Mehhatroonika ja robootika valikkursus Heilo Altin Ramon Rantsus Tallinn 2016

Ajakava 10:00 - Koolituse algus 13:00 – Lõunasöögi paus 17:00 - Esimese päeva orienteeruv lõpp 09:00 - Koolituse algus 12:00 – Lõunasöögi paus 16:00 - Orienteeruv lõpp

Korraldus Tutvumisring Tunnistused Nimi Kust pärit? Koolirobootika alased mured/mõtted/head praktikad Mida koolituselt ootate? Tunnistused

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?

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

Mehhatroonika ja robootika Ühine teoreetiline baas LEGO MINDSTORMS EV3 -Tartu Ülikool -Kooliroboti projekt 2007 -221 kooli -Vähene avalik teooria- ja ülesannete baas ROBOOTIKA KODULABOR - Tallinna Tehnikaülikool - Kooliroboti projekt 2008 - 50 kooli - Loodud materjal avalik ja publitseeritud

Ainekava Robootika põhialused (4 t) Täiturid (6 t) Andurid (8 t) Infotöötlus (8 t) Projekt (9 t)

Paaristunni ülesehitus Praktiline ettevalmistus 1. tund Teooriatund - õpik Diskussioon ja näited Test 2. tund Praktikatund – töövihik Valige 1.-2. jõukohast ülesannet

Eessõna

Sissejuhatus ja programmeerimine Mehhatroonika Automaatika ... Robootika Seadused Põlvkonnad

Sissejuhatus ja programmeerimine

Samm 1 Samm 2 Tingimus ALGORITM

http://www.youtube.com/watch?v=EzjkBwZtxp4&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=5BLIztQNEmM http://www.youtube.com/watch?v=2STTNYNF4lk&feature=related NAO

Robootika süsteemid ja kontroller Patsutati õlale? Mitu korda Info täiturile: tõsta parem käsi Info täiturile: langeta parem käsi Eksperiment EI JAH 1 korda 2 korda

Robootika süsteemid ja kontroller

Robootika süsteemid – töövihik*** Robot peaks oma töötamise ajal täitma järgmisi ülesandeid: puuteandurit all hoides käivitab robot korraga kaks mootorit; kui ruumi valgustugevus langeb alla teatud piiri (näiteks 50% maksimaalsest anduri mõõdetavast väärtusest), siis teeb robot häält; kui objekt asub lähemal kui 30 cm, siis robot vilgutab ekraanil kirja „STOP"; kui helitugevus ruumis on kõrgem kui 80% maksimaalsest anduri mõõdetavast väärtusest, siis robot peatab oma töö.

Näidikud ja ekraanid Milleks üldse vaja ? Lamp  Valgusdiood (LED) Programmeerimise lõpp Märguanne Suur monitor vs väike mobiiltelefoni ekraan Lamp  Valgusdiood (LED) Numbernäidik Ekraan - vedelkristallekraan (LCD) LED ekraan Orgaaniline LED (OLED) ekraan

Näidikud ja ekraanid

Näidikud ja ekraanid - töövihik Ülesanne 1 – Lambi (LED’ide) kasutamine Ülesanne 2, 3 – Ekraanile kuvamine Näo kuvamine Teksti kuvamine Teksti kuvamine eri kõrgustele Mitu ekraaniplokki Ülesanne 4 – Stopper Juhtmete kasutamine Eri andmetüüpide kasutamine (number, sõne, loogika jne)

Elektrimootorid Milleks elektrimootorid? Erinevad tüübid Vahelduvvoolumootor Alalisvoolumootor Servomootor, samm-mootor, lineaarmootor/lineaaraktuaator Lihtne ülevaade Kus robootikas kasutatakse Plussid ja miinused

Elektrimootorid II tase Sisemus Juhtimine

Elektrimootorid

Elektrimootorid - töövihik Ülesanne 1 – EV3 baasmootor Mootori pööramine vs Roboti pööramine Mootori võimsus vs kiirus Mootori kestvus – pöörete arv, kraadide arv, ajaline kestvus Ülesanne 2 – Teepikkuse arvutamine läbi katseeksitusmeetodi Võistlusmoment vs ajuragin 

Andurid Analoog Digitaal

Analoogandurid - töövihik Laua koristamine Joone jälgimine Alarm

Digitaalandurid - töövihik Takistustega joone jälgimine Tunneli läbimine Kiiruse mõõtmine

Liikumismehhanismid ja positsioneerimine Autonoomne robot Telerobot Manipulaator

Liikumismehhanismid http://www.youtube.com/watch?v=5vJCucpVdX0&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=yliThCy3RxY http://www.youtube.com/watch?v=JzfP0Ig7eVQ

Positsioneerimine Positsioneerimine GPS Mootori pöörete andurid Objektide abil

Liikumismehhanismid - töövihik Tutvuge ülesannetega Kas ülesannete raskusaste on sobiv? Ülesannete eesmärk Ehitada kaks enim levinud liikumismehhanismi Positsioneerimise abc

Liikumismehhanismid - töövihik Ülesanne 1 Robot peab ronima üle kasti Ülesanne 2 Kiireim võimalik robot Ülesanne 3 LÕPP 1,78 m VÕISTLUS TÄPSEIMA ROBOTI LEIDMISEKS START 2,5 m

Andmeside Protokoll Asünkroonne side Sünkroonne side

Andmeside - protokoll Kuidas läheb? 汉语/漢語 华语/華語 Öelnud kohe, et eestlane

Andmeside

Andmeside Lugege läbi peatükk Sooritage enesekontrolli test

Andmeside - töövihik Võtke nelja liikmelistesse gruppidesse 2 EV3 kontrollerit Manipulaator Peab läbima takistusraja Telerobot Demonstreerib teleroboti omadusi Läbib takistusraja

Andmete kogumine Milleks üldse andmeid kogutakse?

Andmete kogumine Miks me neid ise ei kogu? Ei ole otstarbekas  Ei saa 

Andmete kogumine Mis neid andmeid siis koguvad? PackBot Moni-robo Spirit Tõravere

Andmete kogumine Ja inimesele jääb … või mitte?

Andmete kogumine Lugege läbi peatüki mõlemad tasemed Sooritage enesekontrolli test I ja II

Andmete kogumine - töövihik Tutvuge ülesannetega Ülesannete eesmärk EV3 ekraanile andmete kogumine Andmete kogumine faili Andmete töötlemine programmis

Andmete kogumine - töövihik Ülesanne 1 – Klassiruumi sisenevate õpilaste loendamine Ülesanne 2 – Klassiruumi sisenevate ja väljuvate õpilaste loendamine ja selle kuvamine ekraanile Muutujate kasutamine Ülesanne 3 – Klassiruumi sisenevate ja väljuvate õpilaste loendamine ja tulemuse kirjutamine faili Faili kirjutamine Andmefaili importimine tabelarvutusprogrammi Boonusülesanne: Parkla tõkkepuu robot. Robot ei lase autot parklasse, kui kohad on täis! Samas kuvab robot parklas vabade kohtade arvu.

PROJEKT

Enne ülesannet: Teil tuleb koostada projektimeeskond, kus on kindlasti projektijuht, insenerid ehitamiseks ja programmeerimiseks, testijad. Kogu tegevus tuleb dokumenteerida. Projekti lõpus toimub lahenduste demonstreerimine ja hindamine, esitlused. Hindamistabel

Projekt

Projekt I Gruppidesse jaotamine Missiooniga tutvumine Idee väljatöötamine Esitlemine Aega 30 min

Projekt II-Projekt III Tarkvara algoritmi loomine Roboti ehitamine Aega üks tund

Projekt IV Testimine Töö ettenäitamine Vigade parandus roboti maksumus (detailid) projektimeeskonna töökulud roboti töökindlus ülesande lahendamine

Viimane samm