机器人的“感觉器官”
机器人身上携带的各种什么相当于人的眼睛和耳朵等器官

机器人身上携带的各种什么相当于人的眼睛和耳朵等
器官
传感器。
机器人身上携带的各种传感器就相当于人的眼睛和耳朵等器官,机器人可以通过传感器接收周围环境的信息。
例如,雷达传感器可以将一个物体的运动速度、静止距离、所处角度等转化成电信号传递给机器人,从而使机器人了解到这个物体的位置和运动趋势。
机器人还可以用话筒和摄像头接收声音和图像数据,再用机器人“大脑”中的计算机对这些数据进行处理,进而提取出这些声音和图像中的信息。
通过这一系列动作,机器人就能“听到”“看到”外界的情况了。
传感器简介
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气
敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
第四节机器人的“听觉器官”

第四节机器人的“听觉器官”◆任务主题设计、制作一个声控机器人,听到声音就动,而且声音越大运动就越快。
◆活动过程1、了解机器人的听觉“器官”,理解“声音传感器”感知声音强弱的工作过程及原理。
2、了解并学会运用机器人驱动其听觉器官工作的指令和程序,经过设计和实际调试,掌握让机器人在声音的控制下完成相关的动作设计制作过程与方法。
◆学习与实践一、基础知识人的耳朵是仅次于眼睛的感觉器官,声波扣击耳膜,引起听觉神经的冲动,冲动传给大脑的听觉区,因而引起人的听觉。
机器人的听觉“器官”——耳朵,比起人的耳朵简单多了,它的结构不象人耳那样复杂,它是用一种叫做钛酸钡的压电材料做成的“耳朵”比人的耳朵更为灵敏,即使是火柴棍那样细小的东西反射回来的声波也能被它“听”的清清楚楚。
机器人的耳朵就是我们很熟悉麦克风或称之为声音传感器,它的外形如图4—1—1所示。
用压电材料做成的“耳朵”之所以能够听到声音,其原因就是压电材料在受到拉力或者压力作用的时候能产生电压,这种电压能使电路发生变化。
这种特性就叫做压电效应。
当它在声波的作用下不断被拉伸或压缩的时候,就产生了随声音信号变化而变化的电流,这种电流经过放大器放大后送入电子计算机(相当于人大脑的听区)进行处理,机器人就能听到声音了。
做一做:观察自已拥有的机器人,找一找可以用来当做听觉器官的有哪几种传感部件?乐高机器人的听觉器官“DCP声音传感器”能力风暴机器人的听觉器官“麦克风”图4—1—1机器人的听觉“器官”声音传感器虽然很简单,可是它的功能不弱。
通过声音传感器,机器人可以感受到声音的强弱。
机器人的“耳朵”——声音传感器并不是所有的声音都能听见,它能“听见“的声音范围跟人能听见的声音频率是大致一样的。
机器人能够感知到声音的强弱,利用这一点,可以通过不同的方式让个人机器人感知到韵律。
我们通过程序的编制让机器人可以听懂声音的节奏和频率。
但要让机器人能够完全、准确的听懂音乐,听懂声音,是一个很大的工程挑战,还需要人们进一步研究、开发。
六年级信息技术知识点整理

六年级信息技术知识点整理1.机器人(Robot)是一种具有高度灵活性的自动化机器,具备一些与人或者其他生物相似的能力,如感知能力、动作能力、规划能力等。
2.机器人有三个基本特征:自动控制的程序、一定的结构形态、具有完成一定任务的能力。
3.机器人三原则:机器人不得伤害人类;机器人必须服从人类的命令;机器人应保证自身的安全。
4.根据使用范围,机器人分为工业机器人、民用机器人、军用机器人和特种机器人等。
5.机器人的基本组成包含控制系统、电力单元、传感器、驱动器、机身等。
6.控制系统是机器人的大脑,是机器人的指挥中枢,主要由微控制器、存储器、输入/输出端口等组成。
7.电力单元包括电源、调节电路以及电源的开关。
普通机器人通常采用干电池或锂电池供电。
8.传感器是机器人的感觉器官。
机器人通过传感器检测环境、获取信息,再根据外界环境作出相应的反应。
常用的传感器有红外传感器、灰度传感器和温度传感器等。
9.驱动器由电机、皮带、机械手等组成。
驱动器可以让机器人在控制器的命令下,完成前进、后退等动作。
10.机身是机器人的外形,一个完整的机器人需要将框架、传感器、主板、电机等组装并固定起来。
“学生机器人”可以通过以下途径显示信息: 1.蜂鸣器;2.液晶屏。
11.皮带传动、链传动和齿轮传动是传动系统常用的传递动力的方式。
皮带传动是通过皮带将动力从主动轮传递到从动轮的一种传递方式。
(如:缝纫机、磁带机、鼓风机、摩托车中都运用到了皮带传动。
)链传动是通过链条将动力从主动轮传递到从动轮的一种传递方式。
(如:坦克履带就是根据链条传动的原理设计制造的。
)齿轮传动是通过相互啮合的轮齿,将动力从主动轮传递到从动轮的一种传递方式。
12.根据历史记载,链传动最早出现在我国东汉时期张衡发明的浑天仪中。
1874年,世界上出现了第一辆采用链传动的自行车,从此采用链传动的机械装置越来越多。
13.齿轮传动的优势:传动准确工作可靠,效率高,不打滑;功率大,过载能力强,相同情况下的传动尺寸小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。
简述机器人的结构和各部件的作用

简述机器人的结构和各部件的作用机器人是一种能够模拟人类行为和完成特定任务的机械设备。
它的结构由多个部件组成,每个部件都有着不同的功能和作用。
下面将简要介绍机器人的结构以及各个部件的作用。
1. 机器人的结构机器人的结构通常由机械结构、电子控制系统和传感器系统三部分组成。
机械结构是机器人的基础,它包括机器人的外形和内部构造。
机械结构的设计要考虑机器人的功能需求、工作环境等因素。
例如,一个人形机器人的机械结构需要模拟人体的关节和肌肉系统,以实现人类的运动方式。
电子控制系统是机器人的大脑,它负责控制和协调机器人各个部件的工作。
电子控制系统包括主控制器、电机控制器、传感器接口等。
主控制器是机器人的中央处理器,它接收来自传感器的信息,根据预设的程序控制机器人的动作。
电机控制器负责控制机器人的电动机,实现机器人的运动。
传感器系统是机器人的感知器官,它用于感知和获取环境信息。
传感器系统包括视觉传感器、声音传感器、触觉传感器等。
视觉传感器可以让机器人看到周围的物体和环境,声音传感器可以让机器人听到声音,触觉传感器可以让机器人感受到物体的触碰。
2. 各部件的作用2.1 电动机电动机是机器人的动力源,它可以将电能转化为机械能,驱动机器人的运动。
电动机通常分为直流电动机和步进电动机两种类型。
直流电动机可以实现机器人的连续运动,步进电动机可以实现机器人的精确定位。
2.2 关节关节是机器人的骨架,它连接机器人的各个部件,实现机器人的运动。
关节通常采用转动关节或直线关节的形式。
转动关节可以使机器人在水平方向上转动,直线关节可以使机器人在垂直方向上移动。
2.3 传动装置传动装置用于传递电动机的动力,驱动机器人的运动。
传动装置通常包括齿轮、皮带、链条等。
齿轮传动可以实现机器人的精确运动,皮带传动可以实现机器人的高速运动。
2.4 传感器传感器用于感知和获取环境信息,为机器人提供感知能力。
常见的传感器包括视觉传感器、声音传感器、触觉传感器等。
第2课 机器人的搭建

机器人的感知部分接 收外界信息
机器人的微电脑对感测 到的外界信息进行分析、 判断,然后作出决策。
微电脑根据决策指令驱动 相关的机械部分进行运动。
小资料
人工智能还能为人类建立各 种识别系统,来识别人的指纹、 声音、模样。它们可以用于军事、 公安保卫、科学研究、生活自动 化等领域。另外,人工智能更重 要的应用是建立专家系统,即把 一个领域内顶尖专家的知识和经 验汇总起来,然后针对某个具体 问题进行分析和判断。例如,有 的专家系统能够诊断疑难杂症, 有的能够估计潜在石油矿藏,还 有的能够研究复杂有机化合物结 构等。
人 工 智ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能 小 知 识
2、机器人的“感觉器官”——感知部分
2.2声音传感器
主要作用是分辨声音,用声音控制机器人的动 作。
2、机器人的“感觉器官”——感知部分
2.3触动传感器
主要作用是检测四周 的碰撞或触动。
2.4振动传感器
主要用于检测机器人 在运行过程中是否受 到振动。
2、机器人的“感觉器官”——感知部分
2.5轨迹识别传感器
认识机器人组件
1、机器人的“大脑”——微电脑
机器人的大脑 (即微电脑)先对接 收到的外界信息进行 分析、判断,然后作 出决策,这就是机器 人的智能实现过程。
机器人组件
2、机器人的“感觉器官”——感知部分
2.1 红外避障传感器
一体式 在机器人的头部前方,安装一个类似人眼的高 灵敏度红外传感器。它的功能主要是识别机器人周 围有没有障碍。
主要作用是检测周围环 境是否有烟雾。
2.10火焰传感器
主要作用是检测周围 环境是否有火焰。
2、机器人的“感觉器官”——感知部分
2.11人体红外传感器
简述工业机器人的系统组成及各部分的功能

简述工业机器人的系统组成及各部分的功能工业机器人是现代工业生产中的重要设备,它能够完成各种复杂的生产任务,提高生产效率和产品质量。
工业机器人的系统组成包括机械结构、传感器、控制系统和人机界面等部分,每个部分都承担着不同的功能。
首先是机械结构部分。
工业机器人的机械结构由臂部、手部和关节等组成。
臂部是机器人的主要工作部分,可以实现多轴运动,具有较大的工作范围。
手部是机器人的末端执行器,可以根据需要安装不同的工具,如夹具、焊枪等,实现不同的生产任务。
关节是机械结构的连接部分,可以实现机械臂的灵活运动。
机械结构部分的主要功能是提供机器人的运动和力量支撑,使机器人能够完成各种复杂的操作任务。
其次是传感器部分。
传感器是工业机器人的“感知器官”,通过感知周围环境的信息,为机器人提供反馈和控制信号。
常用的传感器包括视觉传感器、力传感器、触觉传感器等。
视觉传感器可以实现机器人对周围环境的感知和识别,如识别产品的位置、形状和颜色等;力传感器可以测量机器人施加在工件上的力和压力,使机器人能够根据力反馈进行精确控制;触觉传感器可以模拟人类的触觉感受,实现对工件表面的触摸和感知。
传感器部分的主要功能是获取环境信息,并将其转化为机器人能够理解和处理的信号。
控制系统是工业机器人的“大脑”,负责对机器人进行控制和调度。
控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括控制器、电机和驱动器等。
控制器是控制系统的核心,负责接收传感器信号、计算控制指令和控制机械结构的运动;电机是机械结构的驱动装置,负责提供动力和力矩;驱动器是控制电机运动的设备。
软件部分包括编程语言、控制算法和路径规划等。
编程语言是编写机器人控制程序的工具,控制算法是实现机器人控制的方法,路径规划是确定机器人运动轨迹的过程。
控制系统的主要功能是实现机器人的精确控制和运动规划。
人机界面是工业机器人与操作人员进行交互的界面。
人机界面通常包括显示器、键盘和触摸屏等设备,操作人员可以通过这些设备与机器人进行信息交流和指令输入。
知识讲解:机器人避障

机器人避障
一、任务目标
“勇敢号”机器人要去探索神秘的D 区,要求“勇往直前”,直到前方出现障碍物,才停止前进,原地待命,如下图所示。
二、任务分析
如果让机器人前进固定的距离,我们可以通过让机器人前进一段时间来完成。
可是“勇敢号”机器人前进多少距离才会碰上障碍物,我们事先并不知道,所以我们不可能告诉机器人前进的时间,只能靠机器人的传感器自己来判断了。
1.什么是传感器?
传感器是机器人的“感觉器官”。
它就像人的眼睛、耳朵、鼻子一样,能够感应到周围环境的信息,并把这些信息传递给机器人的“大脑”。
有了传感器,机器人就变得更加聪明了。
下图展示的是各种类型的传感器。
基地
2.如何避障?
机器人的红外传感器就像人的眼睛一样,可以“看到
”前方的障碍。
我们可以让机器人先启动马达往前走,同时让红外传感器开始检测:有没有发现障碍?如果没有,前进一小步,继续检测……如果有障碍,让马达立刻停止。
四、程序流程图
这次探险的过程可以用下面的流程图表示:
让我们的探险机器人出发吧!
练习:
1.将已经认识的几种传感器,填写在下表中。
2.如果机器人遇到障碍物,你能让它绕过障碍物,继续前进吗?
阅读材料:
红外传感器通过发射和接收红外线,感受外界光线的变化,向机器人的“大脑”及时传递一个数值(如下图5所示),机器人的“大脑”再根据传感器报告的数值变化电脑就会判断是否要沿着小路前进了。
红外传感器工作示意图
红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着巨大作用,随着探测设备和其他部分技术的提高,红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。
小学信息技术六年级上册(机器人)知识点整理

小学信息技术六年级上册(机器人)知识点整理一、填空1、机器人()是一种具有高度灵活性的自动化机器。
2、机器人具备一些与人或者生物相似的智力,如感知能力、动作能力、规划能力等。
3、机器人的基本组成包含控制系统、传感器系统、机械系统三大部分。
4、控制系统是机器人的大脑,是机器人的指挥中枢。
5、在学生机器人中,控制系统在主板上。
6、机械系统主要包括驱动器、传动装置、执行机构等。
7、传感器是机器人的感觉器官。
常用的传感器有红外线传感器、灰度传感器和温度传感器等。
8、电力装置是机器人的动力来源,电力单元包括电源、调节电路以及电源开关。
9、不同种类的机器人,所具有的驱动器是各不相同的,其中机械装置占了很大比重。
10、学生机器人可以通过蜂鸣器、液晶屏等途径显示有关信息。
13、根据历史记载,链传动最早出现在我国东汉张衡发明的浑天仪中。
14、1874年,世界上出现了第一辆采用链传动机构的自行车。
15、坦克的履带也是根据链传动的原理设计制造的。
17、“学生机器人平台”程序是采用流程图的方式编写的。
18、流程图是用来表示解决某一问题的步骤流通的线路。
19、在流程图中,特定的图标有特定的含义:开始、结束,过程,20、学生机器人平台在“通信方式”设置中要根据机器人的接口来选择不同的通信方式。
21、将控件拖到“”控件下方时,就可以将它们自动连接起来。
22、在修改程序中,可以将单分支和循环结构看作一个整体来处理。
23、学生机器人平台的系统设置主要有:传感器设置和通信方式设置。
24、学生机器人中有两个直流电机,它们需要设置各自的属性。
26、学生机器人的延时时间,可以根据需要来设定,以毫秒为基本单位,每1000毫秒=1秒。
27、机器人行走主要包括:前进与后退、转弯与停止。
28、传感器是一种能够感受并测量信息的检测装制。
29、目前用于机器人的传感器主要有光感传感器、触碰传感器、温度传感器和声音传感器。
30、灰度传感器根据不同颜色的检测面对光的反射程度不同,光电三极管阻值也随之变化的特点进行检测。
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什么是传感器?
传感器是机器人的“感觉器官”,是一种电子元件或装置,能响应或感知被测量的物理量或化学量,并按一定规律转换成电信号,以供机器人核心识别。
它就像人的眼睛、耳朵、鼻子一样,能够感应到周围环境的信息,并把这些信息传递给机器人的“大脑”。
有了传感器,机器人就变得更加聪明了。
下图展示的是各种类型的传感器。
二、机器人的“嘴巴”和“耳朵”
1、机器人的“嘴巴”:它是一个峰鸣器,也叫扬声器,可以通过它发出声音,如音符、音乐等。
2、机器人的“耳朵”:它只能分辩声音的强、弱度,返回一个电信号,用相应的数值来表示,而现在此类传感器不能分辨具体的声音,也就是没办法进行高难度、复杂的语言智能识别。
声音传感器的原理:将其连接在机器人的模拟端口上,用它感觉外界声音的强度与给定的强度比较,超过时向主机发送“有声音”,反之“无声音”。
如图所示(纳英特声控传感器):
技术指标:
外形尺寸:30.5×15.0×14.5mm(长×宽×高) 重量:20g
额定电压:直流电源5.0V 线长:17.2cm±0.2cm
调节方式:多圈电阻式调节,顺时针方向旋转功率调强,逆时针方向旋转功率调弱连接方式:单条3芯排线,2510型3脚插头安装方式:单颗Ø3螺丝安装
返回值:有声音返回1,无声音返回0(相对)指示方式:白灯发出绿光指示
使用方法:
使用单颗Ø3螺丝将声控传感器安装于要检测的环境之内,将其连接线接入任何空闭的数字传感器接口中。
声控传感器上配有信号指示灯,当有声音时指示灯会亮,还配有检测强度调节器。
欲使声控传感器在给定的环境中有无声音时,可以使其先处于相对无声音的情况中,利用距离调节器可调出给定的初始声音强度。
方法如下:
a)如果指示灯不亮,将调节器顺时针方向旋转,旋转至指示灯刚刚不亮为止;
b)如果灯不亮,将调节器逆时针方向旋转,旋转至指示灯刚刚亮起为止;
此时,声控传感器的检测强度即为给定的强度。
三、机器人的“眼睛”
眼睛是人们心灵的窗户,人们80%的信息都是通过视觉获取的,所以是非常重要的器官。
机器人的视觉传感器也一样非常重要,它主要通过红外传感器或光电传感器两种传感器来“看”东西,“辨别”颜色。
现目前主要的红外传感器、灰度传感器和光电传感器:
纳英特红外传感
器
原理和功能:
红外传感器(以下简称红外)。
红外具有一对红外信号发射与接收二极管,发射管发射一定频率的红外信号,接收管接收这种频率的红外信号,当红外的检测方向遇到障碍物(反射面)时,红外信号反射回来被接收管接收,经过处理之后,通过数字传感器接口返回到机器人主机,机器人即可利用红外波的返回信号来识别周围环境的变化。
灰度传感器是模拟传感器,有一只发光二极管和一只光敏电阻,安装在同一面上。
灰度传感器利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同,光敏电阻对不同检测面返回的光其阻值也不同的原理进行颜色深浅检测。
在有效的检测距离内,发光二极管发出白光,照射在检测面上,检测面反射部分光线,光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为机器人可以识别的信号。
用途范围:
-通过检测光强变化计数人数
-通过测试反向光强来辨别颜色
-测量一个光源的光强
类型和供电要求:有源模拟传感器
典型应用和说明:
实例1:沿黑线机器人。
实例2:在交通模型中,控制路灯在晚上自动打开。
实例3:自动门。
四、机器人的“鼻子”
人们用鼻子来分辨气味,机器人的“鼻子”是用气体分析仪做成的,当遇到某类气体其电阻会发生变化,这样电路上反应出来,机器人接受到后,从而实现如报警等处理方式。
现在我们就来了解一下机器人的“鼻子”吧。
原理和功能:
检测环境是否有烟雾和烟雾的浓度,例如检测起火时的浓烟。
烟雾探头碰到烟雾或某些特定的气体,烟雾探头内部阻值发生变化,产生一个模拟值,从而对其进行控制。
烟雾传感器利用烟雾敏感电阻受烟雾(主要是可燃颗粒)浓度影响阻值变化的原理向机器人主机发送烟雾浓度相应的模拟信号。
纳英特的烟雾传感器烟雾传感器是模拟传感器,接在主板(A2-A6)模拟口跟扩展板的(A1 6-A31)模拟口。
使用前先预热1—5分钟(开机1-5分钟后使用)。
在无烟的房间内,烟雾传感器测试的返回值大概在75左右。
例如:你可以点支香烟,距离烟雾50公分左右时,烟雾传感器测试的返回值在110左右,浓烟时,烟雾传感器测试的返回值在180左右。
编程应用示例:
While 1
Print “Bottom=%d”,analog(4)//烟雾传感器接在模拟口4
上
Sleep 0.5
WEND
运行程序,观察液晶屏显示可知:烟雾浓度越高,返回值越大;烟雾浓度越低,返回值越小。
注意事项:
1、环境内的烟雾浓度值是个变量,要取得比较精确的环境烟雾值,可以在一段时间内连续取几次值,再求它们的平均数。
这种办法适用于所有的模拟传感器。
2、检测指定环境烟雾时,注意不要受其他烟雾源的干扰。
3、烟雾探头上装有滤烟网,注意在使用时不要堵塞滤烟网,否则会影响检测效果。
4、可以点支香烟,测试烟雾传感器的效果。
[实验]:本实验由老师完成,学生只观看其结果,实验中注意防火。
五、机器人的“触觉”
人们用通过身体部分的触觉器官如触碰、温度、温度来感知外界,作出反应。
而机器人的触觉传感器仍然是都过相应的触敏元件来反馈接触信号,从而主机处理接受到信号。
使用方法与技巧见网上资源:
/new/robot/RCX/99xx.asp
RCX传感器介绍篇。
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/Html/kzhfj/160551151.html
实验三:用乐高机器人做一个碰墙返回的机器人。
步骤1,用乐高设备搭一个机器人,最前面安一个触碰传感器。
2,在ROBLAB中编写如下的程序,并下载到乐高RCX的中。
程序表示:A、B马达一直前进,当1号端口的触动传感器碰到墙后马上退回来。
自主学习、探究:自主探究其余的几个传感器。