Beim ROBORACE werden jedes Jahr Schüler und Studierende mit einer neuen Aufgabe aus dem Bereich der Technischen Kybernetik herausgefordert.

Transkript

1

2

3 Beim ROBORACE werden jedes Jahr Schüler und Studierende mit einer neuen Aufgabe aus dem Bereich der Technischen Kybernetik herausgefordert. Die Schüler entwickeln selbstständig vollautonome Roboter auf Basis des Lego NTX Bricks.

4 Waren ins Depot

5 Weg durch ein Labyrinth

6 Der NXT ist ein programmierbarer Baustein, der z.b. mit der Programmiersprache NXC (Not exactly C) programmiert werden kann Steuerung der Motoren Kommunikation mit dem PC Graphisches Display Schnittstellen zum Abruf der Sensordaten

7 Hindernis Der Druck- oder Tastsensor kennt nur zwei Zustände! Werte des Sensors: 0 nicht gedrückt 1 gedrückt Zur Messung von Entfernungen Sender LED Empfänger FT

8 Der Infrarotsensor Misst Infrarotstrahlen und erkennt die Richtung aus der sie kommen Der Ulltraschallsensor! Zur Messung von Entfernungen. Ähnlich wie bei Fledermäusen

9 BricxCC ist ein Integrated Development Environment für den Lego NXT 1.0 mit der Programmiersprache NXC (Not exactly C) Programme entwickelt werden können! NXC (Not exactly C) ist eine Programmiersprache für das Lego Mindstorms-NXT-System. Die Sprache hat eine C-ähnliche Syntax.

10 Befehle Parameter Funktion Zusätzlich notwendig Beispiel Was macht der NXT? "Laufen" der Motoren, AUSGÄNGE anspr., mit GESCHW Bei Bedarf: repeat(5) Der NXT macht 5 mal : für 3 { Motor(en) drehen Wait(TIME); Sekunden das Rad, dass an OnRev(OUT_A,50); OnFwd(AUSGÄNGE,GESCHW) - vorwärts: OnFwd Off(OUT_XX); Wait(3000); Motor/OUT_A angeschlossen OnRev(AUSGÄNGE,GESCHW) - rückwärts: OnRev Off(OUT_A); rückwärts drehen, dann den 1. OUT_XX 1. Ausgänge ansprechen } 2. GESCHW 2. Geschwindigkeit: 0 bis 100 Motor abstellen OnFwdReg(OUT_XX, GESCHW, MODUS); OnRevReg(OUT_XX, GESCHW, MODUS); OnRevSync(OUT_XX,GESCHW,BOGEN); OnFwdSync(OUT_XX,GESCHW,BOGEN); Float(OUT_XX); Coast(OUT_XX); 1. OUT_XX 2. GESCHW 3. MODUS - OUT_REGMODE_SYNC - OUT_REGMODE_IDLE - OUT_REGMODE_SPEED 1. OUT_XX 2. GESCHW 3. BOGEN 1. OUT_XX Synchrones Laufen der Motoren - vorwärts: OnFwdReg - rückwärts: OnRevReg 1. Ausgänge ansprechen 2. Geschwindigkeit: 0 bis Synchronisations Modus: - Synchron. der Rotationen (Pausieren der Motoren) - Keine Synchronisation - Synchron. durch Anpassung der Geschw.(schneller- /langsamer-drehen der Motoren) Synchronisiert Motoren so, das der NXT einen Bogen fahren kann. - vorwärts: OnFwdSync - rückwärts: OnRevSync 1. Ausgänge ansprechen 2. Geschwindigkeit: 0 bis Maß für die Größe des Bogens: 0 bis +/-127 Beispiele: 0: gerade aus 10: leichter Bogen in eine Richtung, beide Motoren drehen -10: leichter Bogen in die andere Richtung +50/-50: nur einer der Motoren dreht +127/-127: beide Motoren drehen sich jeweils in die andere Stromzufuhr Richtung, der Motoren NXT dreht wird auf abgeschnitten, der Stelle Motoren rollen aus: langsames Bremsen Bei Bedarf: Wait(TIME); Off(OUT_XX); Wait: bestimmt, wie lange soll der vorangegangene Befehl ausgeführt werden soll. Dann Aussschalten der Motoren. Bei Bedarf: Wait(TIME); Off(OUT_XX); repeat(2) { OnFwdReg(OUT_AC,50,OUT_REGMODE_SYNC); Wait(5000); Off(OUT_AC); }... /************************ * DEFINES * ************************/ #define GESCHW 50 /************************ * MAIN TASK * ************************/ task main() { OnFwdSync(OUT_AC,GESCHW,20); Wait(7500); Off(OUT_AC); } -- OnFwdSync(OUT_AC,GESCHW,20); Wait(7500); Float(OUT_AC); } Der NXT fährt 2 mal für 5 Sekunden ganz gerade aus, schaltet dann jeweils die Motoren ab. NXT fährt Kreis mit einem Durchmesser von ca. 20 cm. Startposition "gleich" Stopposition Langsames Bremsen nach Gerade- Aus-Fahrt RotateMotor(OUT_XX, GESCHW, WINKEL); RotateMotorEx(OUT_XX, GESCHW, WINKEL, BOGEN, SYNCHRON, BREMSEN); 1. OUT_XX 2. GESCHW 3. WINKEL 1. OUT_XX 2. GESCHW 3. WINKEL 4. BOGEN 5. SYNCHRON 6. BREMSEN Drehung des Motors auf das Grad genau. 1. Ausgänge ansprechen 2. Geschwindigkeit: 0 bis Gradzahl, wie weit sich der Motor dreht Beispiele: Motor(en) an OUT_XX dreht bei 0: keine Drehung 90: viertel Drehung -90: viertel Drehung in die andere Richtung 180: halbe Drehung 360 :ganze Drehung 1800 : 5 Umdrehungen Bögen Fahren, Motoren synchronisieren,bremsverhalten steuern 1. Ausgänge ansprechen 2. Geschwindigkeit: 0 bis Gradzahl, wie weit sich der Motor dreht 4. Maß für die Größe des Bogens: 0 bis +/ Syncronisieren. Mögl. Werte: true or false 6. Bremsen? Werte: true (bremsen) oder false(stromzufauhr abschalten) -- Kein Wait(TIME), Off/OUT_XX) erforderlich!! int i=0;... task main() { do { i++; RotateMotor(OUT_C, 50, 360); } until (i>4); Viel Spaß beim Probieren NXT fährt einen Kreis. Dabei bleibt ein Rad stehen, das andere dreht sich insgesamt 4 mal, Startposition = Stopposition

11 Pong spielen :: Pong ist ein sehr altes Computerspiel. Zwei Spieler wehren mit einem verschiebbaren Balken einen Ball ab. Der Ball darf den Balken nicht passieren. Unsere Aufgabe: NXT-Roboter ersetzen autonom den Balken.

12 Ausgabe der Aufgabenstellung in der Uni Stuttgart am Erste Entwürfe sammeln Fertigstellung des Roboters für Testlauf Qualifizierungs-Testlauf in der Uni Stuttgart am Hardware 10 mal angepasst Software 100 mal angepasst Vorrunde in der Uni Stuttgart am Progarammfehler im 2-ten Lauf Finale Phase 1 Phase 2 Phase 3 KW

13

14

15 Danke für ihre Aufmerksamkeit

16

17

18 Wir haben es geschafft! Viel Arbeit! Viel Spaß! Leckere Pizza! Nächstes Jahr nochmal!!

19 Wir haben von der Schulleitung Raum und Equipment zur Verfügung gestellt bekommen. Vielen Dank!! Derzeit treffen wir uns einmal wöchentlich mit unserem Roborace Team und bleiben so, bis zum nächsten Rennen am Robo-Ball. Das Roborace-Team März 2012