Lego MindStorms Implementierung für Etoys

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1 NXTeToys Lego MindStorms Implementierung für Etoys NXTeToys Gruppe 5 Tobias Schubotz, Björn Groneberg, Florian Westphal, Felix Leupold, Richard Meißner, Gerardo Navarro Suarez

2 Motivation 2 Kinder lernen programmieren mit Etoys Lego MindStorms NXTeToys vereint die beiden Paradigmen Programmierumgebung kinderfreundlich plattformunabhänig Komplexität beliebig steigerbar

3 Etoys 3

4 Lego MindStorms NXT 4

5 Etoys + MindStorms NXT = NXTeToys 5

6 Agenda 6 Motivation Anforderungen Demo Technisch Umsetzung Projektreflektion Fazit

7 Anforderungen 7 NXT Hardware mit Etoys Skripten programmieren Motor Sensoren etc. Skripte im Image simulieren Skripte für den NXT kompilieren und übertragen Kinderfreundliches User Interface Komplexe Aufgaben lösen

8 Demo 8

9 Technische Voraussetzungen 9 Etoys Scripting Environment Hardwareunterstützung Betriebssystem NXTalk (kleine Squeak VM) Mit Smalltalk programmierbar Masterarbeit Martin Beck (Betreuung Michael Haupt)

10 NXT Schichtenmodell 10 Etoys NXTeToys NXTalk Adapter Squeak NXT NXTalk NXOS Lego Mindstorm NXT

11 Architektur - NXTeToys 11

12 Architektur NXTalk Adapter 12

13 Von Etoys zum NXT 13 User Story: Der Nutzer erstellt mehrere Skripte und möchte sie auf dem NXT ausführen. Wie geschieht die Übersetzung der Etoys Skripte? 2 Schritte für die Übersetzung Erst Parsen dann Kompilieren

14 Schritte von Etoys zum NXT 14

15 Ablaufdiagram 15

16 Compiler Beispiel 16

17 Compiler Beispiel 17 NXTrTemplate subclass: #NXTMyProject instancevariablenames: 'portc portb' classvariablenames: '' pooldictionaries: '' category: 'NXTalk-MyProject' initializecomponents portc := (NXTrMotor number: 2). portb := (NXTrMotor number: 1) main self startscript: #drive drive portb forward. portc forward

18 Etoys Skripte simulieren 18 User Story: Der Nutzer möchte seine erstellten Skripte im Squeak Image simulieren, um vorherzusehen wie sich der Roboter später verhält Implementierung der Hardwarekomponenten als Etoys Objekte Motoren zeigen an, in welche Richtung sie fahren Sensoren zeigen Messwerte an, und sind triggerbar

19 Agenda 19 Motivation Anforderungen Demo Technisch Umsetzung Projektreflektion Fazit

20 Unser Entwicklungsprozess 20

21 Scrum Anteile 21 Product Backlog Sprint/Iteration Backlog Zielfestlegung für die nächste Iteration 2 Wochen Iteration Immer lauffähiges System Informale Daily Meetings Kein Scrum Master

22 Design Thinking Anteile 22 Einarbeiten in Materie über Paper Research Brainstormings Prototyping Erstellen von Tasks / Personas Keine Zielgruppenuntersuchung

23 Extreme Programming 23

24 Spikes 24 Machbarkeitsanalysen Etoys Komponente programmieren Hallo Welt per Skript auf Display ausgeben NXTalk Projekt kompillieren Haus des Nikolaus zeichnen Roboter fährt es ab

25 Planning Game 25 Iterationsdauer: 2 Wochen Zeitplanung pro Iteration Abschätzung des Aufwands Bessere Einteilung der Arbeitszeit Überblick über Aufgaben

26 Aufwandsabschätzung 26

27 Customer Tests 27 Während des Projekts Rücksprache mit dem Fachgebiet Frühes Feedback Anpassen der Anforderungen Gruppeninterne Customer Tests Schwierig da Zielgruppe Kinder

28 Test-Driven Development 28 Tests im Allgemeinen nach Fertigstellung eines Features und beim Auftreten eines Fehler Am Ende um Testabdeckung zu steigern Sehr nützlich bei Überprüfung der Integrität Testabdeckung sagt nichts über Nützlichkeit der Tests aus Hardware Tests schlecht automatisierbar

29 Pair Programming 29 Wöchentliches Treffen Donnerstag Dabei Pair Programming à Whole Team à Collective Ownership à Coding Standards Langsamer, viel Diskussion Effektiv (gute Codequalität)

30 Tools im Entwicklungsprozess 30 Informationsammlung im Wiki Ticketing System Pivotaltracker

31 Zeitplan

32 Veränderungen zu SWA 32 Direkter Einstieg ins Projekt Projektdokumentation (Wiki, Tasks,...) Bessere Aufgabenverteilung / -überblick Pair Programming durchgängig Durch Tests immer lauffähiges System

33 Fazit 33 Scrum, XP und Design Thinking überschneiden sich XP hat viele interessante Ansätze Gutes Systemverständnis Programmieren fällt leichter Entwicklungsprozess bringt mehr Organisation Overhead Lohnt sich eventuell nicht für kleine Projekte; aber noch eher als V-Modell XT / RUP etc.

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