乐高NXT与威尼尔传感器优化整合的实践研究 - 图文

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乐高NXT与威尼尔传感器优化整合的实践研究

作者：韩唯伟 倪敏 张鹏

来源：《教育教学论坛》2017年第03期

摘要：本文的目的是利用乐高机器人NXT与美国威尼尔公司生产的各种传感器的整合，来展示机器人在学校实验教学里的强大功能，让更多的学生真正地了解机器人工作的原理，认识乐高NXT和威尼尔传感器。并借助乐高NXT和威尼尔传感器来探索、研究、开发更多的智能机器人。

关键词：乐高NXT；威尼尔传感器；教学实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）03-0056-03 智能机器人的形成与传感器的应用是分不开的，乐高机器人NXT搭配的是威尼尔传感器。威尼尔公司研发和生产的大量传感器已经在很多学校的实验教学中得以使用。例如：使用距离传感器可以轻而易举完成单摆实验中摆球的位移、速度、动量、动能等物理量的测量，并且可以把每个物理量的图像清晰直观地描绘出来。有了威尼尔传感器的加入之后，乐高NXT机器人不仅可以满足学校的教学所需，还增加了很多新功能，并且这些功能趋于生活化，处理功能强大、可以启发学生无限创意的乐高机器人NXT结合数据采集精确、种类丰富的威尼尔传感器在下面的实验里将会展现完成各种实验的非凡效果。 一、乐高NXT、威尼尔传感器及应用软件ROBOLAB的简介

1.乐高NXT机器人。乐高NXT机器人的心脏系统是一个32位的微型处理器，可以经由PC或Mac操作程序。[1]这是所有器件中最不可或缺的角色，因为其他所有的附件都是为它服务和充实的。乐高积木类型很多，有搭积木建结构必须的梁、插销、轴、链条、齿轮、涡轮等。有了这些积木你可以发挥想象和创意搭建任意你可以想的出来的结构，这对于我们后面的设计实验不无裨益。如果说乐高积木是乐高机器人的身体的话，那么传感器就是机器人的各种“感受器官”和“执行器官”了。在乐高机器人的配件里有触动传感器、声音传感器、光强传感器、超声波传感器、角度传感器（同时也是机器人转动马达）等。

2.应用软件ROBOLAB。可以用作编写乐高机器人程序的软件有很多种，ROBOLAB就是其中之一。这是由乐高集团、美国塔辅茨大学和美国国家仪器公司以LABVIEW为基础，对其编程环境做了一些改变，转为教学应用开发的机器人和数据采集编程软件。[2]我们选择可以参与教学开发和数据采集的ROBOLAB2.9软件。就ROBOLAB软件使用的效果来看，是一个比较简便、直观、易操作的G语言软件，在编程时只需要把程序图标放在图标窗口，然后按照逻辑顺序用线条连起来，这样就完成了编程。