D LEGO MINDSTORMS EV 3 ALGKOOLITUS Ramon Rantsus

  • Slides: 52
Download presentation
D LEGO MINDSTORMS EV 3 ALGKOOLITUS Ramon Rantsus Gromet Spaal 24. 11. 2016

D LEGO MINDSTORMS EV 3 ALGKOOLITUS Ramon Rantsus Gromet Spaal 24. 11. 2016

KOOLITUST FINANTSEERIB

KOOLITUST FINANTSEERIB

SISSEJUHATUS • Üldine korraldus • Tutvustav ring • Nimi • Mis valdkonnaga seotud •

SISSEJUHATUS • Üldine korraldus • Tutvustav ring • Nimi • Mis valdkonnaga seotud • Milline on varasem kokkupuude robootikaga

SISSEJUHATUSEKS • LEGO – “leg godt” – mängi hästi • Loodud 1932 – Ole

SISSEJUHATUSEKS • LEGO – “leg godt” – mängi hästi • Loodud 1932 – Ole Kirk Christiansen • Asukoht: Billund, Taani • Maailma mänguasjade tootjate esi viie hulgas • Eestis omab hariduslikke robootika vahendeid üle 250 haridusasutuse • Töö on huviringides, vähemal määral õppeainetes • Mehhatroonika ja robootika valikaine • Võistlused, koostööprojektid • FIRST® LEGO® League, Robo. Miku lahing, Robotex ja kohalikud võistlused

EV 3 LÜHITUTVUSTUS

EV 3 LÜHITUTVUSTUS

AKU • Mahtuvus 2050 m. Ah • Laadimisaeg – alla nelja tunni • Võimalik

AKU • Mahtuvus 2050 m. Ah • Laadimisaeg – alla nelja tunni • Võimalik kasutada ka AA patareisid

MOOTORID

MOOTORID

MOOTORID • Sisseehitatud reduktor, mis võimaldab kiiruse vähendamist ja pöördemomendi suurendamist • Suur täpsus

MOOTORID • Sisseehitatud reduktor, mis võimaldab kiiruse vähendamist ja pöördemomendi suurendamist • Suur täpsus (pööreteandur 1°) • Baaskomplektis 2 suurt ja 1 keskmine mootor

Indikaatortuled • Punane põleb – Käivitumine, • Oranž – Häire, valmisolek • Roheline põleb

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

EV 3 pordid • 4 mootori porti • 4 andurite porti • Mälukaardi pesa

EV 3 pordid • 4 mootori porti • 4 andurite porti • Mälukaardi pesa • USB A-pesa robotite ahelühendamiseks (Daisy chain)

EKRAANIPILT ja NUPUD Kontrolleri nimi Juhtmeta ühenduse ikoonid USB ühenduse märk Aku täituvus 1

EKRAANIPILT ja NUPUD Kontrolleri nimi Juhtmeta ühenduse ikoonid USB ühenduse märk Aku täituvus 1 – Tühistamise nupp 2 – OK nupp 3 – Navigeerimise nupud

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE

PROGRAMMEERIMINE Kogu EV 3 programmeeerimiskeskkonna mootoriks on tööstustes laialt kasutatav visuaalprogrammeerimiskeel Lab. View (näide

PROGRAMMEERIMINE Kogu EV 3 programmeeerimiskeskkonna mootoriks on tööstustes laialt kasutatav visuaalprogrammeerimiskeel Lab. View (näide Lab. View programmist)

ÜLESANNE 1 • Programmeerida robot sõitma otse 2 rattapööret ja siis vasakule 3 rattapööret

ÜLESANNE 1 • Programmeerida robot sõitma otse 2 rattapööret ja siis vasakule 3 rattapööret 3 pööret 2 pööret

ÜLESANNE 2 • Programeerida robot sõitma ruudukujuliselt

ÜLESANNE 2 • Programeerida robot sõitma ruudukujuliselt

ÜLESANDE 2 - lahendus • Üks võimalik lahendus oleks kasutada tsüklit!

ÜLESANDE 2 - lahendus • Üks võimalik lahendus oleks kasutada tsüklit!

PUUTEANDUR • Töötab tavalise lüliti põhimõttel • Kolm positsiooni • Anduri otsas LEGO ristpesa

PUUTEANDUR • Töötab tavalise lüliti põhimõttel • Kolm positsiooni • Anduri otsas LEGO ristpesa

ÜLESANNE 3 • Muutke eelmist programmi nii, et roboti käivitab puuteandur

ÜLESANNE 3 • Muutke eelmist programmi nii, et roboti käivitab puuteandur

ÜLESANNE 3. 1 • Koosta programm kasutades puuteandurit: • 1. sõida kuni takistuseni ning

ÜLESANNE 3. 1 • Koosta programm kasutades puuteandurit: • 1. sõida kuni takistuseni ning peatu

VALGUSEANDUR • Sisaldab väljalülitatavat valgusdioodi • Võimaldab mõõta pinnalt tagasipeegelduvat või ümbritsevat valgushulka ruumis

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

ÜLESANNE 4 • Programmeerida robot sõitma otse kuni musta jooneni • *Programmeerida robot, mis

ÜLESANNE 4 • Programmeerida robot sõitma otse kuni musta jooneni • *Programmeerida robot, mis väldib laualt maha sõitmist

ÜLESANNE 5 • Programmeerida robot sõitma kahe riba vahel, nii et jõudes esimese ribani

ÜLESANNE 5 • Programmeerida robot sõitma kahe riba vahel, nii et jõudes esimese ribani robot peatub ja sõidab tagasi kuni teise ribani ja siis teeks mingit heli!

ULTRAHELIANDUR EHK SONAR OBJEKT • Mõõtevahemik 3 -250 SIGNAAL cm • Sisaldab andmete töötlemiseks

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

ÜLESANNE 6 • Programmeerida robot nii, et see peatuks takistusest 30 cm kaugusel •

ÜLESANNE 6 • Programmeerida robot nii, et see peatuks takistusest 30 cm kaugusel • Ehitada ja programmeerida robot, mis peatub klotsi ees ja seejärel haarab selle endaga kaasa!

ÜLESANNE 6. 1 • Programmeerida robot nii, et see sõidaks mööda tuba ringi ning

ÜLESANNE 6. 1 • Programmeerida robot nii, et see sõidaks mööda tuba ringi ning väldib takistusi sonari abiga

GÜRO ANDUR • Suudab mõõta roboti pööramise kiirust ja nurka • Võimalik teha täpselt

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 • Näitena kasutada Gyroboy robotit

ÜLESANNE 7 • Pane robot güroanduri järgi keerama täpselt 90 kraadi • * Güroanduri

ÜLESANNE 7 • Pane robot güroanduri järgi keerama täpselt 90 kraadi • * Güroanduri „float“, mis see on? • * Port view nii kontrolleris kui ka programmis • * Pange robot sõitma ruutu güro anduri abil

ÜLESANNE 7 - lahendus

ÜLESANNE 7 - lahendus

HELIANDUR (NXT heliandur) • Mõõdab helirõhku (helitugevus) detsibellides • Mõõtevahemik 0 -100 • Saab

HELIANDUR (NXT heliandur) • Mõõdab helirõhku (helitugevus) detsibellides • Mõõtevahemik 0 -100 • Saab kasutada NXT heliandurit (EV 3 kahjuks kaasas pole) Helirõhk detsibellides Heli tekitaja 160 Tekitab inimesele füüsilis vigastusi 90 Vali heli 80 Karjumine 70 Kõne 60 Kontor/rääkimine eemal 50 Vaikne eluruum

ÜLESANNE 8 • Programmeerida robot nii, et ta pööraks plaksu (või tugeva heli) peale

ÜLESANNE 8 • Programmeerida robot nii, et ta pööraks plaksu (või tugeva heli) peale

ÜLESANNE 8. 1 • Programmeerida robot nii, et ta pööraks plaksu peale iga kord,

ÜLESANNE 8. 1 • Programmeerida robot nii, et ta pööraks plaksu peale iga kord, kui uuesti plaks käib (Vihje: TSÜKKEL)

ÜLESANDE 8, 8. 1 lahendused • Kasutada võib Wait plokki ja see panna ootama

ÜLESANDE 8, 8. 1 lahendused • Kasutada võib Wait plokki ja see panna ootama tugevat heli NXT Sound Sensor • Seejärel kogu asi panna tsüklisse

ÜLESANNE 9 • Pange robot joont järgima

ÜLESANNE 9 • Pange robot joont järgima

ÜLESANNE 10 - ekraan • Kuvage roboti ekraanil naerunägu! • Selleks kasutame ekraaniplokki (Action

ÜLESANNE 10 - ekraan • Kuvage roboti ekraanil naerunägu! • Selleks kasutame ekraaniplokki (Action Display plokk) Paremalt valgest kastikesest saab valida eelsisestatud pilte)

ÜLESANNE 11 • Väljastame ekraanile anduri näidu! (Kollane anduri plokk) • Väljastame ekraanile anduri

ÜLESANNE 11 • Väljastame ekraanile anduri näidu! (Kollane anduri plokk) • Väljastame ekraanile anduri näidu koos ühikuga! Selleks tutvume ekraani plokiga! • Näide: Kaugus on <näit> cm

ÜLESANNE 11 - lahendus

ÜLESANNE 11 - lahendus

ANDMETE KOGUMINE • Andmeid saab koguda kõigilt EV 3 anduritelt ja ka paljudelt kolmandate

ANDMETE KOGUMINE • Andmeid saab koguda kõigilt EV 3 anduritelt ja ka paljudelt kolmandate tootjate anduritelt. Neid vaatate lähemalt jätkukoolitusel.

ÜLESANNE 12 – Marsimissioon • Leiame „maavarade“ väärtused Maal • Teeme andmete kogumise programmi,

ÜLESANNE 12 – Marsimissioon • Leiame „maavarade“ väärtused Maal • Teeme andmete kogumise programmi, mis koguks andmeid Marsil. • Kogume andmed kokku • Võrdleme tulemusi.

ÜLESANNE 13 - Linnaläbimine • Programmeerida robot läbima mängulinna • Linna võib läbida nii

ÜLESANNE 13 - Linnaläbimine • Programmeerida robot läbima mängulinna • Linna võib läbida nii roboti pöördeanduri järgi või kasutades eelpoolõpitud andureid. • NB! Kellel linnaläbimise matt on puudu, see võib ehitada käepärastest vahenditest lihtsalt raja, mida robot peab siis sõitma. START FINIŠH

ÜLESANNE 14 - paralleelprogramm • Autoalarm: robot teeb heli, kui • robotit puudutada (katsuda

ÜLESANNE 14 - paralleelprogramm • Autoalarm: robot teeb heli, kui • robotit puudutada (katsuda puuteandurit!) • Liiga lähedale minna (kaugusandur) • Valju heli teha (heliandur) • Robotit üles tõsta (valguseandur) • Iga töö on eraldi harus

ÜLESANNE 15 – Ekraani koordinaadid • Kasuta „X“ tähte sümbolina. • Näita ekraanil kauguse

ÜLESANNE 15 – Ekraani koordinaadid • Kasuta „X“ tähte sümbolina. • Näita ekraanil kauguse muutmist „X“ tähe abil. • Kasuta kaugusanduri näitu sisendina • Mida suurem on kaugus, seda rohkem paremale liigub „X“ täht ekraanil. • „X“ tähe algpositsioon on vasakul keskel.

ÜLESANNE 16 – Vahemik (Range) • Loogika ja vahemik • Tehke robot, mis passiks

ÜLESANNE 16 – Vahemik (Range) • Loogika ja vahemik • Tehke robot, mis passiks inimest. • Kui inimene on andurist 30 – 40 cm kaugusel, siis robot ootab kohapeal • kui inimene tuleb lähemale, siis robot taganeb • kui inimene läheb kaugemale, siis robot sõidab lähemale

ÜLESANNE 17 – Suvaline arv (Random) • Tehke robot: 1. Sõida takistuseni (puuteandur või

ÜLESANNE 17 – Suvaline arv (Random) • Tehke robot: 1. Sõida takistuseni (puuteandur või sonar) 2. Tagurda 3. Keera suvalises suunas, suvalise kiirusega 4. Tegevus kordub lõpmatult (ehk mine punkti 1) Kas midagi saab veel suvaliselt teha?

METOODIKA • Töö toimub paarides • Mõned ülesanded vajavad suuremaid gruppe • Enamasti üks

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

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) –

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

METOODIKA üldiselt Avastusõpe Individuaalne juhendamine Probleemipõhine õpe Võistluspõhine õpe

MATERJALID Metoodika läbi juhendaja Sven Hendrikson silmade http: //www. nutilabor. ee/juhendajale/ -> Metoodika Robootika.

MATERJALID Metoodika läbi juhendaja Sven Hendrikson silmade http: //www. nutilabor. ee/juhendajale/ -> Metoodika Robootika. ee veebis http: //www. robootika. ee/ Kasulikku Õppematerjalid Mehhatroonika ja robootika valikkursus http: //robootika. ee/lego/moodle/ Sisene külalisena Salasõna - koolirobot ATI lõputööd - http: //comserv. cs. ut. ee/forms/ati_report/ Vaata Maailma lehel erinevad ülesanded – www. nutilabor. ee

MIDA OLEME ÕPPINUD? • 4 andurit – puute, heli, valgus ja ultraheli • 3

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

 • E-mailid listi? • Kontrollige registreerimislehel üle oma aadress ja e-mail! Sinna lähevad

• E-mailid listi? • Kontrollige registreerimislehel üle oma aadress ja e-mail! Sinna lähevad tunnistused!