🤸 感应俯卧撑机器人

S6智能机器人 · 学生手册

课堂引入：手一靠近就做俯卧撑？

你有没有见过自动感应水龙头？手一伸过去水就来了！今天我们做一个感应俯卧撑机器人——手靠近它，它就开始做俯卧撑！

🖐️ 把手（鼠标）移到机器人前面试试

🧍

超声波传感器正在检测距离...

💡 它怎么知道手靠近了？——超声波传感器！像蝙蝠一样发超声波，测距离。

今天的任务

1
认识超声波传感器——测距离
2
搭建机器人"身体"——电机驱动手臂上下
3
写程序：距离<15cm就做俯卧撑，距离远了就停

搭建指导

任务1：机器人身体骨架

点击展开思考和参考图

先想一想：

  • 用什么零件做"身体"？（孔梁框架）
  • 大型电机装在哪里？（当"肩膀"，驱动手臂上下）
  • 超声波传感器装在哪里？（装在"脸"前面，测手的距离）
EV3主控 大电机 超声 EV3身体+大电机手臂+超声波脸

任务2：做"手臂"

点击展开思考和参考图

先想一想：

  • 电机正转=手臂向下（做俯卧撑下去）
  • 电机反转=手臂向上（撑起来）
  • 要用限制模式，转固定圈数，不然手臂转飞了！
两侧长梁当手臂，电机驱动前倾/直立

编程逻辑

第一步：超声波怎么测距离？

想一想：超声波传感器像什么动物？

像蝙蝠！它发出人听不到的超声波，声音碰到物体弹回来，传感器算一下时间，就知道距离有多远了。单位是厘米。

距离意思
<15cm手很近！开始做俯卧撑
>30cm手走远了，停止

第二步：怎么让它做俯卧撑？

想一想：一次俯卧撑动作是电机怎么转？
开始
电机正转1圈（身体下去）
等0.5秒
电机反转1圈（撑起来）
这就是一个俯卧撑！循环做

第三步：什么时候开始/停止？

想一想：怎么判断手靠近了还是走远了？
一直检测距离
距离<15cm？
是→开始循环做俯卧撑
距离>30cm？
是→停止电机
💡 15cm和30cm之间留个缓冲区，不然手在边界附近时机器人会一顿一顿的！

知识点回顾

知识点1：超声波传感器测的是什么？
测前方物体的距离，单位是厘米。像蝙蝠的回声定位，发超声波弹回来算时间。
知识点2：电机做俯卧撑动作用什么模式？
用"有限制运行"模式！正转1圈下去，反转1圈起来。不能用无限制，不然手臂转飞了。
知识点3：为什么要留缓冲区（15cm开始，30cm停止）？
不然手在边界附近时，机器人会一会儿开一会儿停，一顿一顿的。留缓冲区更自然。
知识点4：生活中哪里用到超声波感应？
自动水龙头、自动门、倒车雷达、停车场道闸！

随堂小测试

课后拓展

拓展1：怎么让俯卧撑计数？
加一个变量"个数"，每完成一次正转+反转，个数+1，屏幕上显示做了几个！
拓展2：手越近俯卧撑越快？
根据距离远近调电机速度：距离10cm时电机100%，距离20cm时电机50%。
拓展3：还能做什么感应机器人？
感应风扇（手近了就转）、感应自动门（人来了开门）、感应灯（人来亮灯）！