RAKENNA ROBOTTI
• Rakenna kahden mottorin yleisrobotti, jossa on alaspäin
osoittava valosensori sekä eteenpäin osoittava
ultraäänisensori (kosketussensori on myös kätevä)
• Tässä rakennusohjeita, joita voit käyttää:
• Lego Educator
• Asimov-robotti (ohjeet sivuilla 18-36 ja 112)
AJATTELUN TAIDOT
• Robotin sisällä on pieni tietokone, joka ei osaa tehdä mitään älykästä ennen kuin sille annetaan ohjeet eli koodi
• Jotta robotti ei törmää seiniin, sillä on sensorit (aistit) joiden avulla se voi esim. huomata esteitä
• Robotti liikkuu moottoreiden avulla, moottorit voivat pyöriä eteenpäin tai taaksepäin, moottorin voi pistää päälle
tai pois päältä, se voi pyöriä hitaasti tai nopeasti (miten käännytään?)
• Moottorit tarvitsevat sähköä toimiakseen, siksi robotissa on akku
• Robotin sensoreiden toiminnan voi ymmärtää fysiikan ilmiöiden kautta:
• Ultraäänisensori toimii kuin lepakko tai kaikuluotain
• Valosensori perustuu siihen miten eri väriset pinnat heijastavat valoa
• Tieto ja käskyt siirtyvät johtoja pitkin (toimii kuin hermosto)
LEGOROBOTTI EV3
Kosketussensori
Värisensori
Moottori
Ohjelmoitava yksikkö
Ultraäänisensori
Käynnistä/hyväksy
Sammuta
OHJELMOITAVA YKSIKKÖ
Moottorit kiinnitetään portteihin A-D
- yleensä isot moottorit B ja C
Sensorit kiinnitetään portteihin 1-4
1. Kosketus 3. Väri
2. Gyro 4. Ultraääni
EV3 OHJELMOINTI
• Graafinen ohjelmointiympäristö tietokoneelle (Win ja Mac)
• Home Edition (ilmainen), sisältää rakennusohjeet Home Edition sarjan roboteille
• Education Edition (ilmainen), sisältää rakennusohjeet Eduction sarjan roboteille sekä tuen fysiikan
laboratoriomittauksille
• Graafinen ohjelmointiympäristö iPadille (ilmainen) ja Androidille (ilmainen)
• Etuna se, että oppilaat voivat liikkua vapaasti robotin kanssa, robotin ohjelman muuttaminen käy
nopeasti ja kätevästi Bluetooth-yhteyden yli
• Yksinkertaisempi (rajoitetumpi) ohjelma ja siksi helppokäyttöisempi pienempien oppilaiden kanssa
• Tallentaa automaattisesti, tunnistaa sensorit ja moottorit automaattisesti (jos yhteys on ok)
BLUETOOTH-YHTEYDEN MUODOSTAMINEN
TEHDÄÄN VAIN ENSIMMÄISELLÄ KERRALLA
1) Asetukset -> Bluetooth 2) Aktivoi kaikki kolme: 3) Anna robotille nimi
(Brick Name), että sen voi löytää
BLUETOOTH-YHTEYDEN MUODOSTAMINEN
TEHDÄÄN EV3:N KÄYNNISTYKSEN JÄLKEEN (4.-6. VAIN ENSIMMÄISELLÄ KERRALLA)
1.
2.
3.
4.
5.
Hyväksy yhteys:
- oikea nappi, keskinappi
6.
HARJOITUKSET ETENEVÄT VAIHEITTAIN
1. Robotti liikkumaan (moottoreiden ohjaus)
2. Robotti pysähtymään sensoreiden avulla (sensorit ja lopetusehto)
3. Pölynimuri-robotti (silmukka)
4. SUMO-robotti (ehtolause)
5. Viivanseuraaja
Isojen moottoreiden
Ohjaus (Move Tank)
Robotin
Liikkuminen
Eteenpäin
Säädä kuinka monta
kierrosta moottorit
pyörivät. Voit käyttää myös
desimaalilukuja.
Isojen moottoreiden
Ohjaus (Move Tank)
Robotin
Liikkuminen
Taaksepäin
Avaa tästä liukukytkin
moottorin teholle.
Avaa tästä numpad ja säädä
molemmat arvot negatiivisiksi
(pyörimissuunta vaihtuu).
Isojen moottoreiden
Ohjaus (Move Tank)
Robotin
Kääntäminen
1. tapa
Säädä moottoreille
eri tehot
Käännös oikealle
Käännös vasemmalle
Lähettää koodin
robotille ja käynnistää
ohjelman suorittamisen
Kääntyminen
(Move Steering)
Säädä myös
kierrokset
Robotin
Kääntäminen
2. tapa
Avaa tästä liukukytkin
moottorien tehojen
suhteelle.
Säädä tehojen
suhde (kääntymisen
suunta)
ENSIMMÄINEN HAASTE
• Käytä ”Move Tank” (ja/tai ”Move Steering”) lohkoja ja ohjaa robotti kiertämään este esim. penaali ja
palaamaan lähtöviivan taakse (este noin 50-100 cm päässä lähtöviivasta).
https://youtu.be/fQtLB3AGqY0
Isojen moottoreiden
Ohjaus (Move Tank)
Avaa tästä valikko
Moottorit
päälle/pois
Laita
moottorit
käyntiin
Isojen moottoreiden
Ohjaus (Move Tank)
Avaa tästä valikko
Sensorin
arvon
käyttäminen
Pysähtymiseen
(osa 1)
Kosketussensori Värisensori Ultraäänisensori
Avaa tästä valikko
Odota (Wait)
Säädä
etäisyyttä
Sensorin
arvon
käyttäminen
Pysähtymiseen
(osa 2)
Isojen moottoreiden
Ohjaus (Move Tank)
Avaa tästä valikko
Pysäytä
moottorit
TOINEN HAASTE
• Pysäytä robotti ennen kuin se ajaa seinään / kun se näkee mustan viivan (värisensori ”Reflected Light”
asetuksella)
Silmukka
Ikuinen silmukka,
jos lopetusehtona
ei ole mitään.
Silmukka (Loop)
Silmukka (Loop)
Siirrä koodilohkot silmukan sisään
Ikuinen
silmukka
KOLMAS HAASTE
• Toteuta pölynimuri-robotti, joka huomaa seinän, pakittaa,
kääntyy, siirtyy vähän ja kääntyy imuroimaan lisää
• Mieti algoritmi sille miten imuroidaan tehokkaasti
• Mieti mikä on jakso, jota pölynimuri-robotti toistaa ja
sijoita se silmukan sisään
Silmukka
Silmukkaa voi
käyttää myös
niin, että se lopettaa
kun tietty määrä
kierroksia on tullut
valmiiksi
Silmukka (Loop)
Avaa tästä valikko
Säädä
toistojen
määrä
Silmukka
Silmukkaa voi
käyttää myös
niin, että se lopettaa,
kun tietty sensori-
ehto toteutuu
Avaa tästä valikko
Silmukka (Loop)
Säädä
etäisyyttä
Silmukan
lopetusehto
NELJÄS HAASTE
• Kehitä pölynimuriasi
• Paranna imurointitarkkuutta, jokainen kohta lattiasta pitää
saada imuroitua
• Imurin pitää myös osata pysähtyä, kun se on imuroinut
kaiken, tee lopetusehto imurille
https://youtu.be/RgZ7BaOrd-s
Ehtolause
(osa 1)
Avaa tästä valikko
Ehtolause (Switch)
Säädä ehtoon
heijastuneen valon
määrä (musta heijastaa
vähän, < 15)
Ehtolause
(osa 2)
Jos ehto toteutuu suoritetaan tämä haara (musta alusta)
Muuten suoritetaan tämä haara (valkoinen alusta)
VIIDES HAASTE
• Tee sumorobotti
• Odottaa aluksi 5s (tämä voidaan jättää myös pois)
• Huomaa (etsii) vastustajan ja työntää sen pois pelikentältä
• Ei saa itse pudota pelikentältä
• Viimeisenä kentälle jäänyt voittaa (kaksi voittoa kolmesta
ottelusta)
Sumo-robotilla on oltava eri ohjeet mustalla ja valkoisella
alueella liikkumiseen (ensimmäinen ehtolause). Vastustajan
havaitseminen vaatii toisen ehtolauseen. https://www.youtube.com/watch?v=FruGdYQO0eA
Sisäkkäiset
ehtolauseet
(silmukan sisällä)
Ulompi ehtolause (Switch)
Sisemmän ehtolauseen tosi-haara
Sisempi ehtolause (Switch)
Sisemmän ehtolauseen epätosi-haara
Silmukka (Loop)
KUUDES HAASTE
• Tee viivanseuraaja
Aseta silloin värisensori mustan viivan reunalle, jolloin se
”näkee harmaata”. Robotti siis eteenee kun se näkee
”harmaata”, jos se näkee valkoista tai mustaa se tarkoittaa,
että suuntaa on korjattava. Tarvitset tähän koodiin
sisäkkäisiä ehtolauseita.
• Voit kehittää siitä myös ”pelastusrobotin”, joka tunnistaa
”uhrit” (antaa äänimerkin ja pysähtyy uhrin eli folioteipin
kohdalla) https://youtu.be/7gd2haYkmvo
LISÄPUUHAA: ROBOLOGIC HD - PELI
Ohjaa robotti
oranssiin ruutuun
ja sytytä siihen lamppu
Eteenpäin
Hyppy
Lampun sytytys
Käännös oikealle ja
vasemmalle

Legorobottialkeet

  • 2.
    RAKENNA ROBOTTI • Rakennakahden mottorin yleisrobotti, jossa on alaspäin osoittava valosensori sekä eteenpäin osoittava ultraäänisensori (kosketussensori on myös kätevä) • Tässä rakennusohjeita, joita voit käyttää: • Lego Educator • Asimov-robotti (ohjeet sivuilla 18-36 ja 112)
  • 3.
    AJATTELUN TAIDOT • Robotinsisällä on pieni tietokone, joka ei osaa tehdä mitään älykästä ennen kuin sille annetaan ohjeet eli koodi • Jotta robotti ei törmää seiniin, sillä on sensorit (aistit) joiden avulla se voi esim. huomata esteitä • Robotti liikkuu moottoreiden avulla, moottorit voivat pyöriä eteenpäin tai taaksepäin, moottorin voi pistää päälle tai pois päältä, se voi pyöriä hitaasti tai nopeasti (miten käännytään?) • Moottorit tarvitsevat sähköä toimiakseen, siksi robotissa on akku • Robotin sensoreiden toiminnan voi ymmärtää fysiikan ilmiöiden kautta: • Ultraäänisensori toimii kuin lepakko tai kaikuluotain • Valosensori perustuu siihen miten eri väriset pinnat heijastavat valoa • Tieto ja käskyt siirtyvät johtoja pitkin (toimii kuin hermosto)
  • 4.
  • 5.
    OHJELMOITAVA YKSIKKÖ Moottorit kiinnitetäänportteihin A-D - yleensä isot moottorit B ja C Sensorit kiinnitetään portteihin 1-4 1. Kosketus 3. Väri 2. Gyro 4. Ultraääni
  • 6.
    EV3 OHJELMOINTI • Graafinenohjelmointiympäristö tietokoneelle (Win ja Mac) • Home Edition (ilmainen), sisältää rakennusohjeet Home Edition sarjan roboteille • Education Edition (ilmainen), sisältää rakennusohjeet Eduction sarjan roboteille sekä tuen fysiikan laboratoriomittauksille • Graafinen ohjelmointiympäristö iPadille (ilmainen) ja Androidille (ilmainen) • Etuna se, että oppilaat voivat liikkua vapaasti robotin kanssa, robotin ohjelman muuttaminen käy nopeasti ja kätevästi Bluetooth-yhteyden yli • Yksinkertaisempi (rajoitetumpi) ohjelma ja siksi helppokäyttöisempi pienempien oppilaiden kanssa • Tallentaa automaattisesti, tunnistaa sensorit ja moottorit automaattisesti (jos yhteys on ok)
  • 7.
    BLUETOOTH-YHTEYDEN MUODOSTAMINEN TEHDÄÄN VAINENSIMMÄISELLÄ KERRALLA 1) Asetukset -> Bluetooth 2) Aktivoi kaikki kolme: 3) Anna robotille nimi (Brick Name), että sen voi löytää
  • 8.
    BLUETOOTH-YHTEYDEN MUODOSTAMINEN TEHDÄÄN EV3:NKÄYNNISTYKSEN JÄLKEEN (4.-6. VAIN ENSIMMÄISELLÄ KERRALLA) 1. 2. 3. 4. 5. Hyväksy yhteys: - oikea nappi, keskinappi 6.
  • 9.
    HARJOITUKSET ETENEVÄT VAIHEITTAIN 1.Robotti liikkumaan (moottoreiden ohjaus) 2. Robotti pysähtymään sensoreiden avulla (sensorit ja lopetusehto) 3. Pölynimuri-robotti (silmukka) 4. SUMO-robotti (ehtolause) 5. Viivanseuraaja
  • 10.
    Isojen moottoreiden Ohjaus (MoveTank) Robotin Liikkuminen Eteenpäin Säädä kuinka monta kierrosta moottorit pyörivät. Voit käyttää myös desimaalilukuja.
  • 11.
    Isojen moottoreiden Ohjaus (MoveTank) Robotin Liikkuminen Taaksepäin Avaa tästä liukukytkin moottorin teholle. Avaa tästä numpad ja säädä molemmat arvot negatiivisiksi (pyörimissuunta vaihtuu).
  • 12.
    Isojen moottoreiden Ohjaus (MoveTank) Robotin Kääntäminen 1. tapa Säädä moottoreille eri tehot Käännös oikealle Käännös vasemmalle
  • 13.
    Lähettää koodin robotille jakäynnistää ohjelman suorittamisen Kääntyminen (Move Steering) Säädä myös kierrokset Robotin Kääntäminen 2. tapa Avaa tästä liukukytkin moottorien tehojen suhteelle. Säädä tehojen suhde (kääntymisen suunta)
  • 14.
    ENSIMMÄINEN HAASTE • Käytä”Move Tank” (ja/tai ”Move Steering”) lohkoja ja ohjaa robotti kiertämään este esim. penaali ja palaamaan lähtöviivan taakse (este noin 50-100 cm päässä lähtöviivasta). https://youtu.be/fQtLB3AGqY0
  • 15.
    Isojen moottoreiden Ohjaus (MoveTank) Avaa tästä valikko Moottorit päälle/pois Laita moottorit käyntiin
  • 16.
    Isojen moottoreiden Ohjaus (MoveTank) Avaa tästä valikko Sensorin arvon käyttäminen Pysähtymiseen (osa 1) Kosketussensori Värisensori Ultraäänisensori Avaa tästä valikko Odota (Wait) Säädä etäisyyttä
  • 17.
    Sensorin arvon käyttäminen Pysähtymiseen (osa 2) Isojen moottoreiden Ohjaus(Move Tank) Avaa tästä valikko Pysäytä moottorit
  • 18.
    TOINEN HAASTE • Pysäytärobotti ennen kuin se ajaa seinään / kun se näkee mustan viivan (värisensori ”Reflected Light” asetuksella)
  • 19.
    Silmukka Ikuinen silmukka, jos lopetusehtona eiole mitään. Silmukka (Loop) Silmukka (Loop) Siirrä koodilohkot silmukan sisään Ikuinen silmukka
  • 20.
    KOLMAS HAASTE • Toteutapölynimuri-robotti, joka huomaa seinän, pakittaa, kääntyy, siirtyy vähän ja kääntyy imuroimaan lisää • Mieti algoritmi sille miten imuroidaan tehokkaasti • Mieti mikä on jakso, jota pölynimuri-robotti toistaa ja sijoita se silmukan sisään
  • 21.
    Silmukka Silmukkaa voi käyttää myös niin,että se lopettaa kun tietty määrä kierroksia on tullut valmiiksi Silmukka (Loop) Avaa tästä valikko Säädä toistojen määrä
  • 22.
    Silmukka Silmukkaa voi käyttää myös niin,että se lopettaa, kun tietty sensori- ehto toteutuu Avaa tästä valikko Silmukka (Loop) Säädä etäisyyttä Silmukan lopetusehto
  • 23.
    NELJÄS HAASTE • Kehitäpölynimuriasi • Paranna imurointitarkkuutta, jokainen kohta lattiasta pitää saada imuroitua • Imurin pitää myös osata pysähtyä, kun se on imuroinut kaiken, tee lopetusehto imurille https://youtu.be/RgZ7BaOrd-s
  • 24.
    Ehtolause (osa 1) Avaa tästävalikko Ehtolause (Switch) Säädä ehtoon heijastuneen valon määrä (musta heijastaa vähän, < 15)
  • 25.
    Ehtolause (osa 2) Jos ehtototeutuu suoritetaan tämä haara (musta alusta) Muuten suoritetaan tämä haara (valkoinen alusta)
  • 26.
    VIIDES HAASTE • Teesumorobotti • Odottaa aluksi 5s (tämä voidaan jättää myös pois) • Huomaa (etsii) vastustajan ja työntää sen pois pelikentältä • Ei saa itse pudota pelikentältä • Viimeisenä kentälle jäänyt voittaa (kaksi voittoa kolmesta ottelusta) Sumo-robotilla on oltava eri ohjeet mustalla ja valkoisella alueella liikkumiseen (ensimmäinen ehtolause). Vastustajan havaitseminen vaatii toisen ehtolauseen. https://www.youtube.com/watch?v=FruGdYQO0eA
  • 27.
    Sisäkkäiset ehtolauseet (silmukan sisällä) Ulompi ehtolause(Switch) Sisemmän ehtolauseen tosi-haara Sisempi ehtolause (Switch) Sisemmän ehtolauseen epätosi-haara Silmukka (Loop)
  • 28.
    KUUDES HAASTE • Teeviivanseuraaja Aseta silloin värisensori mustan viivan reunalle, jolloin se ”näkee harmaata”. Robotti siis eteenee kun se näkee ”harmaata”, jos se näkee valkoista tai mustaa se tarkoittaa, että suuntaa on korjattava. Tarvitset tähän koodiin sisäkkäisiä ehtolauseita. • Voit kehittää siitä myös ”pelastusrobotin”, joka tunnistaa ”uhrit” (antaa äänimerkin ja pysähtyy uhrin eli folioteipin kohdalla) https://youtu.be/7gd2haYkmvo
  • 29.
    LISÄPUUHAA: ROBOLOGIC HD- PELI Ohjaa robotti oranssiin ruutuun ja sytytä siihen lamppu Eteenpäin Hyppy Lampun sytytys Käännös oikealle ja vasemmalle