4. Программирование робота.

   1. Описание программной среды.

Программная среда ROBOTC является одной из наиболее популярных сред разработки программного обеспечения для роботов. ROBOTC применяется для различных роботов, начиная от образовательных конструкторов, соревновательных робототехнических комплектов, а также для роботов, используемых в профессиональных и исследовательских целях. Отличительной особенностью ROBOTC является то, что программирование осуществляется с помощью языка, основанного на языке программирования С. Благодаря этому использование ROBOTC и робототехнических наборов, совместимых с ним, наиболее перспективно в образовательном процессе, поскольку применение стандартных языков программирования позволяет совершенствовать навыки разработки программного обеспечения в рамках междисциплинарного процесса разработки сложных технических систем.

Для удобства применения робототехнический модуль «Экспертный уровень» ROBOTC предназначен для программирования контроллеров VEX Cortex. Для того чтобы запрограммировать контроллер для управления каким-либо устройством робота или для сбора показаний датчиков, необходимо осуществить предварительную настройку, а именно: задать, к какому из портов контроллера подключено устройство.

Подключаемые устройства классифицируются ROBOTC как цифровые и аналоговые датчики, а также как привода. Каждому из вышеперечисленных типов устройств соответствует отдельный порт для подключения к программируемому контроллеру. Для того чтобы в дальнейшем управлять данным устройством необходимо присвоить ему уникальное имя и задать его тип. После подобной настройки в разрабатываемой с помощью ROBOTC программе становится возможным обращаться к датчику или подключаемому устройству как к переменной, с использование различных функций – задание значения и обработка показаний. Аналогичным образом осуществляется управление приводами и сервомоторами. В зависимости от типа мотора задается его скорость или направление вращения, также задается время разгона или останова, подсчитывается положение вала привода в данный момент времени.

Загрузка программы в память контроллера может осуществляться различными способами, например, с помощью USB-кабеля для программирования или с помощью беспроводного канала между программируемым контроллером и джойстиком.

Для того чтобы робот реагировал на нажатие кнопок джойстика в его контроллер должна быть загружена управляющая программа, задающая определенный закон управления в зависимости от нажатой на джойстике кнопки. Реакция робота на нажатие кнопок джойстика программируется аналогичным образом, как и в случае разработки любой другой программы, т.е. с помощью программной среды ROBOTC. [6]

2. Режим ручного управления.

Ручное управление подразумевает наличие VEXnet джойстика, соединенного с Vex Cortexпри помощи интерфейса Wi-Fi. Джойстик VEXnet имеет визуальные сходства с современными игровыми геймпадами, что существенно упрощает выбор тех или иных элементов джойстика для управления механизмами робота. Правая часть джойстика отвечает за движения в горизонтальной плоскости всего робота, а также за изменение угла захватного механизма. Левая же часть отвечает за уровень подъема и за сжатие/разжатие захватного механизма.

Все элементы джойстика разделены по группам:

• Две группы по четыре элемента;

• Две группы по два элемента;

• Два стика, имеющих координатное расположение.

Элементы 8U, 8R, 8Dи 8L управляют движением робота в горизонтальной плоскости, вперед, вправо, назад и влево соответственно. Элементы 7Uи 7Dуправляют уровнем подъёма захватного механизма, вверх и вниз соответственно. Элементы 6Uи 6D изменяют угол захватного механизма, против и по направлению часовой стрелки соответственно. Элементы 5Uи 5D управляют захватным механизмом, сжатие и разжатие соответственно. Код программы в программной среде ROBOTC представлен в Приложении Д. Блок схемы элементов управления представлены в Приложении Е.