LEGO MINDSTORMS EV3 ROBOTC

Teema esitlus: "LEGO MINDSTORMS EV3 ROBOTC"— Esitluse väljavõte:

1 LEGO MINDSTORMS EV3 ROBOTC
Heilo Altin Ramon Rantsus

2

3 Õpiväljundid Koolituse läbinud:
tunnevad ROBOTC keelt ning selles programmeerimise võimalusi algtasemel teavad tingimuslausete, juhtumite, tsüklite, loogiliste tehete, muutujate ning konstantide kasutamist ROBOTC keskkonnas

4 Koolituse sisu LEGO MINDSTORMS EV3 ja NXT programmeerimine tekstilises keskkonnas ROBOTC Roboti liigutamine pööreteandurite järgi Tsükli kasutamine Anduritelt info lugemine Tingimuslause kasutamine Muutujate kasutamine Konstantide kasutamine Traadita side robotite vahel Näited robotite kasutamiseks gümnaasiumiastmes matemaatika ülesannetes

5 Aga esmalt saame tuttavaks
Nimi, asutus Varasem kogemus LEGO Mindstorms robotitega Kokkupuude tekstilise programmeerimisega

6 Leia kotist kuus LEGO klotsi ning aseta need enda ette.
LEGO® Education õpimeetod Leia kotist kuus LEGO klotsi ning aseta need enda ette. From the Academy box: From the Academy box the participants open the “duck bag” only. This is an ice-breaker and also step 1 into LEGO Education learning approach. This is an inspirational guide for how to run the LEGO Education DUCK session. 1) The task of building a duck in only one minute or as fast as possible will be used to take the participants through all elements of our learning philosophy; including hands-on, minds-on, problem solving, the 4Cs, hard fun, the flow theory, open ended learning and so on. Most importantly, it shows the power of imagination in a learning environment and how energy is released when people do something that is fun. Ask participants to open the box and pull out the “duck bag” and place the six bricks on the table in front of them. Task: You have one minute to build a duck. You have to use all six bricks, and as soon as you have finished please run up and place on the table at the front. Push and stress the participants. “You don’t have time to think and plan”, “Go-go-go”, “20 seconds left”. Count down from 10. Stop building! Conclusion When all ducks are gathered on the table then ask the participants if anything strikes them when they look at the ducks. Can you find two ducks that are identical? Probably not. This is the point – and this is what learning with LEGO is all about: You were all given the same tool: Six bricks. You were all given the same time frame: 60 seconds. You were all given the same task: Build a duck. Point Out 1. You all contributed with different solutions – and all of them are correct. 2. You can use your hands for thinking up a solution – probably even faster than if you were to explain what a duck looks like. Kui palju aega kulub ühe pardi tegemiseks?

7 Use this slide to explain the learning from the duck building task.
Conclusion When all ducks are gathered on the table then ask the participants if anything strikes them when they look at the ducks. Can you find two ducks that are identical? Probably not. This is the point – and this is what learning with LEGO is all about: You were all given the same tool: Six bricks. You were all given the same time frame: 60 seconds. You were all given the same task: Build a duck. 1. You all contributed with different solutions – and all of them are correct. 2. You can use your hands for thinking up a solution – probably even faster than if you were to explain what a duck looks like. Kujutlusvõime efekt

8 Sissejuhatus keskkonda

9 STEM Seosta Tee Edenda mõtet Mine edasi Go through 4C in detail.
Make sure to involve participants and have them highlight where and how the 4C’s where being used.

10 Esimene peatükk Mari tahab panna roboti otse sõitma aga ta ei oska veel! Kas saame panna roboti otse liikuma üheks sekundiks?

11 Näide: setMotorSpeed sleep

12 Mine edasi! Ülesanded (vali üks):
Muuda programmi nii, et robot sõidaks otse kaks sekundit täiskiirusel (100). Muuda programmi nii, et robot keeraks üks sekund paremale ja seejärel üks sekund vasakule. Kurvi raadius ei ole oluline. Kas oskad teha programmi ümber nii, et robot sõidaks kaks sekundit tagasi? (Vihje: kiiruse muutmine)

13 Teine peatükk Robot ei liigu päris otse! Samas otsivad tehnikud TTÜ-st otse liikuvat robotit. Kas suudame nende tellimuse täita ja teha roboti, mis liigub isegi pikka sirget sõites otse?

14 Näide:

15 Mine edasi! (Jätka) Muuda programmi nii, et robot sõidaks otse kaks täispööret kiirusega 100 Muuda programmi nii, et robot keeraks esmalt paremale ja siis vasakule. Kurvi raadius pole oluline Muuda programmi nii, et robot keeraks 90° ehk täisnurga. Üks võimalus oleks muuta pöörderaadiust ja kraadide arvu. Kui oled saanud roboti keerama 90°, siis tee programm, mis paneks roboti ruudu trajektoori sõitma.

16 Kolmas peatükk TTÜ insenerid olid õnnelikud ruuduroboti üle, kuid leidsid, et meie roboti programm kasutab liiga palju mälu (käske on liiga palju). Lisaks tekkis neil huvi mitmete geomeetriliste kujundite vastu, mida robot võiks joonistada. Kas oskad teha roboti, mis saaks ainult kahe liikumiskäsu ja tsükli abil joonistada ruudu?

17 Näide Misasi on „for“?

18 Mine edasi (Jätka) Kas oskad muuta programmi nii, et robot sõidaks heksagoni? Kasuta tsüklit ja eelnevaid käske pööramiseks ja otse sõitmiseks.

19 Viies peatükk Inimesed kasutavad ümbritsevast maailmast aru saamiseks silmi, kõrvu, haistmist, kompimist ja maitsmist – meeli. Robotile on samuti antud meeleline taju. Me ei saaks programmeerida robotit, mis ei suuda avastada seina või leida üles joont, kui poleks andureid. Andurid on robotite meelteks, mis võimaldavad mõõta maailma isegi inimestest kõrgemal tasemel. Vastava anduri abil saab robot mõõta magnetvälja, kuulda ja näha inimpiiridest kaugemale

20 Viies peatükk Inseneridel on vaja tagasisidet roboti anduritelt. Kõige mugavam oleks neid ekraanilt lugeda.

21 Näide Kus tuli andurite info programmi algusesse?
Mida teeb “while(true)“ käsk? Mida teeb displaySensorValues käsk?

22 Mine edasi (Jätka) Muuda programmi nii, et näeksid näite ka güro-, puute- ning valguseandurilt.

23 Kuues peatükk Insenerid on jätkuvalt rahul meie tulemustega ning tellisid roboti, mis sõidaks seinani anduri järgi. Kas oskad programmeerida roboti, mis sõidaks kuni näeb kaugusanduriga takistust 20 cm kaugusel?

24 Näide „waitUntil“ – kas ma olen seda kusagil näinud?

25 Mine edasi (Jätka) Tee programm, mis ei lase robotit enne sõitma, kui kauguseandur näeb midagi lähemal kui 20 cm. Vihje! SetMotorSync käsk paneb roboti liikuma, kui käsule järgneb ootamine, nt „sleep(1000)“. See paneb roboti üheks sekundiks ootele. Tee programm, mis ei lase enne robotit sõitma, kui pole vajutatud puuteandurit! Vihje! Programmeerimiskeeles kasutatakse võrdlemiseks kahte võrdusmärki: „==“. Näiteks, kui kasutaja tahab, et programm jätkaks oma tööd, kui puuteandur väljastab numbrit 1, siis peab kasutama käsku: „waitUntil(SensorValue(S1)==1)“

26 Mine edasi (Jätka) Tee programm, mille järgi sõidab robot seni, kuni valguseandur pole näinud heledat valgust. Vaadake ekraanilt anduri näitu, et aru saada, milline on hele valgus (nt mobiili taskulamp) ning milline on ruumis ümbritsev valgus. Selles ülesandes peab olema valgusanduri režiimiks „ambient“ „Motors and Sensors Setup“ alt. Lisaks peab olema andur paigaldatud pildil näidatud viisil. Tee programm, mis paneks roboti keerama koha peal 90° güroanduri järgi. Tehke enne kindlaks, mis suunas güroanduri näidud suurenevad ning mis suunas vähenevad. Esimese asjana on programmis mõistlik güroandur ära nullida. See tähendab, et kui robot keeras 90° ning soovite programmi uuesti käivitada, siis on güroanduri näit juba 90°. Güroanduri nullides kirjutatakse vana väärtus üle arvuga 0. Nullimise käsk: resetGyro(gyro); wait(3);

27 Mine edasi (Jätka) Tee programm, mis järgib algoritmi: a. Robot alustab sõitu, kui vajutatakse puuteandurit b. Robot sõidab otse seni kuni näeb sonariga takistust, mis on lähemal, kui 30 cm c. Robot keerab güroanduri abil 180° ringi ning sõidab tagasi samapalju maad, kui kulus takistuseni sõiduks

28 Seitsmes peatükk Insenerid Soomest leidsid, et me oleme piisavalt tublid, et neile üks loogika robot ehitada. Nad vajavad Jõuluvanale uut uksekella, mis ei hakka helisema enne, kui vajutatakse korraga kahte nuppu.

29 Eelinfo

30 Näide Mida tähistab ? getButtonPress(nupu nimi) setSoundVolume(0-100)
playSound(soundBeepBeep);

31 Mine edasi (Jätka) Muuda olemasolevat programmi nii, et robot teeks heli siis, kui on vajutatud vähemalt ühte nuppudest (vasak või parem). Lisage uus tingimuslause, kus robot kontrollib ülemise ja alumise nupu vajutamist ning lisage nende nuppude kontrollimiseks enda valikul tingimuslause (AND, OR). Andke töötav robot kaaslastele ning laske neil ära arvata, millise tingimuslausega on tegu.

32 Mine edasi (Jätka) Programmeerige koristajarobot, mis sõidaks mööda tuba ringi. Algoritm näeb välja järgmine: Takistuste leidmiseks kasutage nii puuteandurit, kui sonarit. Sonar ei pruugi näha objekte, mille helilaineid peegeldavad omadused pole piisavalt head. Siinkohal on abiks puuteandur, mille abil saab robot aru, kui on takistusele otsa sõitnud

33 Karu päästmine