山东大学崇新学堂EECS实验：机器人状态机与传感器应用

"该资源是山东大学崇新学堂EECSdesignlab2的相关实验教程，主要涉及使用状态机控制实物机器、研究6.01课程机器人上的实际距离传感器（如超声波传感器）以及构建能够完成特定任务（如沿边界行走）的状态机。实验分为环境配置与平台建设、简单大脑构建等步骤，并使用Python 2.6.6进行编程，通过soar.py启动汽车模拟平台，编写brain.py实现对汽车驾驶需求的定制。硬件平台上需要机器人、串行电缆和串口转USB适配器等设备。" 在本次实验中，学生将深入学习如何运用状态机理论来控制实体机器。状态机是一种强大的工具，它允许我们定义一系列有序的状态，并根据外部输入或内部条件来切换这些状态，以此来实现复杂的行为。在控制机器人时，状态机可以帮助设计出逻辑清晰且易于维护的控制策略。 实验的第一步是环境配置和相关平台的建立。选用Python 2.6.6作为编程语言是因为它与课程先前使用的软件和库兼容性较好。运行soar.py启动的是一个汽车模拟平台，它可以让学生在虚拟环境中测试和调试他们的算法。同时，需要编写自己的`brain.py`文件，覆盖代码中的`getNextValues`方法，以满足不同驾驶场景的需求。 硬件方面，实验需要用到一个机器人，一条长的灰色串行电缆，以及一条短的蓝色串口转USB适配器。这些设备用于连接和控制机器人，使其能够在指令下执行任务。超声波传感器是实现机器人感知环境的关键组件，它们能测量与障碍物的距离，帮助机器人做出避障或导航决策。 实验的第二部分是构建简单的“大脑”。目标是为机器人创建一个基于状态机的控制器，首先在模拟器中测试，然后实现在真实机器人上。运行一个简单的状态机大脑，并记录机器人在模拟器中的行驶路径。通过对这个简单大脑的修改，可以逐步实现更复杂的任务，例如让机器人沿着边界行走。 这个实验旨在提升学生的实践能力，加深对状态机控制逻辑的理解，并掌握使用Python编程和机器人硬件交互的方法。通过这样的动手实践，学生不仅能够掌握理论知识，还能锻炼解决问题和创新思维的能力。