1 / 87

Mehhatroonika ja robootika valikkursus

Mehhatroonika ja robootika valikkursus. Heilo Altin Ramon Rantsus Sven Hendrikson Ranel Sarapuu. Tartu 2013. Ülesanded. http://robootika.ee/lego/moodle - REGISTREERI END KASUTAJAKS Pane allkiri allkirjade lehtedele Täida seirearuanne Roheline komm – Minu täitumata unistus

sawyer-herrera
Download Presentation

Mehhatroonika ja robootika valikkursus

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Mehhatroonika ja robootika valikkursus Heilo AltinRamon Rantsus Sven HendriksonRanel Sarapuu Tartu 2013

  2. Ülesanded • http://robootika.ee/lego/moodle - REGISTREERI END KASUTAJAKS • Pane allkiri allkirjade lehtedele • Täida seirearuanne • Roheline komm – Minu täitumata unistus • Punane komm – Minu esimene suudlus • Pruun komm – Minu lapsepõlve eredaim seik

  3. Koolituse korraldus 4 astet 80 tundi NXT & Kodulabor 9.- 10. veebruar LEGO Ööbimine ja söök 8.- 9. märts Kodulabor Materjalid 22.- 23. märts Kodulabor

  4. Koolituse korraldus • Ajakava: I Päev • Algus 10:30  • Lõuna 13:00 - 14:00  • Orienteeruv lõpp 17:00  • II Päev  • Algus 09:00  • Lõuna 12:00-13:00  • Orienteeruv lõpp 16:00 

  5. Kursuse materjalid

  6. Kursuse ülesehitus 1

  7. Kursuse ülesehitus 2

  8. Kursuse ülesehitus 3

  9. Paaristunni ülesehitus

  10. Eessõna

  11. Sissejuhatus ja programmeerimine • Peatükiga tutvumine & testi lahendamine • Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine

  12. Sissejuhatus ja programmeerimine

  13. Sissejuhatus ja programmeerimine

  14. ALGORITM

  15. http://www.youtube.com/watch?v=EzjkBwZtxp4&feature=related • http://www.youtube.com/watch?v=5BLIztQNEmM • http://www.youtube.com/watch?v=2STTNYNF4lk&feature=related • NAO

  16. Kas peatükk oli loetav? • Kas infot oli piisavalt? • Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli? • Mida võiks muuta?

  17. Sissejuhatus - töövihik – Ülesanne 1 • Puuteanduriga tutvumine • Ultrahelianduriga tutvumine • Helianduriga tutvumine • Valgustugevuse anduriga tutvumine

  18. Sissejuhatus - töövihik – Ülesanne 2 Mitme anduriga kasutamine: • puuteandurit all hoides käivitab robot korraga kaks mootorit; • kui ruumi valgustugevus langeb alla teatud piiri (näiteks 50% maksimaalsest anduri mõõdetavast väärtusest), siis teeb robot häält; • kui objekt asub lähemal kui 30 cm, siis robot vilgutab ekraanil kirja „STOP"; • kui helitugevus ruumis on kõrgem kui 80% maksimaalsest anduri mõõdetavast väärtusest, siis robot peatab oma töö.

  19. Robootika süsteemid ja kontroller • Peatükiga tutvumine & testi lahendamine • Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine

  20. Robootika süsteemid ja kontroller • Eksperiment EI JAH

  21. Robootika süsteemid ja kontroller

  22. Kas peatükk oli loetav? • Kas infot oli piisavalt? • Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli? • Mida võiks muuta?

  23. Robootika süsteemid – töövihik – Ülesanne 1 Sinu ülesandeks on ehitada robot, mis liigub ühe või kahe mootori abil otse ning suudab mootori abil eemaldada tema ees oleva takistuse, milleks on LEGO Mindstorms NXT baaskomplekti etikettpapp (vt joonist 1). Seina tuvastamiseks sobiliku anduri võite ise valida, kuid arvestage, et andur ei tohi vastu seina puutuda.

  24. Robootika süsteemid – töövihik – Ülesanne 2 Ülesandes 1 ehitasite roboti, mis eemaldas ühelt andurilt saadud andmete põhjal takistusi. Sinu teine ülesanne on sama seina eemaldamiseks kasutada sama robotit, kuid kahe anduriga. Tuvastamaks, kumba andurit kasutati, peab robot mängima iseloomulikku heli või tooni.

  25. Näidikud ja ekraanid • Peatükiga tutvumine & testi lahendamine • Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine

  26. Näidikud ja ekraanid • Milleks üldse vaja ? • Programmeerimise lõpp • Märguanne • Suur monitor vs väike mobiiltelefoni ekraan • Lamp  • Valgusdiood (LED) • Numbernäidik • Ekraan - vedelkristallekraan (LCD) • LED ekraan • Orgaaniline LED (OLED) ekraan

  27. Näidikud ja ekraanid

  28. Kas peatükk oli loetav? • Kas infot oli piisavalt? • Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli? • Mida võiks muuta?

  29. Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 1 Sinu esimeseks ülesandeks on tutvuda NXT baaskomplekti kuuluva lambiga. Tee selline robot, mis NXT juhtploki vasaku nupu vajutamisel süütab lambi ja, kui nuppu ei vajutata, siis lamp ei sütti. NB! Selleks, et lampi robotiga ühendada, on teil kasutada NXT komplektiga kaasas olev spetsiaalne kaabel. Mitme lambi olemasolul täiendage oma programmi selliselt, et kui vajutate juhtplokil vasakut nuppu, siis süttib roheline lamp, ja kui paremat nuppu, siis punane lamp. Oranzi nupu vajutamisel vilguvad mõlemad lambid 10 korda.

  30. Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 2 Sinu teiseks lihtsaks ülesandeks on NXT ekraanile kuvada naerunägu.

  31. Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 3 Järgmiseks ülesandeks on ekraani keskele kirjutada oma eesnimi. Selle ülesande käigus õpid ekraani koordinaatteljestikust arusaamist. Kui oled eesnime ilusti ekraanile saanud, siis täienda oma programmi selliselt, et ekraani ülemisse ossa kirjutatakse „Mina olen" ja keskele jääb sinu eesnimi. Meeles tuleb pidada, et NXT ei oska täpitähti kasutada!

  32. Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 4 Natuke suuremaks väljakutseks on NXT-ga stopperi tegemine (Vihjeks: „Loop" -> „Count" -> „Counter"). Kõigepealt tuleks ekraanile kirjutada „Stopperi k2ivitab NXT oranz nupp", vt joonis 7 vasakul. Pärast oranži nupu vajutamist, kuvatakse ekraanile sekundid, mis hakkavad kohe muutuma (st stopper käivitub), vaata joonis 7 paremal. Lisana võiksite oma stopperile lisada ka kirje „NXT hall nupp l6petab stopperi". Kui aega jääb üle, siis modifitseerige oma programmi selliselt, et stopper kuvaks ka minuteid. Eriti tublid võiksid proovida stopperi suvalisel ajal sulgemist nii, et viimane aeg jääks näiteks 5 sekundiks NXT ekraanile.

  33. Elektrimootorid • Peatükiga tutvumine & testi lahendamine • Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine

  34. Elektrimootorid • Milleks elektrimootorid? • Erinevad tüübid • Vahelduvvoolumootor • Alalisvoolumootor • Servomootor, samm-mootor, lineaarmootor/lineaaraktuaator • Lihtne ülevaade • Kus robootikas kasutatakse • Plussid ja miinused

  35. Elektrimootorid • II tase • Sisemus • Juhtimine

  36. Elektrimootorid

  37. Kas peatükk oli loetav? • Kas infot oli piisavalt? • Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli? • Mida võiks muuta?

  38. Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 1 • Sinu ülesandeks on tutvuda LEGO Mindstorms EDU NXT baasmootoriga. Selleks teeme läbi kõige lihtsamad toimingud, mida ühe mootoriga teha saab. Püüa oma baasrobotiga sõita otse 4 rattapööret, seejärel pööra sujuva kaarega paremale ja siis järsult vasakule. Seejärel uurige mootori liigutamise erinevaid võimalusi (Rotations, Seconds, Degrees, Unlimited). • Kuidas mõjutab „Steering"-liuguri liigutamine roboti pöörderaadiust? • Kas rattapöördeid (rotations) on võimalik ka poolitada? Millist kirjavahemärki selle juures kasutati? • Kas mootori käigushoidmisel kasutatav „Unlimited" laseb mootoril töötada senikaua, kuni aku tühjaks saab? Mis siis, kui robot on vooluvõrgus, st aku laeb? • Mida tähendab mootoriploki juures käsk „NextAction" -> „Brake" või -> „Coast". Millises situatsioonis võiks ühte või teist vaja minna? • Mida tuleb selleks teha, et robot pööraks paremale täpselt 45°, 90° ja 180°. Millest reaalsete kraadide erinevus tingitud on?

  39. Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 2 • Sinu ülesandeks on katse- ja eksitusmeetodi abil uurida baasmootori erinevate liigutamisvõimaluste täpsuseid. Selleks küsige õpetajalt mõõdulinti ja mõõtke ära teepikkus, kuhu robot mingi kindla pöörete arvu, kraadide arvu, sekundite arvu võrra jõuab. Katsete tegemiseks on kuskil 5−7 minutit. Seejärel annab õpetaja teile mingi stardipositsiooni ja paneb sealt paika mingi kindla mõõdu (cm) ning asetab sihtkohta LEGO mehikese. Teie ülesandeks on teha oma mõõtmistulemuste abil robot, mis suudab LEGO mehikesele võimalikult lähedale sõita. Võitjaks on meeskond, kelle robot suudab LEGO mehikesele kõige lähemale saada. NB! LEGO mehikesele otsa sõita ei tohi!

  40. Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 3 • Järgmise üleandena vaatleme baasmootori kiirendust ja aeglustust (Vihjeks: „Complete palette" -> „Action" -> „Motor"). Sinu ülesandeks on programmeerida robot, mis kiirendab sujuvalt mootori täiskiiruseni ja siis aeglustab tagasi nulli ja seda nii, et roboti peale vabalt asetatud LEGO mehike ei kuku sõidu ajal maha.

  41. Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 4 • Sinu ülesandeks on siduda töövihiku ekraanide peatükis omandatud teadmised mootorite peatükis õpituga ja valmistada robot, mille ekraanile on võimalik joonistada, kasutades kursori liigutamiseks baasroboti mootoreid (Vihjeks: „Complete palette" -> „Sensor" -> „RotationSensor").

  42. Andurid • Analoog- ja digitaalandurid • Peatükiga tutvumine ja testi lahendamine • Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine

  43. Andurid • Analoog • Digitaal

  44. Analoogandurid • Kas peatükk oli loetav? • Kas infot oli piisavalt? • Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli? • Mida võiks muuta?

  45. Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 1 Ehita ja programmeeri robot, mis on võimeline puhastama erineva suurusega nelinurkse laua. Robot peab kõik laual olevad esemed laualt maha lükkama ilma ise laualt maha sõitmata. Laual asub must joon, mis on laua servast 5 cm kaugusel.

  46. Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 2 Ehita ja programmeeri robot jälgima musta ~2 cm laiust joont heledal pinnal. Robot peab liikuma joone järgi, nii et joon jääb igal ajahetkel roboti vedavate rataste vahele. Proovi ehitada ja programmeerida robot nii, et see läbiks joonega märgitud tee võimalikult väikese ajaga.

  47. Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 3 Programmeeri alarmisüsteem, mis valgus- ja helianduri abil jälgib ruumis toimuvat. Süsteem peab registreerima alarmi, kui valgus- või helitugevus ületab etteantud taseme, ja hiljem seda kasutajale näitama. Robot peab kasutajale näitama, mitu korda on nii etteantud helitaset kui ka valgustaset ületatud. Kasutajal peab olema võimalus alarmide arvu nullimiseks. Nõuded robotile Kasutab vähemalt ühte valgus- ja ühte heliandurit. Robot registreerib eraldi valgustaseme ja helitaseme alarmide arvu. Kasutajal on võimalik alarmi tundlikkust ehk heli- ja valgustugevust, millele robotreageerib, muuta. (Vihje: NXT nupud) Alarmi tundlikkuse muutmine peab olema tavakasutajale arusaadavalt teostatud. Robot peab ekraanil kuvama, mitu korda on ületatud etteantud valgustaset ja mitu korda helitaset.

  48. Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 4 Ehita ja programmeeri robot jälgima musta ~2 cm laiust joont heledal pinnal. Robot peab liikuma joone järgi, nii et joon jääb igal ajahetkel roboti vedavate rataste vahele. Lisaks peab robot mööduma joonel asuvatest (erineva suuruse ja kujuga) takistustest. Proovi ehitada ja programmeerida robot nii, et see läbiks joonega märgitud tee võimalikult väikese ajaga. Võimalusel täiusta analoogandurite 2. ülesandes valminud robotit.

  49. Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 5 Ehita ja programmeeri robot, mis on võimeline läbima kindla laiusega tunnelit. Robot peab olema võimeline läbi minema tunnelist, mis võib pöörata kas paremale või vasakule. Tunnelis olevad pöörangud on kõik täisnurksed. Näited erineva kujuga tunnelitest on toodud järgnevatel joonistel.

  50. Digitaalandurid • Kas peatükk oli loetav? • Kas infot oli piisavalt? • Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli? • Mida võiks muuta?

More Related