[发明专利]一种教学图形编程系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种教学图形编程系统和方法。

背景技术

随着科学技术的发展，机器人技术日新月异，机器人在现代工业和日常生活发挥越来越大的作用。从汽车的生产线到家用的机器人玩具，机器人的应用领域正在不新的扩大，机器人用户也从专业的操作人员到普通的使用者。现今，在创客的背景下，教育机器人成了创客的一种重要工具，特别是在中小学生零基础的编程能力下，教育机器人的图形化编程更是以其简单、灵活的优势得到了迅速的发展。

然而，现有技术的教学图形编程系统和方法，流程图的生成过程复杂，功能模块添加操作不便，并且编程和仿真平台分离，因此造成验证不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种流程图生成简单，功能模块添加操作容易并且验证便利的教学图形编程系统和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种教学图形编程方法，包括：

S1、基于功能模块调用指令从功能模块库中调用功能模块；

S2、将所述功能模块放置在流程图生成区域并采用流程线连接所述功能模块；

S3、判断流程图是否完成，如果是，执行步骤S4，否则返回步骤S1；

S4、对完成的流程图进行仿真。

在本发明所述的教学图形编程方法中，所述步骤S1包括：接收用户的点击或者拖动生成所述功能模块调用指令，并基于所述功能模块调用指令调用所述功能模块。

在本发明所述的教学图形编程方法中，所述功能模块包括：

传感器功能模块，用于基于信号检测向主程序输入检测信号；

输出功能模块，用于接收所述主程序输出的输出控制信号并基于所述输出控制信号执行对应功能的输出；

时间模块，用于在所述主程序中执行延时；

流程控制模块，用于在所述主程序中执行分支控制流程。

在本发明所述的教学图形编程方法中，

所述传感器功能模块包括数字传感器和模拟传感器，所述数字传感器包括：红外传感器、声音传感器、触摸传感器、磁敏传感器、倾斜传感器、振动传感器、湿度传感器、烟感传感器、火焰传感器、轨迹识别传感器、光学传感器和测距传感器；所述模拟传感器包括空气质量传感器、亮度传感器、色度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器和声强传感器；

所述输出模块包括：电机输出单元、光学输出单元和声学输出单元；

所述流程控制模块包括：判断控制模块和循环控制模块。

在本发明所述的教学图形编程方法中，所述步骤S2包括：

S21、获取调用的所述功能模块的ID以基于所述ID生成所述功能模块的定位信息；

S22、基于所述定位信息将所述功能模块放置在流程图生成区域；

S23、采用流程线将所述功能模块连接到流程图中；

S24、基于参数设置指令设置所述功能模块的参数；

S25、调取连接到所述流程线上的所述功能模块的底层源代码，并且在源代码显示区进行显示并供所述主程序调用。

在本发明所述的教学图形编程方法中，在所述步骤S33中，所述流程线的起点连接主程序的起始框，所述流程线的终点连接主程序的终止框。

在本发明所述的教学图形编程方法中，所述步骤S4包括：

S41、调用仿真函数并将至少一个所述流程图与所述仿真函数关联；

S42、向所述仿真函数传送所述流程图中的各个模块参数；

S43、基于所述功能模块中的传感器功能模块选择仿真场景，并设置所述仿真场景的属性；

S44、在至少一个机器人的仿真范围内设置所述传感器功能模块；

S45、基于所述传感器功能模块识别所述仿真场景，并基于所述识别在所述仿真场景中运行所述机器人。

在本发明所述的教学图形编程方法中，所述仿真场景包括：光源场景、声源场景、磁源场景、振源场景、湿源场景、烟雾场景、火源场景和人体场景。

本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种教学图形编程系统，包括：

功能模块库，用于存储功能模块，所述功能模块包括：传感器功能模块、输出功能模块、延时模块和流程控制模块；

流程图生成平台，用于基于功能模块调用指令从所述功能模块库中调用所述功能模块；将所述功能模块放置在流程图生成区域并采用流程线连接所述功能模块；