OP VK Spolupráce se základními školami - Modul Dílenská praxe

Z MediaWiki SPŠ a VOŠ Písek
Přejít na: navigace, hledání
OPVK 4ZS ROB.png

Obsah

Představení modulu

Pic 08.gif

Pomůcky

NXT kostka

Mozek celého NXT

Servopohony

Servopohon

Čidlo dotyku

Čidlo dotyku

Čidlo zvuku

Čidlo zvuku

Čidlo světla

Čidlo světla

Čidlo barvy

Čidlo barvy

Čidlo ultrazvuku

ultrazvukový sensor

V tomto modulu se seznámíme s robotem NXT, který se naučíme ovládat tak, aby nás poslouchal a byl schopen plnit zadané úkoly pro plnění jednoduchých "robotích" misí.

Představení robota:

Robot obsahuje několik částí.

Inteligentní NXT kostka:

  • Toto zařízení je mozkem celého NXT.
  • Zařízení disponuje:
    • port USB 2.0
    • komunikační technologie Bluetooth v2.0+EDR 26MHz
    • 4x vstupní port
    • 3x výstupní port
    • 32-bit mikroprocesor ARM7
    • 48 MHz, 256 kB FLASH, 64 kB RAM
    • 8-bit mikroprocesor ATmega48
    • 8 MHz,4 kB FLASH, 512 B RAM

Bluetooth možnosti:

nahled ovládání NXT přes PDA

  • Nahrávání programů z PC
  • Umožňuje přehrávání programů mezi NXT
  • Ovládaní pomocí smart telefonu

Čidla:

rozšíření o možná čidla

základní

  1. Dotyku (touch sensor) - slouží k zišťování překážek před NXT
  2. Zvuku (sound sensor) - měří sílu zvuku 0-100%, rozpoznává tóny
  3. Světla (light sensor) - čte světelnou intenzitu okolí
  4. Ultrazvuku - slouží k měření vzdálenosti

SW:

NXT-G

náhled NXT-G

  • Základní grafické vývojové prostředí
  • Výborné pro rychlé programování i pro úplné začátečníky
  • Obsahem NXT-G je i výborně zpracovaná nápověda, pomocí které lze se naučit základní pohyby a funkce NXT


Stavební návod


Výukové materiály

Pracovní listy

Úkol č.1: Práce s SW

Zadání: Seznamte se s programem LEGO® MINDSTORMS® NXT

Postup:

Vyzkoušejte jednotlivé funkce programu např.:

  • Start nového programu
  • Výběr bloku pohybu
  • Přepnutí na jinou paletu
    • Common
    • Complete
    • Custom
  • Uložení programu
  • Vyvolání nápovědy
  • Ukázání My portal
  • Vyzkoušení Pointer Tool, Pan Tool

Úkol č. 2: Jízda

NXT OPVK 006.jpg

Zadání: Vytvořte program pro časově neomezenou jízdu robota NXT vpřed.

Postup: 1. Sestavte robota pro jízdu (kolový, pásový) 2. Spusťte SW LEGO® MINDSTORMS® NXT 3. Vyberte blok motoru 4. Nastavte parametry tak, aby se motor pohyboval vpřed 5. Zapněte robota oranžovým tlačítkem 6. Nahrajte program do robota a vyzkoušejte

Řešení:

Nastaveno:

  • Port: B,C - zapnuty jsou porty B a C, do kterých jsou připojeny motory
  • Direction: dopředu
  • Steering: 50:50 – jízda bude pokud možno rovně
  • Power: 75%, rychlost bude na 75% celkového výkonu
  • Duration: Neomezeně -

Řešení

NXT_OPVK_007a.jpg Vytvořili jste dle nastavených parametrů program pro neomezenou jízdu robota vpřed. Robot by tedy měl jet neomezeně, ale po určité době se zastaví. Nevíte proč? Vyzkoušejte a pokuste se vysvětlit.


Úkol č. 3: Otočka

NXT OPVK 008.jpg

Zadání: Vytvořte program pro jízdu robota NXT vpřed, po určité době se zastavil, otočil o 180° a vrátil zpět

Postup: 1. Sestavte kolového robota

2. Spusťte SW LEGO® MINDSTORMS® NXT

3. Vyberte blok motoru a nastavte parametry tak, aby se motor pohyboval vpřed po dobu 3 sekund

Výběr bloku motoru

4. Přidejte blok, kterým se robot zastaví

Zastavení robota

5. Dalšími motorovými bloky se postarejte o to, aby se motory otáčely v protisměru – tím se robot otočí okolo své osy. Pohyb nastavte neomezený.

6. Nyní bude muset být přidán čekací blok, kterým se experimentálně nastaví doba, kterou se bude robot otáčet okolo vlastní osy

Čekání NXT OPVK 012.jpg

7. Posledním blokem se robot vrátí zpět na místo, odkud vyjel

8. Nahrajte program do robota

Nahrání programu do robota

Řešení:

Řešení


Úkol č. 4: Jízda vpřed s omezením jízdy senzorem dotyku

Zadání: Vytvořte program pro jízdu robota NXT vpřed časově omezenou pouze dotykem čidla

Postup:

1. Sestavte robota pro jízdu (kolový, pásový)

2. Spusťte SW LEGO® MINDSTORMS® NXT

3. Vyberte blok motoru

4. Nastavte parametry tak, aby se motor pohyboval neomezeně vpřed

5. Přidejte blok modulu čekající na stisk senzoru dotyku

Výběr bloku

Nastavení

6. Nahrajte program do robota

Řešení:

Nastaveno:

  • Port: B,C - zapnuty jsou porty B a C, do kterých jsou připojeny motory
  • Direction: dopředu
  • Steering: 50:50 – jízda bude pokud možno rovně
  • Power: 75%, rychlost bude na 75% celkového výkonu
  • Duration: Neomezeně - robot by mohl jet neomezeně ale po určité době zastaví

Řešení

Nápad

Lze vyzkoušet i ostatní robotická čidla např. čidlo ultrazvuku, světla apod.


Úkol č. 5: Jízda vpřed či vzad v závislosti na čidle dotyku

Robot NXT s čidlem dotyku

Zadání: Vytvořte program pro jízdu robota NXT tak, aby jízda byla ovlivňována stiskem tlačítka

Postup:

1. Sestavte robota pro jízdu (kolový, pásový)s čidlem dotyku

2. Spusťte SW LEGO® MINDSTORMS® NXT

3. Vyberte blok Loop, který nám zabezpečí opakování cyklu

4. Dále vyberte blok Switch s volbou dle stisku tlačítka


Blok Loop

Blok Switch

5. Nastavte parametry tak, aby se motor pohyboval vpřed a po stisknutí tlačítka se začal pohybovat vzad

6. Nahrajte program do robota

Řešení:

Řešení


Úkol č. 6: Jízda vpřed v uzavřeném prostoru

Chyba při vytváření náhledu: Soubor patrně chybí: /var/www/wiki.sps-pi.cz/www/images/e/e4/Pásový_robot.jpg
Pásový robot

Zadání: Vytvořte program pro jízdu robota NXT vpřed. Pokud se přiblíží k překážce na vzdálenost 20 cm, zacouvá a otočí se úhel 160 cm a bude pokračovat v jízdě

Postup:

1. Sestavte robota pro jízdu (kolový, pásový) s čidlem ultrazvuku

2. Spusťte SW LEGO® MINDSTORMS® NXT

3. Vložte programovou smyčku tak, aby celý v ní mohl být umístěn celý program

Blok Loop

Nastavení bloku Loop

4. Vyberte blok motoru a nastavte parametry tak, aby se motor pohyboval neomezeně vpřed

Nastavení bloku motoru

Blok motoru je nastaven tak, aby robot jel neustále dopředu omezen jen kontrolou čidla vzdálenosti

5. Přidejte blok modulu čekající na přiblížení k objektu

Nastavení bloku čidla ultrazvuku

Zde je použito ultrazvukové čidlo nastavené tak, aby se robot mohl přiblížit k překážce pouze na vzdálenost 20 cm

6. Dalším blokem se robot zastaví

Zastavení pohybu

7. Robot vycouvá o dvě otočky kol

Vycouvání

8. Vytočí cca o 160° a celý děj se znovu opakuje

Otočka

9. Nahrajte program do robota

Řešení:

Řešení



Úkol č. 7: Klikatice

Trajektorie robota

Zadání: Vytvořte program tak, aby se robot NXT pohyboval po klikaté dráze vpřed.


Postup:

1. Sestavte robota pro jízdu (kolový, pásový)

2. Spusťte SW LEGO® MINDSTORMS® NXT

3. Vyberte časovou smyčku a následně blok motoru

1. blok

4. Nastavte parametry tak, aby se motor B pohyboval s jinou silou než motor C a oba časově omezeně na 1 sec.

Nastavení

5. Pak přidejte opět blok motoru a to tak, aby se prohodila síla pro oba dva motory.

6. Přidejte blok se stejným časovým zpožděním jako v první variantě

7. Nahrajte program do robota

Řešení:

Řešení

Doporučená literatura:

http://wiki.sps-pi.com/index.php/NXT

ORTOP – Oregon Robotics Tournament and Outreach Program [online]. c2010 [cit. 2010-05-15]. Essentials. Dostupné z WWW: http://www.ortop.org/NXT_Tutorial/html/essentials.html

Odkazy a kontakty: http://legoengineering.com/library/cat_view/28-code/33-lego-mindstorms-nxt-software.html?start=10

Použité zdroje informací: NXT uvnitř: http://noeticbrainwaves.blogspot.cz/2010/07/mindstorms-nxt-screen-fix.html

Stavební návod robota NXT: http://wiki.sps-pi.com/index.php/NXT#Building_Instructions

Metodické listy

Fotogalerie z jednotlivých setkání

Diskusní fórum

Odkazy a kontakty:

MP-NXT-RobertZ.jpg

Maturitní práce Roberta Zelenky: Zpracování a praktické ověření instruktážních úkolů pro robota NXT


Aktivita je podporována projektem:

Inovace výuky v Písku a okolí

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Rychlá navigace
NEJ aktivity
Utility
Nástroje
Tisk/export