OP VK Spolupráce se základními školami - Modul Dílenská praxe

(Rozdíly mezi verzemi)
Přejít na: navigace, hledání
(→Pracovní listy)
Řádka 2: Řádka 2:
  
 
[[Soubor:Pic_08.gif|right]]
 
[[Soubor:Pic_08.gif|right]]
 +
 +
{| class="toccolours" cellpadding="5" style="float: right; clear: right; margin: 0 0 1em 1em; font-size: 85%; width: 25em"
 +
| colspan="2" style="text-align: center; font-size: larger; background-color: lightblue;" | '''''
 +
Pomůcky'''''
 +
 +
|- style="vertical-align: top;"
 +
|
 +
NXT kostka
 +
 +
[[Soubor:nxt-kostka.jpg|150px|Mozek celého NXT]]
 +
 +
'''Servopohony'''
 +
 +
[[Soubor:nxt-servo.jpg|150px|Servopohon]]
 +
 +
'''Čidlo dotyku'''   
 +
 +
[[Soubor:nxt-touch.jpg|150px|Čidlo dotyku]]
 +
 +
'''Čidlo zvuku'''
 +
 +
[[Soubor:nxt-sound.jpg|150px|Čidlo zvuku]]
 +
 +
'''Čidlo světla'''   
 +
 +
[[Soubor:nxt-light.jpg|150px|Čidlo světla]]
 +
 +
'''Čidlo barvy'''
 +
 +
[[Soubor:nxt-colour.jpg|150px|Čidlo barvy]]
 +
 
 +
'''Čidlo ultrazvuku'''
 +
 +
[[Soubor:Nxt-ultrasound.jpg|150px|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.
 
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.
Řádka 7: Řádka 43:
 
=== Představení robota: ===
 
=== Představení robota: ===
  
−
Robot obsahuje několik částí. Hlavní je [[Soubor:Nxt-kostka.jpg|200px|left]] NXT centrální jednotka
+
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
 +
** AT91SAM7S256
 +
** 48 MHz, 256 kB FLASH, 64 kB RAM
 +
** 8-bit mikroprocesor ATmega48
 +
** 8 MHz,4 kB FLASH, 512 B RAM
 +
 +
== Bluetooth možnosti: ==
 +
[[Soubor:Nxt-bluetooth.jpg|150px|right|nahled ovládání NXT přes PDA]]
 +
*Nahrávání programů z PC
 +
*Umožňuje přehrávání programů mezi NXT
 +
*Předávání povelů mezi NXT (Master – slave tj. jeden řídí až 3 další)
 +
*Ovládaní pomocí PDA
 +
*Mobilní telefon jako dálkový ovladač
 +
*Video kamera
 +
 +
 +
== Čidla: ==
 +
[[Soubor:Nxt-cidla.jpg|150px|right|rozšíření o možná čidla]]
 +
 +
 +
'''základní'''
 +
* •  Dotyku (touch sensor) - slouží k zišťování překážek před NXT
 +
# •  Zvuku (sound sensor) - měří sílu zvuku 0-100%, rozpoznává tóny
 +
# • Světla (light sensor) - čte světelnou intenzitu okolí
 +
# • Ultrazvuku - slouží k měření vzdálenosti
 +
 +
* '''lze dokoupit'''
 +
** • [http://www.eduxe.cz/product/1035-nxt-senzor-magnetickeho-pole-375/ Senzor magnetického pole]
 +
** • [http://www.eduxe.cz/product/1040-nxt-senzor-akcelerace-370/ Senzor akcelerace]
 +
** • [http://www.hitechnic.com/cgi-bin/commerce.cgi?preadd=action&key=NGY1044 Gyroskop] [http://robotsquare.com/2012/03/13/tutorial-segway-with-nxt-g/ Tutorial: NXT Segway with NXT-G] [http://robotsquare.com/2012/02/13/tutorial-segway-with-robotc/ Tutorial: NXT Segway with RobotC]
 +
** • [http://www.eduxe.cz/les/mindstorms/hitechnic/ více]
 +
 +
==SW:==
 +
 +
=== NXT-G ===
 +
[[Soubor:Nxt-g.jpg|150px|left|náhled NXT-G]]
 +
* Základní grafické vývojové prostředí
 +
* Odvozeno od [http://www.ni.com/academic/mindstorms/ National Instruments’ LabView]
 +
* Výborné pro rychlé programování - vynikající nejen pro studenty API SPŠ a VOŠ, ale také pro začátečníky
 +
* Obsahem [[NXT-G]] je i výborně zpracovaná nápověda, pomocí které lze se naučit základní pohyby a funkce NXT
 +
 +
* http://support.dce.felk.cvut.cz/roboti/index.php?sekce=home&id=nxtg
  
  
Řádka 21: Řádka 107:
 
#. úkol: nainstalujte si SW: LEGO® MINDSTORMS® NXT  
 
#. úkol: nainstalujte si SW: LEGO® MINDSTORMS® NXT  
 
#. úkol: mezitím si prohlédněte výukové demo: [[Soubor:NXT-G-demo.jpg|200px|link=http://mindstorms.lego.com/en-us/Software/Default.aspx]]
 
#. úkol: mezitím si prohlédněte výukové demo: [[Soubor:NXT-G-demo.jpg|200px|link=http://mindstorms.lego.com/en-us/Software/Default.aspx]]
 +
 +
 +
 +
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
 +
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
 +
 +
 +
Lze vyzkoušet i ostatní robotická čidla např. čidlo ultrazvuku, světla apod.
 +
 +
 +
 +
 +
Úkol č. 5: Jízda vpřed či vzad v závislosti na čidle dotyku
 +
 +
Zadání: Vytvořte program pro jízdu robota NXT tak, aby jízda byla ovlivňována stiskem tlačítka
 +
 +
Postup:
 +
1. Sestavte robota pro jízdu (kolový, pásový)
 +
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
 +
 +
 +
 +
 
 +
 +
5. Nastavte parametry tak, aby se motor pohyboval vpřed a po stisknutí tlačítka se začal pohybovat vzad
 +
6. Nahrajte program do robota
 +
 +
Řešení:
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
Úkol č. 6: Jízda vpřed v uzavřeném prostoru
 +
 +
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)
 +
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
 +
6. Nahrajte program do robota
 +
 +
 +
 
 +
Řešení:
 +
 +
Celý program je umístěn v časové smyčce.
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
Blok motoru je nastaven tak, aby robot jel neustále dopředu omezen jen kontrolou čidla vzdálenosti. Zde je použito ultrazvukové čidlo nastavené tak, aby se robot mohl přiblížit k překážce pouze na vzdálenost 20 cm.   
 +
 +
 +
 +
 
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
Následně se pohyb zastaví
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 
 +
Robot vycouvá
 +
 +
Otočí se o 160° a celý děj se znovu opakuje
 +
 +
Úkol č. 7: Klikatice
 +
 +
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
 +
4. Nastavte parametry tak, aby se motor B pohyboval s jinou silou než motor C a oba časově omezeně na 1 sec.
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
 +
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:
 +
 +
 +
 +
 +
 +
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 ==
 
== Metodické listy ==

Verze z 1. 1. 2013, 18:27

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
    • AT91SAM7S256
    • 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
  • Předávání povelů mezi NXT (Master – slave tj. jeden řídí až 3 další)
  • Ovládaní pomocí PDA
  • Mobilní telefon jako dálkový ovladač
  • Video kamera


Čidla:

rozšíření o možná čidla


základní

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

SW:

NXT-G

náhled NXT-G
  • Základní grafické vývojové prostředí
  • Odvozeno od National Instruments’ LabView
  • Výborné pro rychlé programování - vynikající nejen pro studenty API SPŠ a VOŠ, ale také pro začátečníky
  • Obsahem NXT-G je i výborně zpracovaná nápověda, pomocí které lze se naučit základní pohyby a funkce NXT


Výukové materiály

Pracovní listy

Zadání: Naprogramujte robota, aby jel neomezeně dlouho vpřed

  1. . úkol: nainstalujte si SW: LEGO® MINDSTORMS® NXT
  2. . úkol: mezitím si prohlédněte výukové demo: NXT-G-demo.jpg


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 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


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



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

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

Postup: 1. Sestavte robota pro jízdu (kolový, pásový) 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


 

5. Nastavte parametry tak, aby se motor pohyboval vpřed a po stisknutí tlačítka se začal pohybovat vzad 6. Nahrajte program do robota 

Řešení:






Úkol č. 6: Jízda vpřed v uzavřeném prostoru

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) 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 6. Nahrajte program do robota


  Řešení:

Celý program je umístěn v časové smyčce.





Blok motoru je nastaven tak, aby robot jel neustále dopředu omezen jen kontrolou čidla vzdálenosti. Zde je použito ultrazvukové čidlo nastavené tak, aby se robot mohl přiblížit k překážce pouze na vzdálenost 20 cm.








Následně se pohyb zastaví




  Robot vycouvá

Otočí se o 160° a celý děj se znovu opakuje

Úkol č. 7: Klikatice

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





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:



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

Diskusní fórum

Odkazy a kontakty:

MP-NXT-RobertZ.jpg

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

Citováno z „http://wiki.sps-pi.cz/index.php?title=OP_VK_Spolupr%C3%A1ce_se_z%C3%A1kladn%C3%ADmi_%C5%A1kolami_-_Modul_D%C3%ADlensk%C3%A1_praxe&oldid=15016“
Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Rychlá navigace
NEJ aktivity
Nejlepší předměty
Nejlepší MCU
SW-HW
Ostatní
Utility
Nástroje
Tisk/export