OP VK Spolupráce se základními školami - Modul Dílenská praxe
Obsah |
Představení modulu
Pomůcky | |
NXT kostka Servopohony Čidlo dotyku Čidlo zvuku Čidlo světla Čidlo barvy Čidlo ultrazvuku |
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:
- 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:
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
- Senzor magnetického pole
- Senzor akcelerace
- Gyroskop Tutorial: NXT Segway with NXT-G Tutorial: NXT Segway with RobotC
SW:
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
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:
Maturitní práce Roberta Zelenky: Zpracování a praktické ověření instruktážních úkolů pro robota NXT