Chuyên đề Tin học 10 Bài 11. Dẫn đường tự động cho robot có đáp án

Cảm biến dò đường là loại cảm biến cho phép phát hiện bề mặt phản xạ hay bề mặt hấp thụ ánh sáng ở khoảng cách gần.

Khi ở trong vùng màu tối giá trị logic trả về là 0 và trong vùng màu sáng giá trị logic trả về là 1.

Lệnh nhận giá trị tín hiệu của mắt trong cảm biến dò đường hai mắt được mô tả như bảng sau:

Cảm biến dò đường dùng để phân biệt bề mặt sáng hay tối, vì thế đường mà cảm biến đi qua cần phải tuân thủ các nguyên tắc sau:

- Độ rộng của đường phải rộng khoảng cách giữa hai mắt cạnh nhau của cảm biến.

- Đường phải có màu tương phản với phần xung quanh của đường, ví dụ đường màu đen thì xung quanh là màu trắng và ngược lại. Do vậy, nên tránh điều khiển dẫn đường cho robot dưới trời nắng chói.

Tương ứng với hai mắt của cảm biến sẽ có 4 trường hợp cần xử lý khi lập trình.

Bảng 11.2. Các trường hợp của cảm biến dò đường hai mắt

* Câu lệnh lập trình cảm biến đò đường bốn mắt:

- Cảm biến dò đường bốn mắt sẽ có tín hiệu được đánh số thứ tự 1,2,3,4 từ trái sang phải theo hướng nhìn của robot.

- Cảm biến dò đường bốn mắt giúp phát hiện được đường di chuyển có ngã ba hoặc ngã tư, do vậy robot có thể dò chính xác hơn.

- Lệnh nhận giá trị tín hiệu của mắt trong cảm biến dò đường bốn mắt cũng tương tự như cảm biến dò đường hai mắt.

* Cách thức dẫn đường cho robot với cảm biến bốn mắt:

Mỗi mắt của cảm biến dò đường bốn mắt có hai giá trị tín hiệu bằng 0 và bằng 1. Do đó tổng cộng chúng ta có 24 = 16 trường hợp các tổ hợp giá trị tín hiệu từ 4 mắt. Mỗi tổ hợp có dạng (a1, a2, a3, a3, a4) với ak bằng 0 hoặc 1 là giá trị tín hiệu của mắt thứ k trong cảm biến. Hình 11.5 mô tả bốn trường hợp điển hình của trạng thái cảm biến dò đường 4 mắt trên thực địa khi gặp ngã ba, ngã tư.

Ví dụ: (1,0,0,1) tương ứng với trạng thái mắt 2, 3 nằm ở vùng tối, mắt 1 và 4 ở vùng sáng - robot chuyển động theo đường thẳng.

a) Cảm biến bị lệch sang phải, chỉ có mắt số 1 còn nằm trong vùng tối, các mắt 2, 3, 4 nằm trong vùng sáng.

b) Cảm biến bị lệch sang trái, chỉ có mắt số 4 là còn nằm trong vùng tối, các mắt 1, 2, 3 nằm trong vùng sáng.

Chương trình có thể như sau:

Khởi động chương trình

forever

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=0

Đi thẳng (100)

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=1

Xoay trái (70)

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=1 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=0

Xoay phải (70)

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=1 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=1

Dừng lại

Chương trình có thể như sau:

Khởi động chương trình

forever

if Tín hiệu dò đường (1, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (2, cổng)=0 and

Tín hiệu dò đường (3, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (4, cổng)=1

Xoay trái (70)

Khởi động chương trình

forever

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=0

Đi thẳng (100)

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=1

Xoay trái (70)

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=1 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=0

Xoay phải (70)

if Tín hiệu dò đường (“trái”, cổng)=1 and Tín hiệu dò đường (“phải”, cổng)=1

Xoay trái (70)

Khởi động chương trình

forever

if Tín hiệu dò đường (2, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (3, cổng)=1

Xoay trái (70)

if Tín hiệu dò đường (2, cổng)=1 and Tín hiệu dò đường (3, cổng)=0

Xoay phải (70)

if Tín hiệu dò đường (2, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (3, cổng)=0

if Tín hiệu dò đường (1, cổng)=1 and Tín hiệu dò đường (4, cổng)=1

Đi thẳng (100)

if Tín hiệu dò đường (1, cổng)=0 and Tín hiệu dò đường (4, cổng)=0

Xoay trái (70)

if Tín hiệu dò đường (2, cổng)=1 and Tín hiệu dò đường (3, cổng)=1

Dừng lại

Các robot ứng dụng dò đường trong cuộc sống như:

- Robot tự động lau nhà được thương mại trên thị trường.

- Robot vận chuyển hàng hóa hay được biết đến là xe tự hành. Đây là robot được vận hành rất nhiều trong các khu công nghiệp lớn với nhiệm vụ phân phối và vận chuyển hàng hóa một cách tự động.