VEX IQ机器人编程怎么学？入门技巧有哪些？

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VEX IQ 是一个非常适合青少年入门的机器人平台，它的编程方式也兼具了图形化和文本化的特点，可以根据学习者的水平逐步进阶，下面我将从编程环境、核心概念、学习路径和实用技巧四个方面为你详细解析。

（图片来源网络，侵删）

编程环境：VEXcode

VEX IQ 的官方编程环境叫做 VEXcode，它最大的优点是“一次编写，多平台运行”，你写的代码可以在以下三种设备上无缝运行,无需修改：

VEXcode IQ Graphical (图形化)：通过拖拽积木块来编程,适合初学者。
VEXcode IQ Text (文本化)：使用类 C++ 的语言（C++的子集）进行编程,适合进阶学习者。
VEXcode VR (虚拟现实)：在网页浏览器中进行 3D 仿真编程,无需实体机器人即可学习和练习。

如何选择？

初学者/儿童：从 VEXcode IQ Graphical 开始。
有一定基础/准备竞赛：学习 VEXcode IQ Text，代码更高效、更灵活。
没有实体机器人/想快速验证想法：使用 VEXcode VR。

核心编程概念

无论使用图形化还是文本化，VEX IQ 编程的核心思想都是一致的,以下是一些必须掌握的关键概念：

输入与输出

输入：传感器从环境中获取信息。
- Brain (大脑)：VEX IQ 的主控，屏幕、按钮、端口都是它的组成部分。
- 触摸传感器：检测是否被按下。
- 距离传感器：测量与前方物体之间的距离。
- 陀螺仪：检测旋转的角度和速度。
- 颜色传感器：检测物体的颜色或光照强度。
- bumper switch (碰撞开关)：检测是否发生碰撞。
输出：机器人对环境做出动作。
- 马达：驱动轮子、机械臂等转动。
- LED 灯：在 Brain 屏幕上显示信息或发出灯光信号。

基本编程结构

这是所有编程语言的基石，VEXcode 也不例外。

（图片来源网络，侵删）

顺序执行：代码从上到下,一行一行地执行。
循环：重复执行某段代码。
- repeat (重复)：重复固定次数。
- while (当...时)：只要条件满足,就一直重复。
- forever (永远)：无限循环,常用于主程序。
条件判断：根据不同情况执行不同代码。
- if (：如果条件为真，则执行...
- if/else (否则)：如果条件为真，执行 A；否则，执行 B。

任务

这是 VEX IQ 编程中一个非常重要的概念，相当于其他语言中的“函数”或“方法”，你可以把一段有特定功能的代码打包成一个“任务”,然后通过调用任务名来执行它。

优点：
- 代码复用：写一次,可以多次调用。
- 结构清晰：将复杂的程序分解成多个小模块,易于理解和维护。
- 多任务处理：可以使用 task main() 和 task myOtherTask() 同时运行两个独立的代码块。

学习路径建议

图形化编程入门 (VEXcode IQ Graphical)

这个阶段的目标是理解机器人是如何“动”起来的,并掌握基本逻辑。

点亮一个 LED：学习如何使用 setLED 积木块,这是最简单的输出。
控制一个马达：学习如何使用 motor 积木块，让马达转动（向前、向后、设置速度）。
“前进三秒”：将 motor 和 wait 积木块结合,让机器人前进一段时间后停止。
使用传感器：
- 触摸传感器：当传感器被按下时,让机器人停止或后退。
- 距离传感器：当机器人离墙壁太近时,让它后退或转向。
结合循环和判断：
- 使用 while 循环，让机器人一直前进,直到距离传感器检测到墙壁。
- 使用 if/else，让机器人根据颜色传感器的读数，做出不同的动作（看到黑线就停止）。

小练习：制作一个“巡线小车”或“避障小车”。

文本化编程进阶 (VEXcode IQ Text)

当图形化无法满足复杂需求时，就需要转向文本化，它的执行效率更高,也更能锻炼逻辑思维。

（图片来源网络，侵删）

熟悉语法：学习变量定义 (int, bool)、基本运算符 (, , , , , )。
掌握核心函数：
- Brain.Screen.print(): 在屏幕上打印信息,用于调试。
- motor.setVelocity(): 设置马达速度。
- motor.spin(): 控制马达转动方向 (forward, reverse, stop)。
- sensor.value(): 读取传感器的值。

从简单开始：将图形化阶段的练习用代码重写一遍。

// 让左右两个马达以50%的速度前进3秒
LeftMotor.spin(forward, 50, percent);
RightMotor.spin(forward, 50, percent);
wait(3, seconds);
LeftMotor.stop();
RightMotor.stop();

学习使用任务：
- 创建一个 driveForward(int time) 任务,封装前进和停止的逻辑。
- 在 main 任务中调用它,让代码更简洁。
状态机：这是竞赛级编程的核心思想，将机器人的行为定义为不同的“状态”（如 SEARCHING, DRIVING, TURNING）,通过传感器信息的变化来切换状态。

小练习：编写一个更精确的巡线程序,或者一个能完成搬运任务的机械臂程序。

实用技巧与最佳实践

注释！注释！注释！

无论是图形化还是文本化，都要养成添加注释的习惯，解释这段代码或这个任务的功能,方便自己和队友日后回顾。
模块化编程
- 将大功能拆分成小任务，一个完整的投篮程序可以拆分为：findBall(), aim(), shoot(), resetArm() 等多个独立任务。
善用调试
- Brain.Screen：最强大的调试工具，在程序中打印关键变量的值（如传感器读数、马达速度），可以让你清楚地知道程序运行到了哪里,变量值是否正确。
- VEXcode VR：在仿真环境中测试代码，不用担心损坏硬件,可以快速迭代。
代码风格

保持代码整洁、缩进一致，好的代码风格不仅美观,也更容易发现错误。
比赛策略

编程不只是写代码，更是策略的实现，在编程前，和队友一起讨论机器人需要完成哪些任务，哪些是必须完成的，哪些是加分项,然后根据任务的优先级来分配代码资源。