ROBOTTI-OHJELMOINTIA

LEGO MINDSTORMS EV3 ALKEETTiina Partanen

RAKENNA ROBOTTI• Rakenna kahden mottorin yleisrobotti, jossa on alaspäin

osoittava valosensori sekä eteenpäin osoittava ultraäänisensori (kosketussensori on myös kätevä)

• Tässä rakennusohjeita, joita voit käyttää:

• Lego Educator

• Asimov-robotti (ohjeet sivuilla 18-36 ja 112)

AJATTELUN TAIDOT• Robotin sisällä on pieni tietokone, joka ei osaa tehdä mitään älykästä ennen kuin sille annetaan ohjeet eli koodi

• Jotta robotti ei törmää seiniin, sillä on sensorit (aistit) joiden avulla se voi esim. huomata esteitä

• Robotti liikkuu moottoreiden avulla, moottorit voivat pyöriä eteenpäin tai taaksepäin, moottorin voi pistää päälle tai pois päältä, se voi pyöriä hitaasti tai nopeasti (miten käännytään?)

• Moottorit tarvitsevat sähköä toimiakseen, siksi robotissa on akku

• Robotin sensoreiden toiminnan voi ymmärtää fysiikan ilmiöiden kautta:

• Ultraäänisensori toimii kuin lepakko tai kaikuluotain

• Valosensori perustuu siihen miten eri väriset pinnat heijastavat valoa

• Tieto ja käskyt siirtyvät johtoja pitkin (toimii kuin hermosto)

LEGOROBOTTI EV3

Kosketussensori

Värisensori

Moottori

Ohjelmoitava yksikkö

Ultraäänisensori

Käynnistä/hyväksy

Sammuta

OHJELMOITAVA YKSIKKÖMoottorit kiinnitetään portteihin A-D - yleensä isot moottorit B ja C

Sensorit kiinnitetään portteihin 1-41. Kosketus 3. Väri2. Gyro 4. Ultraääni

EV3 OHJELMOINTI• Graafinen ohjelmointiympäristö tietokoneelle (ilmainen kotiversio)

• Maksullisessa education versiossa on eri rakennusmallit sekä tuki fysiikan laboratoriomittauksille

• Graafinen ohjelmointiympäristö iPadille (ilmainen)

• Etuna se, että oppilaat voivat liikkua vapaasti robotin kanssa, robotin ohjelman muuttaminen käy nopeasti ja kätevästi Bluetooth-yhteyden yli

• Yksinkertaisempi (rajoitetumpi) ohjelma ja siksi helppokäyttöisempi pienempien oppilaiden kanssa

• Tallentaa automaattisesti, tunnistaa sensorit ja moottorit automaattisesti (jos yhteys on ok)

BLUETOOTH-YHTEYDEN MUODOSTAMINEN TEHDÄÄN VAIN ENSIMMÄISELLÄ KERRALLA

1) Asetukset -> Bluetooth 2) Aktivoi kaikki kolme: 3) Anna robotille nimi (Brick Name), että sen voi löytää

BLUETOOTH-YHTEYDEN MUODOSTAMINEN TEHDÄÄN EV3:N KÄYNNISTYKSEN JÄLKEEN (4.-6. VAIN ENSIMMÄISELLÄ KERRALLA)

1.

2.

3.

4.

5.

Hyväksy yhteys:- oikea nappi, keskinappi

6.

HARJOITUKSET ETENEVÄT VAIHEITTAIN1. Robotti liikkumaan (moottoreiden ohjaus)

2. Robotti pysähtymään sensoreiden avulla (sensorit ja lopetusehto)

3. Pölynimuri-robotti (silmukka)

4. SUMO-robotti (ehtolause)

5. Viivanseuraaja

Isojen moottoreidenOhjaus (Move Tank)

Robotin Liikkuminen Eteenpäin

Säädä kuinka montakierrosta moottoritpyörivät. Voit käyttää myösdesimaalilukuja.

Isojen moottoreidenOhjaus (Move Tank)

Robotin Liikkuminen Taaksepäin

Avaa tästä liukukytkin moottorin teholle.

Avaa tästä numpad ja säädä molemmat arvot negatiivisiksi (pyörimissuunta vaihtuu).

Isojen moottoreidenOhjaus (Move Tank)

RobotinKääntäminen1. tapa

Säädä moottoreilleeri tehot

Käännös oikealle

Käännös vasemmalle

Lähettää koodinrobotille ja käynnistääohjelman suorittamisen

Kääntyminen (Move Steering)

Säädä myöskierrokset

RobotinKääntäminen2. tapa

Avaa tästä liukukytkin moottorien tehojen suhteelle.

Säädä tehojensuhde (kääntymisensuunta)

ENSIMMÄINEN HAASTE• Käytä ”move tank” (ja ”move steering”) lohkoja ja ohjaa robotti kiertämään este esim. penaali ja palaamaan

lähtöviivan taakse (este noin 50 cm päässä lähtöviivasta).

https://youtu.be/fQtLB3AGqY0

Isojen moottoreidenOhjaus (Move Tank)

Avaa tästä valikko

Moottoritpäälle/pois

Isojen moottoreidenOhjaus (Move Tank)

Avaa tästä valikko

Sensorinarvonkäyttäminenpysähtymiseen

Kosketussensori Värisensori Ultraäänisensori

Avaa tästä valikko

Odota (Wait)

Säädä etäisyyttä

TOINEN HAASTE• Pysäytä robotti ennen kuin se ajaa seinään / kun se näkee mustan viivan (värisensori ”reflected light”

asetuksella)

Silmukka

Ikuinen silmukka,jos lopetusehtonaei ole mitään.

Myös tämän avullavoi pysähtyäennen seinääntörmäämistä

Avaa tästä valikko

Silmukka (Loop)

Säädä etäisyyttä

Lopetusehto

Ehtolause

Avaa tästä valikko

Ehtolause (Switch)

Säädä etäisyyttä

Ehtolause

Silmukka (Loop)

Jos ehto toteutuu suoritetaan tämä haara

Muuten suoritetaan tämä haara

”pakki” kun negatiiviset arvot

KOLMAS HAASTE• Toteuta pölynimuri-robotti, joka huomaa seinän, pakittaa,

kääntyy, siirtyy vähän ja kääntyy imuroimaan lisää

• Mieti algoritmi sille miten imuroidaan tehokkaasti

• Mieti mikä on jakso, jota pölynimuri-robotti toistaa ja sijoita se silmukan sisään

https://youtu.be/RgZ7BaOrd-s

NELJÄS HAASTE• Tee sumorobotti

• Odottaa aluksi 5s

• Huomaa (etsii) vastustajan ja työntää sen pois pelikentältä

• Ei saa itse pudota pelikentältä

• Viimeisenä kentälle jäänyt voittaa (kaksi voittoa kolmesta ottelusta)

Sumo-robotilla on oltava eri ohjeet mustalla ja valkoisella alueella liikkumiseen (ensimmäinen ehtolause). Vastustajan havaitseminen vaatii toisen ehtolauseen. https://www.youtube.com/watch?v=FruGdYQO0eA

VIIDES HAASTE• Tee viivanseuraaja

• Voit kehittää siitä myös pelastusrobotin, joka tunnistaa ”uhrit” (antaa äänimerkin ja pysähtyy folion kohdalla)

Kuvan robotti käyttää kahta värisensoria (musta viiva jää sensoreiden väliin) mutta voit tehdä viivanseuraajan myös yhdellä sensorilla. Aseta silloin sensori mustan viivan reunalle, jolloin se ”näkee harmaata”. Robotti siis eteenee kun se näkee ”harmaata”, valkoinen ja musta tarkoittavat, että suuntaa on korjattava.

https://www.youtube.com/watch?v=2C1_8g9Uryc

LISÄPUUHAA: ROBOLOGIC HD - PELI

Ohjaa robotti oranssiin ruutuunja sytytä siihen lamppu

Eteenpäin

Hyppy

Lampun sytytys

Käännös oikealle ja vasemmalle