1 Inventor-Bot: Ein Fahrzeug mit Raupenantrieb Ein einfaches Fahrzeug zu bauen, ist der beste Weg, um sich mit einem neuen NXT-2.0-Kasten anzufreunden. Solche Modelle lassen sich nicht nur einfach bauen, sondern sie bieten auch eine hervorragende Mobilität und sind außerordentlich vielseitig einzusetzen. Wir starten die Projekte in diesem Buch, indem wir als Erstes folgendes Fahrzeug bauen und programmieren: den Inventor-Bot. Dieser Roboter (Abbildung 1-1) läuft auf zwei Raupen, die von jeweils einem Motor angetrieben werden. Durch Betreiben der Motoren mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder in unterschiedliche Richtungen lässt sich der Roboter in jede Richtung bewegen. Wir werden den Roboter so programmieren, dass er Standardaktionen wie Fahren, Lenken und Geräusche machen beherrscht. In den Kapiteln 2 und erweitern wir die Funktionen des Roboters mithilfe eines weiteren Motors und zusätzlichen Sensoren. Abbildung 1-1: Der Inventor-Bot bewegt sich mithilfe zweier Raupen.
Den Inventor-Bot bauen Um den Inventor-Bot zu bauen, folge den Schritten in der an gegebenen Reihenfolge und verkabele ihn dann wie beschrieben. Oben links auf jeder Seite siehst Du eine Liste der für diesen Schritt notwendigen Bauteile. Bevor Du mit dem Bau gemäß der Anleitung beginnst, verwende die Bauteilliste in Abbildung 1-2, um alle für den Inventor-Bot notwendigen Bauteile herauszusuchen. x 9 1 6x 6x Mittel / 5 cm Abbildung 1-2: Die Materialliste für den Inventor-Bot 2 Kapitel 1
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Einführung Herzlich willkommen, lieber Roboterbastler! Ob Du bisher viele oder nur wenige Mindstorms-Roboter gebaut hast jetzt wirst Du Deinen NXT-2.0-Baukasten bis zum Ende ausreizen. Für wen dieses Buch gedacht ist Dieses Buch richtet sich an alle, die mit Lego Mindstorms NXT 2.0 coole Roboter bauen wollen. Vorkenntnisse bei der Pro grammierung von Lego Mindstorms sind von Vorteil, werden jedoch nicht vorausgesetzt. Du kannst also die Roboter in diesem Buch ohne Mühe nachbauen, auch wenn Du das Buch "Lego-Roboter 1 " noch nicht gelesen hast. Dieses Buch dient jedoch nicht dazu, Dir alle Details über Programmierung nahezubringen. Du findest in diesem Buch stattdessen mehrere ausgefeilte Roboterkonstruktionen und Vorschläge, wie Du die Roboter noch ausbauen könntest. Im Vordergrund steht einfach der Spaß, den Du mit Lego Mindstorms haben könntest! In diesem Buch Dieses Buch besteht aus sechs Kapiteln, die Schritt-für-Schritt-Anleitungen für den Bau und die Programmierung der NXT-Roboter enthalten. Die ersten drei Kapitel vermitteln die Grundlagen für Bau und Programmierung, während die letzten drei sich mit anspruchsvollen Konstruktio nen auseinandersetzen, mit denen Du den NXT-Baukasten bis ins Letzte ausreizt. Einige der Projekte nutzen beinahe alle zur Verfügung stehenden Bauteile des Kastens! ÃÃ Kapitel 1 beginnt mit dem Inventor-Bot, der Dir die Grundlagen des Roboterbaus und der Programmierung nahebringt. Du programmierst den Roboter so, dass er sich von allein bewegt und mit Tönen reagiert. ÃÃ In Kapitel 2 baust Du den Sentry-Bot, der eine Erweiterung des Inventor-Bots darstellt. Diesen Roboter programmierst Du so, dass er herumfährt, Objekten mittels eines Sensors ausweicht und Eindringlinge in Dein Zimmer sogar mit Bällen beschießt. ÃÃ Eine weitere Variante des Inventor-Bots findest Du in Kapitel als Table-Bot, der sich autonom über einen Tisch bewegt, ohne herunterzufallen. Neben den Beispielen für die Sensorprogrammierung findest Du hier Hinweise, wie Du Datenleitungen und Variablen einsetzt. ÃÃ Kapitel 4 zeigt Dir, wie Du ein Jeep-artiges Gefährt mit vier Rädern und Vorderradantrieb baust. Dieses Projekt veranschaulicht, wie wichtig das Programm für die richtige Funktion des Roboters ist. ÃÃ Der Dino, den Du in Kapitel 5 baust, ist ein interaktives Tier, das unterschiedlich auf verschiedene Reize reagiert. Das Kapitel stellt auch besondere Mechanismen in Lego-Robotern vor. ÃÃ Kapitel 6 erläutert den Robot-Drucker, der Konturen auf ein Stück Papier zeichnen kann. Dieses Kapitel ist ein gutes Beispiel, wie mehrere Einheiten zu einer funktionalen Gruppe zusammengefügt werden. Ich empfehle Dir, mit den ersten drei Kapiteln zu beginnen, auch wenn Du schon viele Lego-Mindstorms-Roboter gebaut hast. Wenn Du die in diesen Kapiteln eingesetzten Verfahren kennst, wird es für Dich viel leichter sein, die fortgeschritteneren Modelle zu bauen. 1 Laurens Valk: LEGO-Roboter, Bauen und programmieren mit LEGO MINDSTORMS NXT 2.0; dpunkt.verlag, 2011, ISBN 98--89864-4-2
Was wird zum Bau der Roboter benötigt Alle Roboter können mit einem einzelnen Baukasten Lego Mindstorms NXT 2.0 gebaut werden (Lego-Nummer 854). Wenn Du eine andere Version von Lego Mindstorms NXT hast und dieses Buch trotzdem durcharbeiten möchtest, findest Du Informationen zu den einzelnen NXT-Baukästen unter http://roboter.laurensvalk. com. In diesem Buch gehen wir davon aus, dass Du die Software zu Lego Mindstorms NXT 2.0 installiert hast, die Deinem Baukasten auf CD beiliegt. Einige der Projekte benötigen die Testunterlage (das weiße Blatt mit dem schwarzen Oval), das ebenfalls im NXT- 2.0-Kasten enthalten ist. Für ein Projekt brauchst Du außerdem einige Blatt DIN- A4-Papier, Klebestreifen und einen Stift (Filzschreiber). Programmierung der Roboter in diesem Buch Der Bau eines Roboters ist nur die halbe Miete. Die Programmierung gehört ebenfalls dazu und macht genau so viel Spaß. Wenn Du gerade erst anfängst, benötigst Du etwas Zeit zum Programmierenlernen. Damit es dennoch einfach bleibt, die Roboter zum Leben zu erwecken, gibt es für jedes Kapitel Beispielprogramme mit Anweisungen, wie sie zu verwenden sind. So musst Du nicht alle Einzelheiten verstehen und trotzdem bekommst Du Deinen Roboter zum Laufen. Du kannst die Beispielprogramme nach Belieben verändern. Wenn Du mit den Programmen experimentierst, lernst Du jedes Mal mehr, wozu die einzelnen Programmierblöcke gut sind. Wenn Du die Roboter einfach nur bauen möchtest, lade die fertigen Programme aus dem Internet herunter. Das ist auch dann sinnvoll, wenn Du in Deinen eigenen Programmen auf Probleme stößt. Du kannst alle Programme dieses Buchs unter folgendem Link herunterladen: http://roboter.laurensvalk.com XII Einführung