小车的基本运动——Python初步编程 课件-2020-2021学年粤教B版七年级信息技术下册.pptxVIP

《人工智能入门》第二章 Pyhon编程初步 蹒跚学步：小车的基本运动 ——Python初步编程人工智能领域最受欢迎的语言之一—— Pythonpython是一种通用的高级程序设计语言，它是一种解释型语言，强调代码的可读性以及简单清晰的程序结构。python可以让开发者灵活简洁地表达想法，而不需要在底层执行细节上花费很多精力。Python语言已经被广泛应用于计算机视觉、语音识别、自然语言理解、数据发掘、深度学习研究等重要方向。通过指令与智能车互动智能车需要一些明确的指示来指引它动起来。比如：以什么样的速度运动？ 运动多长时间？智能车的速度是由底层的驱动产生的牵引力决定的。函数函数是一段可以被多次使用的程序，一个具体的函数通常用于实现某种特定的功能。每个函数都有一个名字，称为函数名，使用函数可以通过函数名加括号的方式实现。print（）#输出特定的内容 函数名（）Python的函数还可以通过参数让函数拥有更多指导行为的信息函数名（参数1）函数名（参数1，参数2，。。。）range(5)go(20,20,3)编程实践在实验平台中完成实验任务：1.让小车以20%的牵引力，前进5秒钟。2.让小车以50%的牵引力，后退3秒钟。假如让小车执行下面的指令，会出现什么样的情况呢？go(50,0,5)编程实践实验总结：实验验证发现小车只要一个轮子的牵引力为0，我们就可以实现车的原地转向。go(50,0,5)左轮以50%的牵引力运动右轮以0%的牵引力运动行进5秒钟 由于左轮有牵引力会运动，右轮没有牵引力不会运动，所以智能车会围绕右轮运动，向右转。通过指令与智能车互动——转向go(100,50,5)左右两轮都有一定的驱动力，但驱动力不同，存在速度差。 当左右轮有速度的差值时，智能车会发生转向，哪个轮子的驱动力小，就会向哪个方向转向。生活实例1.简单结构的两轮平衡车，可以实现围绕速度为0的轮子旋转的效果。2.四轮汽车在低速运动时，可以借助两轮的差速实现圆弧路线的转向。智能车的转向-打方向盘16智能车差分转向原理左右轮不同转速?利用速度差?实现转弯编程实践在实验平台中完成实验任务：1.让小车以左轮50%的牵引力，实现向右转向。2.让小车以右轮60%的牵引力，实现向左转向。思考 思考如何实现精准转向90度，从而实现直角转向的功能。直角转向go(0,右轮牵引力,行进时间)结合函数，我们可以给出让小车左转90°的指令，如下所示：左轮的牵引力为0，即让左轮固定不动 ？ ？ 探索：确定牵引力大小，探索时间应设置为多少？直角转向的参数确定右轮所走的路程，就是以小车两轮之间距离为半径形成的圆的四分之一。需要已知条件包括两轮之间的距离，轮子的直径，轮子的转速等。 假设，小车左右两轮之间的距离d=10cm,轮子的半径r=2cm。在牵引力为50%的数值下，轮子的转速为2圈/秒。可得如下计算： 右轮所走的路程： 2×π×10÷4=5πcm 右轮的线速度：2×2×π×2=8πcm/s 右轮需要的时间：5π÷8π=0.625s 在上述条件下实现小车直角左转的指令可以写成：go(0,50,0.625)难度1.让小车精准转向90度，实现小车走正方形轨迹。难度1.使用函数，让小车走U型赛道。编程实践直角转向知识拓展-时间指令的最小有效间隔：0.04秒。?获取智能车的角度的deviation ()函数 智能车车每秒钟可以处理24次指令，即，最短可以将每个指令的持续时间设置为0.04秒。 时间差别在0.04秒以下的同一阶指令执行起来的效果没有差别。go(50, 50, 1.20)go(50, 50, 1.24)go(50, 50, 1.23)直角转向知识拓展使用deviation ()函数获取智能车的角度 左图是通过deviation ()函数获取的智能车与竖直方向(y轴正方向)的夹角。可以在设置智能车左轮和右轮一 个固定的正负相反功率后，使用多次小幅度增加时间的 方法让转动的角度逐渐接近90度。time = 3go(20, -20, time) print ( deviation ())# 根据观察的结果，修改time# 运行后可以观察当前时间转动的角度图：deviation。函数拓展练习 除精准直角转向外，请同学们尝试让智能车转过其它角度，如 60°，120°，180° 等等。偏差角 3917035移动直角转向示例实验次数序号左侧牵引力右侧牵引力运动时长转向角度课堂总结1.初步认识Python语言及应用领域；2.初步理解函数的作用；3.掌握函数的定义与调用方式； go 函数的参数含义。 1. 直行：go(30, 30, 5)。 2. 倒车：go(-30, -30, 5)。 3. 左转：go(30, 90, 5)。 4. 右转：go(90, 30, 5)。 5.