785,62642419 FAX：010-82623551 营业部： 北京市海淀区黄庄知春路132号中发电子大厦二楼2123档 TEL：010-,62634785 上海双龙： 上海市北京东路668号科技京城东搂12H2室 (200001) TEL：021-53081501、53081502、61202608、61202609 FAX：分机13 营业部： 上海市北京东路666号新赛格电子市场1A06室 TEL：021-53081503 http://WWW.AVR.COM.CN