機(jī)器人程序設(shè)計(jì)論文

1、機(jī)器人程序設(shè)計(jì)論文【摘要】智能電腦機(jī)器人活動(dòng)包括機(jī)器人的結(jié)果設(shè)計(jì)與搭建，機(jī)器人控制程序的編寫，機(jī)器人的調(diào)試與實(shí)踐等幾個(gè)階段。其中，機(jī)器人控制程序的編寫在機(jī)器人整個(gè)活動(dòng)當(dāng)中，占有主要角色的地位，而機(jī)器人程序編寫的過程，也是學(xué)生的思維相對(duì)活躍的時(shí)期，正因?yàn)榇?，學(xué)生發(fā)生思維定勢(shì)效應(yīng)的機(jī)會(huì)很多，這些效應(yīng)將會(huì)對(duì)機(jī)器人將來(lái)的運(yùn)行產(chǎn)生各種各樣的影響。本文就機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)過程中，學(xué)生在編寫程序時(shí)，因?yàn)樗季S定勢(shì)，產(chǎn)生誤差，致使機(jī)器人的運(yùn)行沒有按照預(yù)想實(shí)施的這一普遍現(xiàn)象，展開分析，并探討解決方法?！娟P(guān)鍵詞】思維定勢(shì); 機(jī)器人 ; 思維慣性; 創(chuàng)新 ; 程序設(shè)計(jì) ;【正文】現(xiàn)代社會(huì)變化的速度，是歷史上任何一個(gè)時(shí)代都

2、無(wú)法比擬的，今天適用的方法明天不一定適用; 此地適用的方法，彼地不一定適用。創(chuàng)新已經(jīng)成為時(shí)代的一個(gè)主旋律。要破除思維定勢(shì)，弘揚(yáng)創(chuàng)新思維，才有可能采擷到豐碩的果實(shí)。而我們?cè)谝欢ǖ沫h(huán)境中生活，久而久之就形成了一種固定的思維模式，心理學(xué)中稱之為思維定勢(shì)。本篇文章來(lái)自資料管理下載。學(xué)習(xí)中，當(dāng)某些知識(shí)結(jié)構(gòu)較之其他知識(shí)結(jié)構(gòu)更容易讓人想起時(shí)，就會(huì)發(fā)生定勢(shì)效應(yīng)。在必要的時(shí)候利用思維定勢(shì)，在特定的時(shí)刻，打破思維定勢(shì)，人們解決思維空間將變得更加開闊。一、思維定勢(shì)及其負(fù)面影響和表現(xiàn)對(duì)于長(zhǎng)期在“ 應(yīng)試教育 ” 環(huán)境下成長(zhǎng)的學(xué)生來(lái)說，因?yàn)樾睦砟挲g小，心理發(fā)育還沒有完全成熟，對(duì)事物

3、的分析、判斷比較直接簡(jiǎn)單，所以更容易發(fā)生定勢(shì)效應(yīng)。其創(chuàng)新思維能力的開發(fā)普遍存在著兩大障礙:1) 思維定勢(shì)的障礙。解決問題時(shí)思維局限在某一處，跳不出自己設(shè)定的思維 圈子，也就是常說的思維進(jìn)牛角尖。2) 思維慣性的障礙。習(xí)慣性思維或傳統(tǒng)性思維在思考一個(gè)問題的時(shí)候，順理成章的按照自己原來(lái)習(xí)慣的想法去處理，不會(huì)考慮是否還存在其他更好的解決方案。二、編寫程序中，思維定勢(shì)的具體影響及原因電腦智能機(jī)器人控制程序有很多種，有使用匯編語(yǔ)言的，也有使用高級(jí)語(yǔ)言的，但對(duì)于學(xué)生來(lái)說，圖形化的、直觀的程序語(yǔ)言更容易被接受、理解和應(yīng)用。在這里，我就利用其中的一種圖形化程序來(lái)論述在程序設(shè)計(jì)中思維定勢(shì)的影響。一 ) 由于機(jī)器

4、人程序語(yǔ)言的一般屬性，在編程時(shí)，思維定勢(shì)產(chǎn)生的影響。就機(jī)器人編程而言，比如說，學(xué)生在編寫程序時(shí)，會(huì)一邊編寫程序，一邊想象機(jī)器人運(yùn)行的情景。學(xué)生會(huì)很容易的把程序編寫的順序，程序執(zhí)行的順序，機(jī)器人運(yùn)行的順序統(tǒng)一起來(lái)，事實(shí)也確實(shí)如此。這種思維定勢(shì)是有利于活動(dòng)開展的，但在某些時(shí)候，就會(huì)是負(fù)面的效應(yīng)，如，機(jī)器人的動(dòng)力由左右電動(dòng)機(jī)輸出，兩部電動(dòng)機(jī)同時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，就是機(jī)器人“ 前進(jìn) ” ，一部逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)另一部順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，就是機(jī)器人“ 左轉(zhuǎn) ” 或者是 “ 右轉(zhuǎn) ” ，轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間都由

5、“ 延時(shí)幾秒 ” 來(lái)控制，按照一般我們的思維，會(huì)自然的聯(lián)想到實(shí)際生活中車輛在十字路口的拐彎，于是，學(xué)生在程序中輸入完成后，就會(huì)自然的想到機(jī)器人會(huì)左轉(zhuǎn)90 度角，這時(shí)，就不再考慮用“ 延時(shí)幾秒 ” 來(lái)調(diào)節(jié)“ 左轉(zhuǎn) ” ，造成的結(jié)果就是，機(jī)器人一動(dòng)不動(dòng)。還有，在機(jī)器人程序語(yǔ)言中，“ 停止” 是機(jī)器人的一個(gè)動(dòng)作反應(yīng)，是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，而在人的頭腦中，“ 停止” 是一種狀態(tài)，是一個(gè)時(shí)間段。人和機(jī)器人在此&am

6、p;ldquo;” 、 “ 停止 ” 、 “ 前進(jìn) ” 、 “ 延時(shí) 2.5 秒” 、 “ 停止 ” 。運(yùn)行之后，問: 為什么中間沒停, 其實(shí)，機(jī)器人已經(jīng)在兩次“ 前進(jìn) ” 的中間 “ 停 ” 過了，我們沒有看到，因?yàn)槭且粋€(gè)時(shí)間點(diǎn)，轉(zhuǎn)瞬即逝，要想看到機(jī)器人實(shí)實(shí)在在的停住，就要在“ 停止” 的后面輸入

7、“ 延時(shí)幾秒” 。這些因?yàn)樗季S定勢(shì)產(chǎn)生的程序錯(cuò)誤編法，經(jīng)常出現(xiàn)在教師的程序講解完成之后，可見，思維定勢(shì)的影響是顯而易見的，是不能被忽視的，正確利用思維定勢(shì)、及時(shí)克服思維定勢(shì)，對(duì)完成編程，正確運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器人“ 指哪打哪 ” ，是必不可少的。二 ） 由于機(jī)器人程序語(yǔ)言的特性，在編程時(shí)，思維定勢(shì)產(chǎn)生的影響。每一種機(jī)器人的程序語(yǔ)言，都有自己不同的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)有時(shí)會(huì)使編程事半功倍，有時(shí)成為編程的難點(diǎn)，有時(shí)卻使編程者陷入思維定勢(shì)的“ 陷阱” ，導(dǎo)致想到的和時(shí)間的相背離。對(duì)一個(gè)電腦智能機(jī)器人

8、的初學(xué)者來(lái)說，對(duì)機(jī)器人的行動(dòng)的“ 足 ”（ 電動(dòng)機(jī) ）的控制是用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，換句話說，就是告訴機(jī)器人“ 走 ” 多久。有些程序，需要在“ 延時(shí)幾秒” 之后輸入 “ 停止 ” 。比如，有學(xué)生想讓機(jī)器人前進(jìn)3 秒，就需要這樣輸入 :“ 前進(jìn) ” 、 “ 延時(shí) 3 秒 ” 、 “ 停止 ” 。然而，我們的思維意識(shí)里，是不需要&

9、amp;ldquo; 停止 ” 的，認(rèn)為輸入:“ 前進(jìn)” 、 “ 延時(shí) 3 秒 ” 就可以了。結(jié)果呢, 機(jī)器人會(huì)一直前進(jìn)，直到程序的下一個(gè)電動(dòng)機(jī)命令執(zhí)行。在這里，人腦和機(jī)器人“ 大腦 ” 產(chǎn)生沖突，人的想法機(jī)器人不能“ 理解 ” 。再者，程序語(yǔ)言的最后一句是“ 程序結(jié)束 ” ，有不少學(xué)生在編程時(shí)的后幾句是:“ 后退 ” 、 &ld

10、quo; 延時(shí)幾秒” 、 “ 程序結(jié)束” 。對(duì)于這樣的“ 命令 ” 機(jī)器人會(huì)做何反應(yīng)呢, 答案是，機(jī)器人會(huì)一直后退下去，直到電源無(wú)電為止。“ 程序結(jié)束 ” 不僅不能理解為機(jī)器人停止，并且也不能認(rèn)為程序執(zhí)行結(jié)束了，它有可能以別的狀態(tài)來(lái)“ 完成任務(wù) ” 。程序語(yǔ)言的特性，決定了機(jī)器人獨(dú)特的“ 性格 ” ，他很我們?nèi)说乃季S習(xí)慣有時(shí)會(huì)格格不入，我們需要對(duì)程序語(yǔ)言充分理解，才能克服思維定

11、勢(shì)，做到“ 知己知彼” 。三 ) 因?yàn)闄C(jī)器人本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，思維定勢(shì)產(chǎn)生的影響。機(jī)器人本身是一個(gè)機(jī)械的、動(dòng)力的結(jié)構(gòu)，它的先天條件會(huì)影響到人的思維定勢(shì)，比如“ 前進(jìn) ” ，我們會(huì)認(rèn)為是機(jī)器人直行，但有時(shí)事實(shí)卻是機(jī)器人斜著畫出圓弧，這是因?yàn)闄C(jī)器人的兩部電動(dòng)機(jī)動(dòng)力不同造成的。還有，機(jī)器人演奏音樂，是通過揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，揚(yáng)聲器與電動(dòng)機(jī)是相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，沒有什么聯(lián)系，但我們應(yīng)注意，控制揚(yáng)聲器的程序語(yǔ)言( 音樂、音符、蜂鳴等) ，對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說，有 “ 延時(shí) ” 的作用，二者是有聯(lián)系的。對(duì)學(xué)

12、生來(lái)說，了解機(jī)器人“ 硬件 ” 一樣不能掉以輕心，固循思維定勢(shì)，而要清楚的知道機(jī)器人的構(gòu)造，運(yùn)行狀況，才能更好的用程序來(lái)控制它。三、合理利用教學(xué)手段顛覆思維定勢(shì)可以知道，思維定勢(shì)效應(yīng)在編程中是普遍存在的，有些被很好的利用了，有些卻產(chǎn)生了“ 副作用 ” 需要去打破。針對(duì)學(xué)生的心理活動(dòng)特點(diǎn)，如何來(lái)引導(dǎo)他們克服不利的思維定勢(shì)呢,一 ) 及時(shí)傳遞正確信息由于程序內(nèi)容對(duì)學(xué)生而言，比較多，且不易理解，很容易陷入思維定勢(shì)的誤區(qū)，針對(duì)這一狀況，教師除了講解程序之外，更要注意時(shí)刻關(guān)注學(xué)生活動(dòng)、及時(shí)傳遞正確信息，引導(dǎo)他們朝著正確的方向

13、探索。二 ) 實(shí)例演示克服思維定勢(shì)學(xué)生的理解能力有一定的限度，有些內(nèi)容用語(yǔ)言表達(dá)效果不是很好，這時(shí)要考慮實(shí)際演示，讓學(xué)生真實(shí)的感受到思維定勢(shì)的效應(yīng)，本篇文章來(lái)自資料管理下載。比如，用語(yǔ)言（ 前進(jìn) 3 秒 ） 請(qǐng)一位學(xué)生前進(jìn)，用同樣的程序（“ 前進(jìn) ” ，“ 延時(shí) 3 秒 ”） 控制機(jī)器人前進(jìn)，對(duì)比兩者異同，答案則是一目了然—&mdash大會(huì)停下來(lái)，機(jī)器人會(huì)“走”下去。三 ） 反復(fù)實(shí)踐，大膽開拓實(shí)踐出真知，鼓勵(lì)學(xué)生，不要怕出錯(cuò)，在教師的引導(dǎo)下，反復(fù)進(jìn)行實(shí)踐，讓他們自己去利用思維定勢(shì)，克服思維定勢(shì)，確切無(wú)誤的了解自己的