Lego Roboter mit NXT-G programmieren. Hochschule Mannheim

Transkript

1 Lego Roboter mit NXT-G programmieren Hochschule Mannheim

2 Die Programmiersprache NXT - G Grafische Programmiersprache zur Programmierung von Lego Robotern vom Typ NXT Das Programm Mindstorms NXT-G wird auf einem Computer installiert Die erstellten Programme werden mittels USB-Kable oder Bluetooth vom Computer auf den NXT Roboter übertragen

3 Das Programm Mindstorms NXT-G - Educational Version - Startbildschirm

4 Das erste Programm - Hello World - 1. Aufgabe: Auf dem LCD Display des NXT soll Hello World ausgeben werden. Im Menüpunkt Neues Programm wird der Programmname Hello World eingeben. Anschließend wird auf gedrückt.

5 Das erste Programm - Hello World - Die Programmieroberfläche von NXT-G Hier wird das Programm erstellt Funktionspalette Symbole zur Übertragung des Programms an den NXT

6 Das erste Programm - Hello World - Arbeitsschritte: 1. Das Display-Symbol wird auf die Programmieroberfläche gezogen Auswahl von nur Text 3. Eingabe des Textes: Hello World! 4. Auswahl der Linie:

7 Das erste Programm - Hello World - Arbeitsschritte: Zeit-Symbol hierher ziehen 5. Einstellung der Zeit: Aus markierter Symbolleiste wird das erste Symbol hinter das Symbol des Displays gezogen. 5.

8 Das erste Programm - Hello World - Arbeitsschritte: 6. Einstellung der Zeit: Im markierten Bereich kann die Zeit eingestellt werden, die Hello World eingestellt werden soll. 7. Herunterladen und Starten des Programms 6. 6.

9 Der Bewegungsblock Bewegungsblock Konfigurationsfläche Die Motoren (maximal 3 pro NXT-Stein) werden an den Ausgängen A, B und C angeschlossen. Standardeinstellung im NXT: Es werden 2 Motoren an Ausgang B und C eingeschaltet.

10 Die Konfigurationsfläche Der Bewegungsblock Port: Einstellung der Motoren, die ein- oder ausgeschaltet werden sollen. Richtung: Einstellung der Bewegungsrichtung der Motoren Vorwärts Rückwärts Ist davon abhängig, wie die Motoren im Roboter einbaut sind. Stoppen der Motoren

11 Die Konfigurationsfläche Der Bewegungsblock Lenkung: Kann nur auf 2 Motoren angewendet werden, nicht auf 3 Motoren. Einstellung, ob sich der Roboter in einem schmalen oder großen Kreis, oder auf der Stelle dreht.

12 Ausprobieren der Lenkung Der Bewegungsblock 1. Wähle die Mittelstellung für den Schieber der Lenkung und sieh was der Roboter macht! Der Roboter fährt geradeaus.

13 Ausprobieren der Lenkung Der Bewegungsblock 2. Stelle den Schieber für den Lenkung nach ganz links und sieh was der Roboter macht! Der Roboter dreht auf der Stelle nach links.

14 Ausprobieren der Lenkung Der Bewegungsblock 2. Stelle den Schieber für den Lenkung nach ganz rechts und sieh was der Roboter macht! Der Roboter dreht auf der Stelle nach rechts.

15 Ausprobieren der Lenkung Der Bewegungsblock 2. Variiere den Schieber für den Lenkung, in dem Du den Schieber zwischen Mittelstellung und Anschlag (rechts oder links) an verschiedene Positionen setzt. Der Roboter macht zum Anschlag hin immer engere Kurven.

16 Die Konfigurationsfläche Der Bewegungsblock Leistung: Wertebereich: Die Leistungswahl ist nicht nur von der zu erzielenden Geschwindigkeit abhängig, sondern auch von einer Reihe Randbedingungen, wie - Bodenbeschaffenheit - Schiebt der Roboter ein Objekt - Hebt er ein Objekt

17 Die Konfigurationsfläche Der Bewegungsblock Dauer: Bietet die meisten Möglichkeiten zur Konfiguration des Bewegungsblockes Man kann einstellen, -Wie viele Umdrehungen die Motoren ausführen sollen - Auswahl von Unbegrenzt Bewegungsdauer - Gradzahl der Drehung - Zeit in s der Bewegungsdauer

18 Ausprobieren Dauer Der Bewegungsblock 2. Probiere die verschiedenen Einstellungen für die Dauer der Bewegung des Roboters aus.

19 Die Konfigurationsfläche Der Bewegungsblock Nächste Aktion: Hier wird festgelegt, ob der Roboter nach Beendigung der Bewegung abrupt stehen bleibt (Bremsen) oder langsam zum Stehen kommt (Auslaufen).

20 Der Bewegungsblock Aufgabe Der Roboter soll ein Quadrat fahren!

21 Was sind Sensoren? Sensoren für den NXT - Sensoren nehmen Veränderungen in ihrer Umgebung wahr - Sensorprogrammblöcke können nur eine Bedingung auf einmal testen - Sensoren haben nur eine Logikantwort: Wahr oder Falsch Basissensoren des NXT - Berührungssensor - Geräuschsensor - Lichtsensor - Ultraschallsensor

22 Der Berührungssensor Konfigurationsfenster Eingestellt werden kann der Port; Standardmäßig ist für den Berührungssensor der Port 1 eingestellt Abgefragt werden kann, ob der Berührungssensor - gedrückt - Freigegeben wurde, wenn er zuvor gedrückt wurde - Kurzzeitig gedrückt wurde (Stoß) (kleiner als 0,5 s)

23 Der Geräuchsensor Konfigurationsfenster Eingestellt werden kann der Port; Standardmäßig ist für den Geräuschsensor der Port 2 eingestellt Eingestellt werden müssen, bei welchem Geräuchpegel (0-100) der Sensor anspringen soll, und ob der Sensor bei Werten größer oder kleiner als der Schwellwert anzeigen soll.

24 Der Ultraschallsensor Konfigurationsfenster Eingestellt werden kann der Port; Standardmäßig ist für den Geräuschsensor der Port 4 eingestellt Festgelegt werden kann die Maßeinheit (Inch, Zentimeter) Es muss der Entfernungswert festgelegt werden, bei welchem der Ultraschallsensor reagieren soll, und ob er bei Werten reagieren soll, die größer oder kleiner als der Schwellwert sind.

25 Der Lichtsensor Konfigurationsfenster Eingestellt werden kann der Port; Standardmäßig ist für den Lichtsensor der Port 3 eingestellt Angeben werden muss der Wert, bei welchem der Lichtsensor aktiv werden soll, und ob er bei Werten, die größer oder kleiner als der Schwellwert reagieren soll. Desweiteren kann eine eigene Lichtquelle eingeschaltet werden.

26 Der Rotationssensor Konfigurationsfenster Der Rotationssensor ist im NXT Servomotor eingebaut! Eingestellt werden kann der Port; Standardmäßig ist für den Rotationssensor der Port A eingestellt Im Bereich Aktion kann eingestellt werden, ob die aktuellen Werte vom eingebauten Rotationssensor überwacht werden sollen oder ob der Rotationssensor auf Null gesetzt werden soll (Reset) Im Bereich Vergleichen, wird festgelegt, ob eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung betrachtet wird. Gleichzeitig wir der Schwellwert festgelegt und ob der Sensor auf Werte reagieren soll, die größer oder kleiner sind.

27 Der Warte Block Der Warte-Block befindet sich in der Allgemeinen Palette. Im Warteblock kann eingestellt werden, ob eine Aktion - Eine gewisse Zeit ausgeführt Wird - Beendet wird, wenn eine definierte Aktion am Berührungssensor ausgeführt wird - der Lichtsensor oder - der Geräuschsensor oder - der Rotationssensor einen Schwellwert über- oder unterschritten hat

28 Grundprogramm für Warte Blöcke Für alle Warte Blöcke wird ein Grundprogramm benötigt, dass den Roboter Vorwärts fahren lässt, bis ein Ereignis eingetreten ist. Das heißt, es wird ein Programm benötigt, das den Roboter unendlich lange vorwärts fahren lässt.

29 Der Zeit Warte Block Das Symbol für den Zeit Warte Block wird auf die Programmieroberfläche gezogen.

30 Der Zeit Warte Block Im Zeit Warte Block wird im Bereich Bis die Zeit auf 10 Sekunden geändert. Untersuche, wie sich der Roboter verhält!

31 Der Berührungssensor Warte Block In diesem Block warte der Roboter bis am Berührungssensor eine Aktion durchgeführt Wird.

32 Der Berührungssensor Warte Block 1. Aufgabe Der Roboter soll stehen bleiben, wenn er auf ein Hindernis trifft. Lösung 1. Zum Grundprogramm wird der Warte Berührungssensor Block ohne Veränderungen der Einstellungen übernommen.

33 Der Berührungssensor Warte Block 1. Aufgabe Der Roboter soll stehen bleiben, wenn er auf ein Hindernis trifft. Lösung 2. Als Abschluss werden die Motoren gestoppt.

34 Der Berührungssensor Warte Block Aufgabe: Umfahre ein Hindernis!

35 Der Lichtsensor Warte Block

36 Der Lichtsensor Warte Block

37 Der Lichtsensor Warte Block Aufgabe: Lasse den Roboter an einer schwarzen Linie halten!