Роботизированные системы
Управление — это процесс целенаправленного воздействия на объект; осуществляется для организации функционирования объекта по заданной программе.
Кибернетика — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе.
Алгоритм управления — последовательность команд по управлению объектом, приводящая к заранее поставленной цели.
Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления в управляющую систему.
Для выполнения практической работы нужно загрузить среду для разработки программ управления движущимися роботами.
Используйте пошаговую инструкцию мастера для установки TRIK Studio.
После установки программы появится окно, в котором указана версия TRIK Studio и доступные для работы кнопки с выбором недавних проектов. При первом обращении к программе это окно пустое. Представлены две кнопки Создать проект или Открыть существующий. Нажмите на кнопку Создать проект.
По умолчанию открывается окно для визуального программирования. Основная программа создается на рабочем поле. Программа в TRIK Studio состоит из блоков, которые выбираются в окне палитры блоков и связей между блоками, которые явным образом указываются с помощью стрелок.
С программой можно работать в двух режимах редактирования и отладки, переключение между которыми осуществляется либо нажатием на кнопки режимов работы, либо горячими клавишами, которые написаны в строке подсказки.
Выбираем для имитационного моделирования поведения робота 2D режим основного меню.
Выберите Режим редактирования. Используйте вертикальную прокрутку в окне палитры блоков. Исследуйте состав каждой группы блоков:
алгоритмы
действия
ожидания
рисование
Найдите среди них команды, аналогичные тем, которые известны вам из СКИ для графических исполнителей.
Сборка программы состоит в перетаскивании необходимых блоков и установлении связи между ними. В этом есть некоторая аналогия с горизонтально расположенной блок-схемой алгоритма решения задачи. Попробуйте перетащить (выбрать блок и с нажатой ЛКМ перетащить) командные блоки на рабочее поле программы, а затем удалить их (при выделенном блоке нажать на delete). Для создания связи можно использовать два способа.
Первый способ — создание связи с помощью линкера. Выделить блок, в нем появится цветная точка справа (линкер), за которую нужно потянуть для рисования стрелки.
Второй способ. Перетащить два блока и при нажатой ПКМ нарисовать произвольную линию соединения. Можно рисовать криво, поскольку ровно программа дорисует сама.
Попробуйте оба способа.
Используйте меню Файл/Открыть и выберите файл touchObstacle_touchSensor.qrs.
Внимательно рассмотрите программу, исследуя параметры каждого из блоков.
Перейдите в режим отладки и запустите программу. Наблюдайте за движением робота.
Перейдите в режим редактирования и измените параметры, например, расстояние до стены. В режиме отладки запустите программу и наблюдайте за изменениями в движении робота.
Используйте меню Файл/Открыть и выберите файл touchObstacle_distanceSensor.qrs.
Проведите исследование поведения робота при изменении параметров команд.
Откройте ещё несколько готовых программ, изучите установленные параметры команд и их влияние на поведение робота.