第一台机器小车

第一台机器小车是由左右两个电机驱动的机器人原型。本文简要描述了单个电机的控制、传感器的使用，机器小车的5种基本运动模块，以及通过传感器反馈控制机器小车的方法。

1. 电机、传感器等的基本定义

电机（当位于端口0时）正向转动：

fd(0);

电机反向转动：

bk(0);

电机停止转动：

off(0);

电机转速控制，第一个参数为端口值，第二个为电平值。电平值从-100到+100变化，其中-100代表电机全速反转，0代表电机停转，+100代表全速正转。如正向半速转动：

motor(0,50);

传感器（当位于端口15时），开关量，闭合返回“真/1”，断开返回“假/0”：

sensor(15);

系统等待/延时（2秒）：

sleep(2.0);

2. 机器小车的5种基本运动模块

机器小车的复杂动作均可由一些基本的运动模块组合实现，例如前进模块、后退模块、转弯模块等。事先创建好这些模块，方便后面直接调用。

• 前进，即两个电机同时正向转动
• 后退，即两个电机同时反向转动
• 左转，右侧电机正向转动，左侧电机反向转动
• 右转，左侧电机正向转动，右侧电机反向转动
• 停止，即两个电机同时停止转动

编写定义下面5种基本运动函数，其中LEFT_MOTOR和RIGHT_MOTOR为左右车轮电机对应的端口：

int LEFT_MOTOR=0;
int RIGHT_MOTOR=3;

void forward() {
    fd(LEFT_MOTOR);
    fd(RIGHT_MOTOR);
}
void backward() {
    bk(LEFT_MOTOR);
    bk(RIGHT_MOTOR);
}
void right() {
    fd(LEFT_MOTOR);
    bk(RIGHT_MOTOR);
}
void left() {
    bk(LEFT_MOTOR);
    fd(RIGHT_MOTOR);
}
void stop() {
    off(LEFT_MOTOR);
    off(RIGHT_MOTOR);
}

3. 通过传感器反馈控制机器小车

下图为双电机与双传感器小车，其传感器与电机信号采用正比控制关系，即传感器离光源越近，与其连接的电机转速越快。

负反馈通常能将系统引导到目标状态。第一辆小车的传感器交叉连接电机，如图示，由于左侧传感器距离光源更近，它将接受比右侧传感器更强的刺激，从而驱动右侧电机以更快速度转动，使小车向左侧转动，朝光源方向移动。通过连续的矫正行为，最终找到光源。

正反馈通常能使系统远离稳定状态。第二辆小车改变传感器与电机的连接方式，如图示，同理，小车向右侧转动，远离光源，奔向黑暗。

参考：Fred G.Martin. 机器人探索：工程实践指南. 电子工业出版社. 2004