LEGO MINDSTORMS EV3 KOOLITUS Ramon Rantsus Ranel Sarapuu

KOOLITUST TOETAB

SISSEJUHATUS Üldine korraldus Tutvustav ring Nimi Kust pärit Mida koolituselt ootate

LEGO LEGO – “leg godt” – mängi hästi Loodud 1932 – Ole Kirk Christiansen Asukoht: Billund, Taani Maailma mänguasjade tootjate esi viie hulgas Eestis kooliroboti projektiga liitunud ~140+ kooli Töö on huviringides, vähemal määral õppeainetes Võistlused, koostööprojektid FIRST® LEGO® League, RoboMiku lahing Tugi: MTÜ Robootika, Tartu Ülikool, Pedagogicum, TTÜ Mida tähendab LEGO?

EV3 LÜHITUTVUSTUS

AKU Mahtuvus 2050 mAh Laadimisaeg – alla nelja tunni Võimalik kasutada ka AA patareisid

ANDURID

MOOTOR Sisseehitatud reduktor, mis võimaldab kiiruse vähendamist ja pöördemomendi suurendamist Suur täpsus (pööreteandur 1°)

Indikaatortuled Punane põleb – Käivitumine, uuendamine, sulgemine Punane vilgub – Hõivatud Oranž – Häire, valmisolek Oranž vilgub – Häire, töös Roheline põleb – valmisolek Roheline vilgub – programm töötab

EV3 pordid Anduripordid, mootoripordid, kõlar, USB ja SD kaart

Aku Ärge kasutage erinevaid akusid Eemaldage akud, kui EV3 pole kasutuses Ärge kasutage kahjustatud akusid Ärge laadige patareisid! Säästlik aku kasutamine Vähendage helitugevust Kasutage „unerežiimi“ Lülitage sinihammas ja WiFi välja, kui neid vaja pole Ärge hoidke mootoreid pinge all, kui pole tarvis

EKRAANIPILT Kontrolleri nimi USB ühenduse märk Juhtmeta ühenduse ikoonid Aku täituvus 1 – Tühistamise nupp 2 – OK nupp 3 – Navigeerimise nupud Sinihammas aktiveeritud aga pole nähtav ega ühendatud; Aktiveeritud ja nähtav aga pole ühendatud; Aktiveeritud ja ühendatud teise seadmega; Aktiveeritud, ühendatud ja nähtav; WiFi aktiveeritud aga pole ühendatud; Aktiveeritud ja ühendatud

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE

ÜLESANNE Programmeerida robot kasutades kontrollerit: 1. sõidaks otse 5 sekundit 2. sõidaks otse 5,75 sekundit 3. sõidaks otse kuni takistuseni kasutades sonarit

ÜLESANNE 1 Programmeerida robot kasutades EV3 tarkvara: sõidaks otse 2 pööret ja sõidaks paremale 3 pööret 3 pööret 2 pööret

ÜLESANNE 2 Programeerida robot sõitma ruudukujuliselt

Helirõhk detsibellides HELIANDUR Mõõdab helirõhku (helitugevus) detsibellides Mõõtevahemik 0-100 Helirõhk detsibellides Heli tekitaja 160 Tekitab inimesele füüsilis vigastusi 90 Vali heli 80 Karjumine 70 Kõne 60 Kontor/rääkimine eemal 50 Vaikne eluruum

ÜLESANNE 3 Programmeerida robot nii, et ta pööraks plaksu peale

ÜLESANNE 3 Programmeerida robot nii, et ta pööraks plaksu peale iga kord, kui plaksutatakse käsi (TSÜKKEL)

ÜLESANNE 4 Programmeerida robot nii, et ta pööraks heli muutuse peale. Valige selleks NXT Sound Sensor – Change – dB Heli muutuse tase valige ise

PUUTEANDUR Töötab tavalise lüliti põhimõttel Kolm positsiooni Anduri otsas LEGO ristpesa

ÜLESANNE 5 Koosta programm: 1. sõida kuni takistuseni ning peatu

ÜLESANNE 5.1 Koosta programm (kasutades puuteandurit): 1. sõida kuni takistuseni 2. sõida tagasi ja keera 3. mine alguse poole kuni kõlab heli

VALGUSEANDUR Vastuvõttev diood Valgustav diood Sisaldab väljalülitatavat valgusdioodi Võimaldab mõõta pinnalt tagasipeegelduvat või ümbritsevat valgushulka ruumis Võimaldab mõõta 7 värvi Vastuvõttev diood Valgustav diood

ÜLESANNE 6 Programmeerida robot sõitma otse kuni musta jooneni * Robot väldib laualt mahasõitmist

ÜLESANNE 6.1 Programmeerida robot sõitma kahe riba vahel, nii et jõudes esimese ribani robot peatub ja sõidab tagasi.

ULTRAHELIANDUR EHK SONAR Mõõtevahemik 3-250 cm Sisaldab andmete töötlemiseks mikroprotsessorit Mida suurem objekt, seda täpsemalt töötab Täpsus 1 cm Suudab tuvastada teisi sonareid SIGNAAL OBJEKT SIGNAAL Kaugus kuni 2,5m

ÜLESANNE 7 Programmeerida robot nii, et ta peatuks takistusest 30cm kaugusel

ÜLESANNE 7 Programmeerida robot nii, et sõidaks mööda tuba ringi ning väldib takistusi sonari abiga

GÜRO ANDUR Suudab mõõta roboti pööramise kiirust ja nurka Võimalik teha täpselt keeravaid ning tasakaalu hoidvaid roboteid Nurga mõõtmise täpsus ± 3º Keeramise maksimaalne kiirus 440 º/s Kaugus kuni 2,5m

ÜLESANNE 8 Pane robot güroanduri järgi keerama täpselt 90 kraadi

ÜLESANNE 9 Pange robot sõitma helianduri järgi: Kui heli valjusus on madalam või võrdne 50 dB – sõidab robot otse Kui heli valjusus on kõrgem 50 dB – pöörab robot järsult paremale

ÜLESANNE 10 Pange robot joont järgima

ÜLESANNE 11 - Linnaläbimine Programmeerida robot läbima mängulinna Linna võib läbida nii roboti pöördeanduri järgi või kasutades eelpoolõpitud andureid.

ÜLESANNE 12 - paralleelprogramm Autoalarm: robot teeb heli, kui robotit puudutada Liiga lähedale minna Valju heli teha Robotit üles tõsta - valguseandur Iga töö on eraldi harus

ÜLESANNE 13 - ekraan Kuvage roboti ekraanil naerunägu! Selleks kasutame ekraaniplokki

ÜLESANNE 14 Teha robot, mis kuulaks ümbritsevat heli. Kui ruumis on vaikne, näitab robot ekraanil rõõmsat nägu, kui ruumis on liiga suur müra, näitab robot ekraanil kurba nägu.

ÜLESANNE 14 (VIHJE) Esimesena võib programmi lisada lüliti (switch) ning määrata juhtorganiks (control) heliandur. Samas võib ka määrata helitaseme. Järgmiseks märgi mida teha kui ruumis on vaikne Robot näitab rõõmsat nägu Robot näitab kurba nägu

ÜLESANNE 15 Kirjutage ekraanile tehe 1+1=2 Kirjutage ekraanile tehe 12345+54321= NB! Vastuse peab arvutama robot ise!

ÜLESANNE 16 Väljastame ekraanile anduri näidu! Väljastame ekraanile anduri näidu koos ühikuga! Selleks tutvume ekraani plokiga! Näide: Kaugus on <näit> cm

ÜLESANNE 16 - lahendus

ÜLESANNE 17 - Animatsioon Kasutades ekraanipilte tehke mingi lahe animatsioon, mille kestus oleks ~20 sekundit. Animatsioonil peab olema ka mõte ja puänt .

ÜLESANNE 18 – Vahemik (Range) Loogika ja vahemik Tehke robot, mis passiks inimest. Kui inimene on andurist 30 – 40 cm kaugusel, siis robot ootab kohapeal, kui aga inimene on lähemal, robot taganeb, kui kaugemal, sõidab lähemale.

ÜLESANNE 19– Suvaline arv (Random) Tehke robot: Sõida takistuseni (puuteandur või sonar) Tagurda Keera suvalises suunas, suvalise kiirusega Mine algusesse

Andmete kogumine Demonstratsioon – Heliandurilt andmete kogumine

ÜLESANNE 20 – Tsükli katkestamine Joonejärgimine koos takistusega Robot peab järgima musta joont ja kui roboti ette tuleb mingi takistus, siis püüab selles mööda saada. Kaks võimalust tsükli katkestamiseks: Tsükli enda jätkamise tingimus on seatud kauguseanduri järgi Kasutada tsükli katkestamist

ÜLESANNE 22 – LEGO Roheline Linn Lahendada üks missioon LEGO Rohelisest Linnast (Green City)

METOODIKA Töö toimub paarides Mõned ülesanded vajavad suuremaid gruppe Enamasti üks õpilane programmeerib, teine ehitab Tunnid on paaris Robot on vahend probleemide lahendamiseks, mitte objekt

METOODIKA Ülesanne peab olema isiklik, omama tähendust Tekib huvi ise teha Satutakse reaalsete probleemide ette, millele lahendusi otsides rakendatakse ka teistes koolitundides õpitut, sest selleks tekib reaalne vajadus Kogu protsess tuleb dokumenteerida ning teha järeldusi - reflektiivsus Õpetajale jääb juhendaja roll

METOODIKA – reeglid klassiruumis Juhend mehhatroonika ja robootika kursuselt Praktilise osa õpetajaraamat (LEGO) – lk. 2 – 3 Miski ei tööta esimesel korral Eksperdid 5 reegel Küsi klassist abi Google  Robootika.ee -> kontaktid Ruumi kohandamine Õppetöö korraldus

METOODIKA üldiselt Avastusõpe Individuaalne juhendamine Probleemipõhine õpe Võistluspõhine õpe

MATERJALID Robootika.ee veebis Mehhatroonika ja robootika valikkursus http://www.robootika.ee/index.php/Kooliroboti_projekt Mehhatroonika ja robootika valikkursus http://robootika.ee/lego/moodle/ Sisene külalisena Salasõna - koolirobot ATI lõputööd - http://comserv.cs.ut.ee/forms/ati_report/

MIDA OLEME ÕPPINUD? 4 andurit – puute, heli, valgus ja ultraheli 3 väljundporti – 3 suure täpsusega servomootorit LEGO EV3 programmeritav juhtblokk Ühendusvõimalus nii USB kui Bluetooth abil

E-mailid listi? Kontrollige registreerimislehel üle oma aadress – sinna lähevad tunnistused!