本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種教學(xué)圖形編程系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)日新月異，機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活發(fā)揮越來越大的作用。從汽車的生產(chǎn)線到家用的機(jī)器人玩具，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域正在不新的擴(kuò)大，機(jī)器人用戶也從專業(yè)的操作人員到普通的使用者?，F(xiàn)今，在創(chuàng)客的背景下，教育機(jī)器人成了創(chuàng)客的一種重要工具，特別是在中小學(xué)生零基礎(chǔ)的編程能力下，教育機(jī)器人的圖形化編程更是以其簡單、靈活的優(yōu)勢得到了迅速的發(fā)展。

然而，現(xiàn)有技術(shù)的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)和方法，流程圖的生成過程復(fù)雜，功能模塊添加操作不便，并且編程和仿真平臺分離，因此造成驗證不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種流程圖生成簡單，功能模塊添加操作容易并且驗證便利的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種教學(xué)圖形編程方法，包括：

S1、基于功能模塊調(diào)用指令從功能模塊庫中調(diào)用功能模塊；

S2、將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域并采用流程線連接所述功能模塊；

S3、判斷流程圖是否完成，如果是，執(zhí)行步驟S4，否則返回步驟S1；

S4、對完成的流程圖進(jìn)行仿真。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程方法中，所述步驟S1包括：接收用戶的點(diǎn)擊或者拖動生成所述功能模塊調(diào)用指令，并基于所述功能模塊調(diào)用指令調(diào)用所述功能模塊。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程方法中，所述功能模塊包括：

傳感器功能模塊，用于基于信號檢測向主程序輸入檢測信號；

輸出功能模塊，用于接收所述主程序輸出的輸出控制信號并基于所述輸出控制信號執(zhí)行對應(yīng)功能的輸出；

時間模塊，用于在所述主程序中執(zhí)行延時；

流程控制模塊，用于在所述主程序中執(zhí)行分支控制流程。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程方法中，

所述傳感器功能模塊包括數(shù)字傳感器和模擬傳感器，所述數(shù)字傳感器包括：紅外傳感器、聲音傳感器、觸摸傳感器、磁敏傳感器、傾斜傳感器、振動傳感器、濕度傳感器、煙感傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、軌跡識別傳感器、光學(xué)傳感器和測距傳感器；所述模擬傳感器包括空氣質(zhì)量傳感器、亮度傳感器、色度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和聲強(qiáng)傳感器；

所述輸出模塊包括：電機(jī)輸出單元、光學(xué)輸出單元和聲學(xué)輸出單元；

所述流程控制模塊包括：判斷控制模塊和循環(huán)控制模塊。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程方法中，所述步驟S2包括：

S21、獲取調(diào)用的所述功能模塊的ID以基于所述ID生成所述功能模塊的定位信息；

S22、基于所述定位信息將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域；

S23、采用流程線將所述功能模塊連接到流程圖中；

S24、基于參數(shù)設(shè)置指令設(shè)置所述功能模塊的參數(shù)；

S25、調(diào)取連接到所述流程線上的所述功能模塊的底層源代碼，并且在源代碼顯示區(qū)進(jìn)行顯示并供所述主程序調(diào)用。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程方法中，在所述步驟S33中，所述流程線的起點(diǎn)連接主程序的起始框，所述流程線的終點(diǎn)連接主程序的終止框。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程方法中，所述步驟S4包括：

S41、調(diào)用仿真函數(shù)并將至少一個所述流程圖與所述仿真函數(shù)關(guān)聯(lián)；

S42、向所述仿真函數(shù)傳送所述流程圖中的各個模塊參數(shù)；

S43、基于所述功能模塊中的傳感器功能模塊選擇仿真場景，并設(shè)置所述仿真場景的屬性；

S44、在至少一個機(jī)器人的仿真范圍內(nèi)設(shè)置所述傳感器功能模塊；

S45、基于所述傳感器功能模塊識別所述仿真場景，并基于所述識別在所述仿真場景中運(yùn)行所述機(jī)器人。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程方法中，所述仿真場景包括：光源場景、聲源場景、磁源場景、振源場景、濕源場景、煙霧場景、火源場景和人體場景。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的另一技術(shù)方案是，構(gòu)造一種教學(xué)圖形編程系統(tǒng)，包括：

功能模塊庫，用于存儲功能模塊，所述功能模塊包括：傳感器功能模塊、輸出功能模塊、延時模塊和流程控制模塊；

流程圖生成平臺，用于基于功能模塊調(diào)用指令從所述功能模塊庫中調(diào)用所述功能模塊；將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域并采用流程線連接所述功能模塊；

仿真平臺：用于仿真完成的流程圖。

在本發(fā)明所述的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)中，

所述流程圖生成平臺進(jìn)一步用于，獲取調(diào)用的所述功能模塊的ID以基于所述ID生成所述功能模塊的定位信息；基于所述定位信息將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域；采用流程線將所述功能模塊連接到流程圖中；基于參數(shù)設(shè)置指令設(shè)置所述功能模塊的參數(shù)；調(diào)取連接到所述流程線上的所述功能模塊的底層源代碼，并且在源代碼顯示區(qū)進(jìn)行顯示并供所述主程序調(diào)用；

所述仿真平臺進(jìn)一步用于，調(diào)用仿真函數(shù)并將至少一個所述流程圖與所述仿真函數(shù)關(guān)聯(lián)；向所述仿真函數(shù)傳送所述流程圖中的各個模塊參數(shù)；基于所述功能模塊中的傳感器功能模塊選擇仿真場景，并設(shè)置所述仿真場景的屬性；在至少一個機(jī)器人的仿真范圍內(nèi)設(shè)置所述傳感器功能模塊；基于所述傳感器功能模塊識別所述仿真場景，并基于所述識別在所述仿真場景中運(yùn)行所述機(jī)器人。

實施本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法和系統(tǒng)，可以直接將流程圖和仿真關(guān)聯(lián)，使得完成的流程圖可以直接進(jìn)入仿真界面并仿真，并且通過采用流程線連接功能模塊，使得編程更加簡潔易懂。進(jìn)一步地，可以簡單地采用單擊或拖動方式添加功能模塊，便于用戶操作。對于各個功能模塊采用固定的主程序開始、結(jié)束模塊實現(xiàn)自頂向下逐一填充功能模塊并自動連線的方式，使程序可讀性更強(qiáng)，更容易理解。更進(jìn)一步地，簡化功能模塊參數(shù)設(shè)置，使初學(xué)者能很快入門，能使用的傳感器功能模塊數(shù)量多，能滿足用戶更多的創(chuàng)意需求。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法的第一實施例的流程圖；

圖2是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法的第二實施例的流程圖生成部分的流程圖；

圖3示出了采用流程線連接功能模塊的示意圖；

圖4是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法的第三實施例的仿真部分的流程圖；

圖5是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)的第一實施例的原理框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法的第一實施例的流程圖。如圖1所示，在步驟S1中，基于功能模塊調(diào)用指令從功能模塊庫中調(diào)用功能模塊。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，功能模塊庫可以包括傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊。該傳感器功能模塊在流程圖中可以顯示為平行四邊形形狀，并且可以用于基于信號檢測向主程序輸入檢測信號。該輸出功能模塊在流程圖中可以顯示為直角矩形狀，用于接收所述主程序輸出的輸出控制信號并基于所述輸出控制信號執(zhí)行對應(yīng)功能的輸出。所述時間模塊在流程圖中可以顯示為直角矩形狀，用于在所述主程序中執(zhí)行延時。所述流程控制模塊，在流程圖中可以顯示為菱形，直角矩形等，用于在所述主程序中執(zhí)行分支控制流程。在調(diào)用功能模塊可以在流程圖中生成不同的圖形形狀的圖標(biāo)。在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例中，傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊可以采用任何其他的圖形進(jìn)行表示。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，可以通過用戶點(diǎn)擊或者拖動，從而接收用戶的點(diǎn)擊或者拖動生成所述功能模塊調(diào)用指令，并基于所述功能模塊調(diào)用指令調(diào)用所述功能模塊。

在步驟S2中，將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域并采用流程線連接所述功能模塊。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，調(diào)用的功能模塊將根據(jù)其實際功能在流程圖中生成對應(yīng)圖標(biāo)。隨后，將該圖標(biāo)放置在流程圖生成區(qū)域中。流程圖中的流程線將自動連接功能模塊。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，每個功能模塊都是由底層C語言編程而成。在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例中，每個功能模塊可以采用其他的編程語言進(jìn)行編程，例如C++，VB，VCC，JAVA等等。優(yōu)選地，所述功能模塊形狀之間的連接方式采用自頂向下的流程線連接，且流程線始終處于等待被觸發(fā)的狀態(tài)，一旦觸發(fā)則下一個選取的功能模塊將會被添加到此流程線上。所述流程線的起點(diǎn)永遠(yuǎn)連接主程序的起始框，流程線的終點(diǎn)永遠(yuǎn)連接主程序的終止框。

在步驟S3中，可以判斷流程圖是否已經(jīng)完成，如果是，則執(zhí)行步驟S4，否則，返回步驟S1。在步驟S3中，可以通過用戶觸發(fā)完成按鍵，或者主程序自行判斷來實現(xiàn)流程圖是否完成的判斷。如果流程圖已經(jīng)完成，這時，將不需要添加功能模塊，那么執(zhí)行步驟S4，進(jìn)行流程圖仿真。如果此時流程圖還沒有完成，那么返回步驟S1，進(jìn)一步選取其他功能模塊，直至流程圖完成為止。

實施本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法，可以直接將流程圖和仿真關(guān)聯(lián)，使得完成的流程圖可以直接進(jìn)入仿真界面并仿真，并且通過采用流程線連接功能模塊，使得編程更加簡潔易懂。

圖2是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法的第二實施例的流程圖。如圖2所示，在步驟S1中，基于功能模塊調(diào)用指令從功能模塊庫中調(diào)用功能模塊。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，功能模塊庫可以包括傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊。該傳感器功能模塊在流程圖中可以顯示為平行四邊形形狀，并且可以用于基于信號檢測向主程序輸入檢測信號。該輸出功能模塊在流程圖中可以顯示為直角矩形狀，用于接收所述主程序輸出的輸出控制信號并基于所述輸出控制信號執(zhí)行對應(yīng)功能的輸出。所述時間模塊在流程圖中可以顯示為直角矩形狀，用于在所述主程序中執(zhí)行延時。所述流程控制模塊，在流程圖中可以顯示為菱形，直角矩形等，用于在所述主程序中執(zhí)行分支控制流程。在調(diào)用功能模塊可以在流程圖中生成不同的圖形形狀的圖標(biāo)。在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例中，傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊可以采用任何其他的圖形進(jìn)行表示。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述傳感器功能模塊包括數(shù)字傳感器和模擬傳感器。所述數(shù)字傳感器包括：紅外傳感器、聲音傳感器、觸摸傳感器、磁敏傳感器、傾斜傳感器、振動傳感器、濕度傳感器、煙感傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、軌跡識別傳感器、光學(xué)傳感器和測距傳感器。所有的數(shù)字傳感器可向主程序輸入一個數(shù)值且該數(shù)值為0或1，所有0表示沒有檢測到信號，所有1表示檢測到信號。所述模擬傳感器包括空氣質(zhì)量傳感器、亮度傳感器、色度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和聲強(qiáng)傳感器。所有的模擬傳感器可以根據(jù)其主程序輸入實測數(shù)值。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，所述傳感器功能模塊還可以包括時間檢測功能模塊、變量賦值功能模塊、串口初始化功能模塊、串口讀功能模塊、串口寫功能模塊等。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述輸出模塊可以包括：電機(jī)輸出單元、光學(xué)輸出單元和聲學(xué)輸出單元；例如電機(jī)、光源、風(fēng)扇、播放器、通用輸出端口、畫筆、開關(guān)裝置等等。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述時間模塊可以包括0.01秒延時模塊、0.1秒延時模塊、秒級延時模塊等等。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述流程控制模塊包括：判斷控制模塊和循環(huán)控制模塊，例如條件判斷、條件循環(huán)、do條件循環(huán)、多次循環(huán)、永久循環(huán)、中斷(break)、連續(xù)(continue)等等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，除了以上公開的各種傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用本領(lǐng)域中已知的任何傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊來實現(xiàn)本發(fā)明。在此，本發(fā)明不受傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊的具體類型的限制。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，可以通過用戶點(diǎn)擊或者拖動，從而接收用戶的點(diǎn)擊或者拖動生成所述功能模塊調(diào)用指令，并基于所述功能模塊調(diào)用指令調(diào)用所述功能模塊。

在步驟S2中，獲取調(diào)用的所述功能模塊的ID以基于所述ID生成所述功能模塊的定位信息。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，可以根據(jù)功能模塊的ID，確定所述功能模塊的具體功能，并基于該具體功能，判斷所述功能模塊在流程圖中應(yīng)該處于哪個位置，從而生成所述功能模塊的定位信息。

在步驟S3中，基于所述定位信息將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在生成定位信息之后，可以基于該定位信息將被調(diào)用的功能模塊插入到流程圖中的指定位置。

在步驟S4中，采用流程線將所述功能模塊連接到流程圖中。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述功能模塊自動插入到流程圖中所指定的位置之后，從流程圖中自動引出流程線將此功能模塊與上下其他功能模塊連接起來。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述功能模塊形狀之間的連接方式采用自頂向下的流程線連接，且流程線始終處于等待被觸發(fā)的狀態(tài)，一旦觸發(fā)則下一個選取的功能模塊將會被添加到此流程線上。所述流程線的起點(diǎn)連接主程序的起始框，所述流程線的終點(diǎn)連接主程序的終止框。

舉例來說，圖3示出了采用流程線連接功能模塊的示意圖。如圖3所示，在流程圖中還沒有功能模塊時，流程線的起點(diǎn)A連接主程序的起始框，終點(diǎn)B連接主程序的終止框。此時，第一個功能模塊100被調(diào)取，插入到流程圖中，此時，該第一個功能模塊100的起始端連接流程線的起點(diǎn)A，終止端連接流程線的終點(diǎn)B。例如，當(dāng)流程圖中已經(jīng)有一個第一功能模塊100時，第二功能模塊200被調(diào)取插入流程圖中，且需要位于功能模塊100之后時，該第一個功能模塊100的起始端連接流程線的起點(diǎn)A，終止端連接第二功能模塊200的起始端，而第二功能模塊200的終止端連接流程線的終點(diǎn)B。同理類推。

在步驟S5中，基于參數(shù)設(shè)置指令設(shè)置所述功能模塊的參數(shù)。在本本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在流程圖中的功能模塊被觸發(fā)后可彈出參數(shù)設(shè)置對話框?qū)Χ丝凇?shù)值等進(jìn)行選擇或設(shè)置。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，例如可以通過點(diǎn)擊功能模塊彈出參數(shù)設(shè)置對話框，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。也可以在功能模塊添加到流程圖中之后，自動彈出參數(shù)設(shè)置對話框，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。在本發(fā)明的簡化實施例中，也可以默認(rèn)設(shè)置參數(shù)，無需用戶輸入。

在步驟S6中，調(diào)取連接到所述流程線上的所述功能模塊的底層源代碼，并且在源代碼顯示區(qū)進(jìn)行顯示并供所述主程序調(diào)用。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，每個功能模塊都是由底層C語言編程而成。在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例中，每個功能模塊可以采用其他的編程語言進(jìn)行編程，例如C++，VB，VCC，JAVA等等。

在步驟S7中，可以判斷流程圖是否已經(jīng)完成，如果是，則執(zhí)行后續(xù)仿真步驟，否則，返回步驟S1。在步驟S7中，可以通過用戶觸發(fā)完成按鍵，或者主程序自行判斷來實現(xiàn)流程圖是否完成的判斷。如果流程圖已經(jīng)完成，這時，將不需要添加功能模塊，那么執(zhí)行仿真步驟，進(jìn)行流程圖仿真。如果此時流程圖還沒有完成，那么返回步驟S1，進(jìn)一步選取其他功能模塊，直至流程圖完成為止。

實施本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法，可以直接將流程圖和仿真關(guān)聯(lián)，使得完成的流程圖可以直接進(jìn)入仿真界面并仿真，并且通過采用流程線連接功能模塊，使得編程更加簡潔易懂。進(jìn)一步地，可以簡單地采用單擊或拖動方式添加功能模塊，便于用戶操作。對于各個功能模塊采用固定的主程序開始、結(jié)束模塊實現(xiàn)自頂向下逐一填充功能模塊并自動連線的方式，使程序可讀性更強(qiáng)，更容易理解。更進(jìn)一步地，簡化功能模塊參數(shù)設(shè)置，使初學(xué)者能很快入門，能使用的傳感器功能模塊數(shù)量多，能滿足用戶更多的創(chuàng)意需求。

圖4是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法的第三實施例的仿真部分的流程圖。如圖4所示，在步驟S1中，調(diào)用仿真函數(shù)并將至少一個所述流程圖與所述仿真函數(shù)關(guān)聯(lián)。在本發(fā)明中，可以采用本領(lǐng)域已知的任何方式通過仿真函數(shù)調(diào)取接口調(diào)取仿真函數(shù)。在步驟S2中，向所述仿真函數(shù)傳送所述流程圖中的各個模塊參數(shù)。例如，可以通過任何已知的通信方式向所述仿真函數(shù)傳送所述流程圖中的各個模塊參數(shù)。

在步驟S3中，基于所述功能模塊中的傳感器功能模塊選擇仿真場景，并設(shè)置所述仿真場景的屬性。所述仿真場景包括：光源場景、聲源場景、磁源場景、振源場景、濕源場景、煙霧場景、火源場景和人體場景。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述仿真場景的搭建分為障礙物、色帶、傳感源的實現(xiàn)。所述障礙物包含特定的形狀、尺寸、位置、顏色等屬性，主要用于仿真現(xiàn)實物體，可阻礙機(jī)器人的前進(jìn)。所述色帶包含特定的形狀、尺寸、位置、顏色等屬性，主要用于仿真現(xiàn)實地面的軌跡，可引導(dǎo)機(jī)器人行走。所述傳感源包含尺寸、位置、顏色等屬性，以圓形進(jìn)行范圍繪制，主要用于模擬各種傳感器的檢查對象。包括對光源、聲源、磁鐵、振源、濕源、煙霧、人體、火源、光閘、壓力、凸起場景的搭建。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，例如可以采用紅外避障傳感器、觸碰傳感器、接近傳感器、超聲測距傳感器搭建障礙物場景。例如可以采用軌跡識別傳感器、色度傳感器搭建色帶場景。又例如可以采用光感傳感器、光敏傳感器、亮度傳感器搭建光源場景。又例如可以采用聲音傳感器、聲強(qiáng)傳感器搭建聲源場景。又例如可以采用磁敏傳感器搭建磁鐵場景，采用振動傳感器搭建振源場景。還可以采用濕度(水)傳感器、濕度(土)傳感器、濕度(氣)傳感器搭建濕源場景。或者例如采用煙感傳感器搭建煙霧場景，采用人體紅外傳感器搭建人體場景，采用火焰?zhèn)鞲衅?、溫度傳感器搭建火源場景；采用光閘傳感器搭建光閘場景；采用壓力傳感器搭建壓力場景；采用傾斜傳感器搭建凸起場景。此外，可以調(diào)整各場景的尺寸、大小、顏色、位置。

在步驟S4中，在至少一個機(jī)器人的仿真范圍內(nèi)設(shè)置所述傳感器功能模塊。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述主程序的仿真是以機(jī)器人為單個，可同時存在多個機(jī)器人進(jìn)行仿真，可分別對每個機(jī)器人單獨(dú)進(jìn)行傳感器位置、范圍的設(shè)置。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述機(jī)器人、傳感器的位置或范圍都采用圖形布局方式進(jìn)行。所述傳感器的位置設(shè)置可以包括在機(jī)器人的有效范圍內(nèi)進(jìn)行360°全方位位置的擺放。所述傳感器的位置設(shè)置還可以包括在機(jī)器人圖標(biāo)的有效范圍內(nèi)確定傳感器擺放位置后再設(shè)定其作用的方向、距離。

當(dāng)然，在本發(fā)明的簡化實施例中，所述主程序中若沒有傳感器則可不用設(shè)置傳感器的位置或范圍。在本發(fā)明的其他實施例中，所述主程序中各傳感器的位置可以都默認(rèn)安放在機(jī)器人的正前方，如無特殊需求則可不必設(shè)置傳感器的位置。所述主程序中各傳感器的范圍都默認(rèn)有一個合適值，如無特殊需求則可不必設(shè)置傳感器的范圍。

在步驟S5中，基于所述傳感器功能模塊識別所述仿真場景，并基于所述識別在所述仿真場景中運(yùn)行所述機(jī)器人。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，機(jī)器人以物體的狀態(tài)存在仿真場景中，當(dāng)碰上障礙物后需要改變路徑或停止?？捎靡环N或多種傳感器識別仿真場景中的各種場景類型。例如所述障礙物場景可用紅外避障傳感器、觸碰傳感器、接近傳感器、超聲測距傳感器識別。所述色帶場景可用軌跡識別傳感器、色度傳感器識別。所述光源場景可用光感傳感器、光敏傳感器、亮度傳感器識別。所述聲源場景可用聲音傳感器、聲強(qiáng)傳感器識別。所述磁鐵場景可用磁敏傳感器識別。所述振源場景可用振動傳感器識別。所述濕源場景可用濕度(水)傳感器、濕度(土)傳感器、濕度(氣)傳感器識別。所述煙霧場景可用煙感傳感器識別。所述人體場景可用人體紅外傳感器識別。所述火源場景可用火焰?zhèn)鞲衅鳌囟葌鞲衅髯R別。所述光閘可用光閘傳感器識別。所述壓力可用壓力傳感器識別。所述凸起可用傾斜傳感器識別。所述傳感源場景中從圓心到邊界等比例遞減劃分其有效能量。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述傳感器識別仿真場景時首先調(diào)用傳感器設(shè)置在機(jī)器人上的位置和傳感源在此位置的有效能量，再根據(jù)傳感器所屬種類選擇其返回值類型。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述流程圖可以保存為流程圖文件，仿真場景可以保存為仿真文件，且流程圖文件和仿真文件可以通過關(guān)聯(lián)路徑和文件名綁定為一個項目文件。

實施本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法，一個程序文件中可編輯或仿真多個主程序。采用形象的圖形化布局方式設(shè)置傳感器在仿真中的安放位置或范圍，且每個傳感器的范圍、位置都有一個合適的默認(rèn)狀態(tài)，若無特別需求可直接放置。這能滿足一般教學(xué)中的仿真，也可以滿足高級用戶使用多種傳感器時的特殊需求。

圖5是本發(fā)明的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)的第一實施例的原理框圖。如圖5所示，本發(fā)明的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)，包括：功能模塊庫10、流程圖生成平臺20以及仿真平臺30。所述功能模塊庫10用于存儲功能模塊。所述功能模塊包括：傳感器功能模塊、輸出功能模塊、延時模塊和流程控制模塊。所述流程圖生成平臺20用于基于功能模塊調(diào)用指令從所述功能模塊庫10中調(diào)用所述功能模塊；將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域并采用流程線連接所述功能模塊。所述仿真平臺30用于仿真完成的流程圖。

實施本發(fā)明的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)，可以直接將流程圖和仿真關(guān)聯(lián)，使得完成的流程圖可以直接進(jìn)入仿真界面并仿真，并且通過采用流程線連接功能模塊，使得編程更加簡潔易懂。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，功能模塊庫可以包括傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊。該傳感器功能模塊在流程圖中可以顯示為平行四邊形形狀，并且可以用于基于信號檢測向主程序輸入檢測信號。該輸出功能模塊在流程圖中可以顯示為直角矩形狀，用于接收所述主程序輸出的輸出控制信號并基于所述輸出控制信號執(zhí)行對應(yīng)功能的輸出。所述時間模塊在流程圖中可以顯示為直角矩形狀，用于在所述主程序中執(zhí)行延時。所述流程控制模塊，在流程圖中可以顯示為菱形，直角矩形等，用于在所述主程序中執(zhí)行分支控制流程。在調(diào)用功能模塊可以在流程圖中生成不同的圖形形狀的圖標(biāo)。在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例中，傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊可以采用任何其他的圖形進(jìn)行表示。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述傳感器功能模塊包括數(shù)字傳感器和模擬傳感器。所述數(shù)字傳感器包括：紅外傳感器、聲音傳感器、觸摸傳感器、磁敏傳感器、傾斜傳感器、振動傳感器、濕度傳感器、煙感傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、軌跡識別傳感器、光學(xué)傳感器和測距傳感器。所有的數(shù)字傳感器可向主程序輸入一個數(shù)值且該數(shù)值為0或1，所有0表示沒有檢測到信號，所有1表示檢測到信號。所述模擬傳感器包括空氣質(zhì)量傳感器、亮度傳感器、色度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和聲強(qiáng)傳感器。所有的模擬傳感器可以根據(jù)其主程序輸入實測數(shù)值。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，所述傳感器功能模塊還可以包括時間檢測功能模塊、變量賦值功能模塊、串口初始化功能模塊、串口讀功能模塊、串口寫功能模塊等。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述輸出模塊可以包括：電機(jī)輸出單元、光學(xué)輸出單元和聲學(xué)輸出單元；例如電機(jī)、光源、風(fēng)扇、播放器、通用輸出端口、畫筆、開關(guān)裝置等等。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述時間模塊可以包括0.01秒延時模塊、0.1秒延時模塊、秒級延時模塊等等。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述流程控制模塊包括：判斷控制模塊和循環(huán)控制模塊，例如條件判斷、條件循環(huán)、do條件循環(huán)、多次循環(huán)、永久循環(huán)、中斷(break)、連續(xù)(continue)等等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，除了以上公開的各種傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用本領(lǐng)域中已知的任何傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊來實現(xiàn)本發(fā)明。在此，本發(fā)明不受傳感器功能模塊，輸出功能模塊，時間模塊以及流程控制模塊的具體類型的限制。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述流程圖生成平臺20進(jìn)一步用于，獲取調(diào)用的所述功能模塊的ID以基于所述ID生成所述功能模塊的定位信息；基于所述定位信息將所述功能模塊放置在流程圖生成區(qū)域；采用流程線將所述功能模塊連接到流程圖中；基于參數(shù)設(shè)置指令設(shè)置所述功能模塊的參數(shù)；調(diào)取連接到所述流程線上的所述功能模塊的底層源代碼，并且在源代碼顯示區(qū)進(jìn)行顯示并供所述主程序調(diào)用。在本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實施例中，可以參照圖1-3所示的本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法構(gòu)造本發(fā)明的上述流程圖生成平臺20。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述仿真平臺30進(jìn)一步用于，調(diào)用仿真函數(shù)并將至少一個所述流程圖與所述仿真函數(shù)關(guān)聯(lián)；向所述仿真函數(shù)傳送所述流程圖中的各個模塊參數(shù)；基于所述功能模塊中的傳感器功能模塊選擇仿真場景，并設(shè)置所述仿真場景的屬性；在至少一個機(jī)器人的仿真范圍內(nèi)設(shè)置所述傳感器功能模塊；基于所述傳感器功能模塊識別所述仿真場景，并基于所述識別在所述仿真場景中運(yùn)行所述機(jī)器人。在本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實施例中，可以參照圖1-2、4所示的本發(fā)明的教學(xué)圖形編程方法構(gòu)造本發(fā)明的上述仿真平臺30。

實施本發(fā)明的教學(xué)圖形編程系統(tǒng)，可以直接將流程圖和仿真關(guān)聯(lián)，使得完成的流程圖可以直接進(jìn)入仿真界面并仿真，并且通過采用流程線連接功能模塊，使得編程更加簡潔易懂。進(jìn)一步地，可以簡單地采用單擊或拖動方式添加功能模塊，便于用戶操作。對于各個功能模塊采用固定的主程序開始、結(jié)束模塊實現(xiàn)自頂向下逐一填充功能模塊并自動連線的方式，使程序可讀性更強(qiáng)，更容易理解。更進(jìn)一步地，簡化功能模塊參數(shù)設(shè)置，使初學(xué)者能很快入門，能使用的傳感器功能模塊數(shù)量多，能滿足用戶更多的創(chuàng)意需求。更進(jìn)一步地，一個程序文件中可編輯或仿真多個主程序。采用形象的圖形化布局方式設(shè)置傳感器在仿真中的安放位置或范圍，且每個傳感器的范圍、位置都有一個合適的默認(rèn)狀態(tài)，若無特別需求可直接放置。這能滿足一般教學(xué)中的仿真，也可以滿足高級用戶使用多種傳感器時的特殊需求。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。