Scratch少儿编程练习：无人驾驶？我也行！

更新时间：2024-11-04 01:48  浏览量：4

Hi，各位家长和小朋友们，今天我们一起来探索一项很酷的技术：无人驾驶。它的核心包括传感器（雷达探测、图像识别等）、高精度地图、实时定位、机器学习等。尽管其结构复杂，但是再深奥的东西，都来源于最简单的模型和最基本的原理。接下来，我们一起尝试用Scratch实现“最简单的无人驾驶”。

实验要求

1. 从默认角色库导入角色：甲虫(Beetle)、苹果(Apple)

2. 在白色背景上，用画笔随意画出一条黑色、不交叉、从左下角到右上角的“道路”。

3. 把甲虫放在道路的起点，将苹果放在道路的终点。

4. 点击绿旗，要求甲虫从起点沿着道路轨迹自动“驶向”苹果，遇到苹果后停下，程序终止。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

建议：画笔粗细设为80；甲虫大小设为50。‍‍‍‍‍‍

思考过程

在本实验中，要解决的核心问题只有一个：“如何让甲虫沿着画出的道路自动调整前进的方向？” 接下来，就是拆解问题、逐个击破。在这里将通过“自我发问”的方法，去逐步逼近问题的本质，将问题解决。

1. 让甲虫自动调整前进方向的前提是什么？

“越界检测”。通过“越界检测”感知甲虫已跑到道路外，需调整方向。

2. 要如何去做越界检测？‍‍‍‍‍‍

观察环境、检视现有资源和条件、寻找事物的规律。在本实验里，除了黑色道路外，剩下的背景都是白色。那么，是否可以通过“颜色碰撞”检测，来判断甲虫是否走出道路外呢？比如当甲虫碰到白色，即认为已走出道路外，需纠正方向。

3. 如何判断甲虫该向左、还是向右转纠正方向？‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

既然基于“颜色碰撞”来纠正方向，那对于左转、右转这两个行为，就需要不同的条件来区分。认真观察甲虫角色，它最前面两只脚的颜色不同，左绿、右蓝。也就意味着：当绿色碰到白色，甲虫跑到道路左边，需向右调整；同理，当蓝色碰到白色，甲虫跑到道路右边，需向左调整。‍‍‍‍‍‍

4. 甲虫的前进和停止‍‍‍‍‍‍

实验要求碰到苹果后甲虫停止运动、程序结束执行，可通过“重复执行直到......"搭配“角色碰撞检测”来实现这一效果。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

编程实现

解题方式多样，程序可正确满足实验要求即可。现提供参考示例如下：

进一步思考

小朋友们，接下来留几道思考题给大家进一步思考与尝试。在实验过程中，如果有什么好的想法和收获，欢迎大家留言分享！

1. 在本次实验里，“越界碰撞”检测将甲虫与道路外的白色进行对比。假如道路外围的背景五彩缤纷、杂乱无章，该如何进行检测和判断？

2. 尝试改变不同的“移动步数”和“转动角度”，观察甲虫是否会发生失控的情况？大家觉得又是什么原因引起的呢？‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

3. 大家觉得在现实中，无人驾驶汽车都采集了哪些信息？进行了什么样的数据对比？