Quick Start Guide til computerstyring og robotteknologi med LEGO MINDSTORMS for Schools

Transkript

1 Quick Start Guide til computerstyring og robotteknologi med LEGO MINDSTORMS for Schools LEGO, LEGO logo og MINDSTORMS er LEGO Gruppens varemærker The LEGO Group. 1

2 Denne guide henvender sig til alle førstegangsbrugere af LEGO MINDSTORMS for Schools og ROBOLAB software (version 2.0 eller nyere). Det er en kortfattet guide, der vil være en hjælp, når du installerer softwaren og afprøver nogle af de grundlæggende programmeringsprincipper. Guiden er ment som en kort introduktion. Du får brug for Lærervejledningen til ROBOLAB software for at blive fuldt fortrolig med konceptet. Denne guide er baseret på de funktioner, der findes i ROBOLAB 2.0. Vi anbefaler, at du gennemfører guidens to kursusdele hver for sig: først Pilotkurset og derefter Inventorkurset. God fornøjelse! Du skal bruge enten et ROBOLAB 9785/86 sæt eller et ROBOLAB sæt 9793/94 for at gennemføre disse kurser. Indhold Installation af ROBOLAB software samt forberedelse af RCX klods og IR-tårn Side 4 Installation af firmware Side 5 Pilot-niveau 1-4 Pilotkursus (anslået tidsforbrug 1-2 timer) Pilot-niveau 1 Side 6 Starte og stoppe en motor Prøv selv! Stop motoren på et bestemt tidspunkt Pilot-niveau 2 Side 8 Introduktion til lampe, tryksensor og styrkeindstilling Prøv selv! Skift styrke og retning Pilot-niveau 3 Side 9 Programmering i to trin med lyssensor og løkker Prøv selv! Programmér en robot til at reagere på ændringer i lysstyrke Pilot-niveau 4 Side 11 Programmering med flere trin Prøv selv! Programmér en robot til at køre i rektangel Inventor-niveau 1-4 Inventorkursus (anslået tidsforbrug 2-3 timer) Inventor-niveau 1 Side 13 De grundlæggende ikoner og hvordan man forbinder dem Programmér en robot til at skifte retning på et bestemt tidspunkt Inventor-niveau 2 Side 15 Introduktion til Indstil-ikoner, Vend retning, Hop og Land samt Vilkårlig tid Programmér en robot til at gentage et program, vend motorens omdrejningsretning, vent vilkårlig tid, og afspil en lyd Inventor-niveau 3 Side 18 Introduktion til musik, opgavedeling, løkker og forgreningssamling Programmér to sekvenser: en, der styrer motoren, og en, der afspiller musik. Programmér en gentaget sekvens Inventor-niveau 4 Side 20 Introduktion til Beholder-kommandoer Programmér to sekvenser ved at bruge Beholder-kommandoer til at gentage en sekvens Forslag til praktiske øvelser Kort introduktion til Undersøger Side 23 Byggevejledning Side 25 2

3 LEGO MINDSTORMS for Schools bruger ROBOLAB softwaren til programmering. ROBOLAB softwaren kan bruges på både PC og MAC. LEGO MINDSTORMS for Schools indeholder en RCX en programmerbar LEGO klods. RCX en er en mikrocomputer med tre ud-porte, A, B og C, til tilslutning af motorer og lamper samt tre ind-porte, 1, 2 og 3, til tilslutning af sensorer. ROBOLAB programmer downloades til RCX en via et infrarødt (IR) tårn. IR-tårnet fås med seriel forbindelse (COMport) eller USB-forbindelse (kun til version 2.5 eller nyere). Tryk-sensor IR-vindue Tre ind-porte til tilslutning af sensorer Temperatursensor Lys- sensor Motor Serielt (COM-port) infrarødt tårn, kræver 9-volt batteri Tre ud-porte til tilslutning af motorer og lamper Lampe Indgang til transformeradapter USB-IR-tårn (Version 2.5 eller nyere) 3

4 Installation af ROBOLAB software samt forberedelse af RCX klods og IR-tårn 1. Læg ROBOLAB cd-rommen i cd-drevet, og start programmet. Følg installationsvejledningen. Installationen vil vare op til 20 minutter. Forbind IKKE IR-tårnet, før du bliver bedt om at gøre det. 2. Mens du venter på, at installation gøres færdig, kan du indsætte 6 AA-batterier i RCX en. Fjern det grå dæksel, og læg batterierne i som vist i bunden af RCX en. Du kan også bruge genopladelige batterier eller en 9-12 volt LEGO transformer (produktnummer 9833). 3. Til sidst i installationen skal du fjerne markeringen i boksen»start ROBOLAB«(er kun i ROBOLAB 2.52!), så ROBOLAB ikke starter når installationen er færdig. 4. Nu skal du tilslutte IR-tårnet til computeren. Sørg for at ROBOLAB ikke kører når IR-tårnet tilsluttes. 5.Hvis du har et serielt IR-tårn, skal du først lægge et 9-volt batteri i, før du forbinder det med en seriel port (COM-port). BEMÆRK: Infrarød kommunikation mellem IR-tårnet og RCX en har en rækkevidde på op til 10 meter. Kommunikationen kan imidlertid blive afbrudt, hvis der er flere RCX klodser inden for et IR-tårns rækkevidde. Derfor bør IR-tårnet altid indstilles til kort afstand, når man arbejder med flere RCX er i klassen. Dette skærmbillede er fra ROBOLAB 2.52 Hvis du har et USB-IR-tårn, ændres indstillingen under Kontrolpanel i Windows. Klik på knappen Start på din skærm, peg på Indstillinger, og vælg Kontrolpanel. Vælg ikonet for LEGO USB-tårn, og indstil infrarød rækkevidde til kort afstand. Vælg kort afstand på det serielle IR-tårn ved at flytte kontakten forrest i tårnets bund til venstre. 4

5 Installation af firmware Du skal downloade firmware til RCX en, før du bruger ROBOLAB til at programmere. Du kan altid kontrollere, om firmware er installeret på RCX en ved at tænde den. Hvis der står i displayet, er firmware installeret. Hvis de første fire cifre mangler, er firmware ikke installeret. Displayet viser, at der ikke er installeret firmware RCX med firmware installeret Installation af firmware: 1. Start ROBOLAB. Vælg Start i nederste venstre hjørne af skærmen, rul op til Programmer, og vælg ROBOLAB. 2. Vælg Administrator. 3. Tænd RCX en ved at trykke på den røde On-Off-knap. 4. Anbring RCX en foran IR-tårnet (IR-vinduet på RCX en skal vende mod IR-tårnet). 5. Vælg Download firmware(software): Det varer ca. 4 minutter. 6. Vælg knappen Tilbage, når firmware er installeret. 7. RCX en er nu klar til programmering i ROBOLAB. BEMÆRK: Hvis du fjerner batterierne fra RCX en, vil firmware gå tabt, og du bliver nødt til at downloade den igen. For at bevare firmware ved udskiftning af batterier skal du først slukke RCX en og derefter skifte batterier inden for ca. 1 minut. Hvis du skifter batterierne ét ad gangen, har du 1 minut for hvert batteri. Fejlfinding Firmware Hvis firmware pludselig er væk, kan den være forsvundet fra RCX en, fordi to eller flere RCX klodser var inden for rækkevidde af det samme IR-tårn, da programmet blev downloadet. Sluk de RCX klodser, du ikke downloader til, eller hold dem uden for IR-tårnets rækkevidde. Gør det til en fast regel at slukke alle RCX er, der ikke er i brug. Det forlænger også batterilevetiden, selvom RCX en slukkes automatisk efter 15 minutter. Fejlfinding Infrarød kommunikation Kraftigt lys kan forstyrre den infrarøde kommunikation. Afskærm IR-tårnet og RCX klodsen. Høje temperaturer kan medføre forstyrrelser. Computerrum bliver ofte meget varme. Spejle og reflekterende overflader kan medføre forstyrrelser. Lad IR-tårnet pege i en anden retning, men stadig vendt mod RCX klodsens IR-vindue. Det serielle IR-tårn virker ikke. Kontrollér, at batteriet sidder rigtigt. Hvis du stadig ikke kan downloade, placeres IR-tårnet og RCX klodsen under den grønne opbevaringsæske eller under en papkasse. Det skulle effektivt forhindre forstyrrelser. Hvis computeren ikke kan finde IR-tårnet, kan du bruge funktionen Find Automatisk. Du finder funktionen via ROBOLAB forsiden. Vælg Administrator, klik på Vælg COM-port, og vælg derefter Find Automatisk. 5

6 Pilotkursus, niveau 1-4 (Anslået tidsforbrug 1-2 timer) Pilot-niveau 1 Starte og stoppe en motor 1. Tilslut en motor til port A på RCX en, og tænd RCX en ved at trykke på den røde On-Off-knap. Hvis du sætter et hjul på motoren, kan du se, hvilken vej motoren er programmeret til at rotere. 2. Start ROBOLAB, vælg Udvikler, og dobbeltklik på Pilot 1. Et standardprogram vises på skærmen. Motor-ikonet giver dig mulighed for at vælge mellem omdrejningsretningerne venstre (med uret) eller højre (mod uret). 3. Anbring RCX en foran IR-tårnet. Sørg for, at RCX en er tændt. BEMÆRK: RCX en slukkes automatisk efter 15 minutter. 4. Vælg den hvide pileknap, som er download-knappen. På skærmen ses en ny dialogboks, som viser, at der downloades. 5. Tryk på den grønne RUN-knap på RCX en. a. Kører motoren? Hvis ikke har du forbundet ledningen med port A? b. Roterer hjulet mod uret? Hvis ikke drej ledningen 180 grader på port A, og tryk igen på den grønne RUN-knap. 6. Lav nu programmet om, så hjulet drejer mod uret i fire sekunder. a. Vælg motor-ikonet på skærmen, og skift retning. b. Vælg derefter tids-ikonet for at ændre tidsindstillingen. 7. Download dit nye program ved at vælge den hvide download-pil og trykke på RCX ens grønne RUN-knap. 6

7 Prøv selv! Stop motoren på et bestemt tidspunkt 1. Byg en robot med en enkelt motor. Se side 25. Følg trin 1 til Programmér robotten til at køre fremad i ét sekund. 3. Læg et målebånd på gulvet, og test, hvor langt robotten kører på ét sekund. Gentag testen tre gange, og beregn gennemsnitslængden. 4. Anbring en LEGO figur eller en anden genstand på gulvet ved siden af målebåndet i en afstand, der svarer til den, der blev tilbagelagt på ét sekund. 5. Afprøv, om robotten kører den korrekte distance uden at vælte figuren. 6. Gentag punkt 3, 4 og 5 med 2, 4 og 6 sekunder, og beregn hver gang, hvor langt robotten kører. BEMÆRK: Det er en god gruppeopgave i klassen, hvor hver gruppe laver de samme forsøg og sammenligner deres resultater. Hver gruppe laver en graf med tid og afstand og plotter deres resultater ind. 7

8 Pilot-niveau 2 Introduktion til lampe, tryksensor og styrkeindstilling På dette niveau kan du arbejde med ud-portene A og C, indstille styrke og bruge en tryksensor. Lampe 1. Følg trin 4a på side 28 Tilslutning af lampe og tryksensor. 2. Vælg Tilbage og derefter Pilot-niveau 2, hvis du stadig befinder dig på Pilot-niveau Motor-ikonet skal være indstillet til at køre med uret (pege mod højre) ved fuld hastighed (5). 4. Lampen bør indstilles til laveste styrke (1). 5. Tryksensoren skal indstilles til port 2. Vælg det ikon, der viser, at sensoren er trykket ind (se illustrationen af programmet herunder). 6. I denne aktivitet skal du holde tryksensoren i hånden og trykke, når du vil have robotten til at standse. 7. Download og kør programmet. Tryk-sensor Prøv selv! Skift styrke og retning Prøv at lave dine egne kombinationer ved at ændre lampens lysstyrke og vælge forskellige motorretninger. Prøv det andet tryksensor-ikon, som reagerer, når tryksensoren slippes. Det virker, når en robot f.eks. kører hen over et forhøjet underlag, hvor tryksensoren trykkes ind og derefter kommer til et lavere område, hvor tryksensoren automatisk slippes. Tryk-sensor-ikoner 8

9 Pilot-niveau 3 Programmering i to trin med lyssensor og løkker På dette niveau kan du arbejde med alle tre ud-porte og bruge lyssensoren. Samtidig har du nu to programmeringstrin. Du skal bruge det røde stopskilt til at blokere en port, der ikke er i brug. 1. Følg trin 4b på side 29 Tilslutning af en tryksensor og en lampe. 2. Vælg Pilot-niveau Programmér følgende: Lys-sensor 4. Download programmet til RCX en. 5. Tryk på den sorte View-knap på RCX en. Fortsæt med at trykke, indtil pilen i displayet peger på port Hold robotten i hånden. Lad sensoren pege mod en lys flade (i en afstand af ca. 5 mm), og tryk på Kør-knappen. Gå derefter omkring i rummet, mens sensoren holdes hen mod forskellige overflader. Når lyssensoren registrerer en mørkere overflade (5% mindre lys end tidligere), ændrer motoren retning. Da du har lavet programmet med en løkke, vil det fortsætte på denne måde, indtil du trykker på den grønne knap igen. Fejlfinding Lyssensor Hvis der ikke er noget signal (rødt lys) i lyssensoren, når du forbinder den med RCX en, betyder det, at port 1, 2 og 3 på RCX en IKKE automatisk registrerer sensorerne. Du skal lave et program, hvor lyssensoren er indstillet til port 1. Download dette til RCX en, og kør programmet. Nu ved port 1, at den er forbundet med en lyssensor. Lyssensoren vil fungere, selvom du slukker og tænder RCX en. Port 1 9

10 Prøv selv! Programmér en robot til at reagere på ændringer i lysstyrke 1. Lav et program i Pilot-niveau 3, som får robotten til at køre fremad, indtil lyssensoren møder en mørkere flade (som f.eks. bordkanten). Få derefter robotten til at køre baglæns, indtil du standser den ved at trykke på en tryksensor. Vi anbefaler, at du programmerer robotten til at køre langsomt. Indstil motorens styrke til niveau 2 eller Du kan også programmere lampen til at være tændt, når bilen kører fremad, og slukket, når robotten bakker. 3. For at gentage dette program er du nødt til at bruge en løkke. Vælg den lyserøde pil, og vælg løkke-ikonet. Se illustrationen herunder. 10

11 Pilot-niveau 4 Programmering med flere trin På dette niveau kan du tilføje ekstra trin for at gøre programmet mere komplekst. Når du åbner Pilot-niveau 4, vises et eksempel på et program med to trin. For at undgå forvirring når du laver dit første program, bør du slette trin 2. Vælg den røde pil som vist nedenfor, vælg»-«, og slet. Klik på knappen»+«for at oprette ekstra trin. Brug de røde pile til at bladre gennem trinene. Prøv selv! Programmér en robot til at køre i rektangel 1. Brug den LEGO robot, der er vist i byggevejledningen til dine ROBOLAB sæt 9785/86 (side 17-24) eller ROBOLAB sæt 9793/94 (side 4-21 og side 24). 2. Programmér din robot til at køre i rektangel. Du vil få brug for at programmere syv trin. Trin 1: Programmér begge motorer, så robotten kører fremad. Trin 2: Drej 90 grader. For at få robotten til at dreje 90 grader skal du få den ene motor til at køre fremad og den anden til at køre tilbage. Trin 3: Kør fremad. Trin 4: Drej 90 grader. Trin 5: Kør fremad. Trin 6: Drej 90 grader. Trin 7: Kør fremad og stands. Download og kør dit program. 11

12 BEMÆRK: Når du er færdig med trin 2, bør du downloade og teste programmet for at se, hvor lang tid det tager robotten at dreje 90 grader. Bemærk, at hastigheden bl.a. afhænger af, hvor gamle batterierne er. Forskellige overflader kan også påvirke hastigheden. Robotten vender hurtigst på en glat overflade. Trin 1 og 2 kan f.eks. se sådan ud: Tillykke! Du har nu gennemført den første del af din Quick Start Guide til programmering i LEGO MINDSTORMS for Schools. I Lærervejledningerne til ROBOLAB sættene er der flere idéer til, hvordan du kan udnytte disse muligheder i klassen. På og på kan du finde oplysninger om LEGO MINDSTORMS for Schools og ROBOLAB Software. 12

13 Inventorkursus, niveau 1-4 (Anslået tidsforbrug 2-3 timer) Du er nu på vej ind i en helt ny programmeringsverden, hvor de principper, du lærte på Pilot-niveau, stadig er relevante, men hvor mange nye muligheder introduceres. Programmering på dette niveau er langt mere udfordrende. Programmeringen sker ved at trække ikoner fra en række funktionsbokse til programmeringsvinduet. Hvert Inventor-niveau indeholder et stigende antal programmeringsmuligheder. Inventor-niveau 1 De grundlæggende ikoner og hvordan man forbinder dem Brug den LEGO robot, der er vist i byggevejledningen til dit ROBOLAB sæt 9785/86 (side 17-24) eller ROBOLAB sæt 9793/94 (side 4-21 og side 24). 1. Start ROBOLAB, og vælg Udvikler. Dobbeltklik på Inventor Et standardprogram vises på skærmen. Maksimér programmeringsvinduet. Programmerings-vindue 13

14 3. Klik med musen på programmeringsvinduet så vises enten en sort pil, en hvid hånd, et forbindredskab eller et tekstredskab. Du kan ændre musens funktion ved at trykke på tabulatortasten på tastaturet. Redskabsboksen BEMÆRK: Du kan også få adgang til disse funktioner ved at vælge»vindue«i menulinjen og klikke på»vis redskabsboksen«. 4. Vælg den sorte pil, og markér ikonet efter den grønne lyskurv. Klik med venstre museknap, og tryk på Delete på tastaturet. 5. Fortsæt med at markere og slette hvert enkelt ikon, indtil du kun har den grønne og den røde lyskurv tilbage. Bemærk, at du også kan slette flere ikoner ad gangen ved at trække musen hen over dem og derefter trykke på Delete. Klik på den røde lyskurv, og træk den længere over i højre side af skærmen. 6. Du har nu plads til at vælge dine egne ikoner og øve dig i at forbinde dem. 7. Du kan lave det program, der er foreslået nedenfor, eller du kan lave dit eget. For at forbinde to ikoner skal du trykke på tabulatortasten, indtil musen bliver et forbind-redskab. Klik i det øverste højre hjørne af et ikon, indtil der står»slut«, klik derefter i det øverste venstre hjørne af det ikon, du vil forbinde det med, indtil der står»begynd«, og slip så musen. Nu vises en lyserød forbindelsesledning mellem ikonerne. Fortsæt på samme måde, indtil hele rækken af ikoner er forbundet. 8. Hvis dine forbindelsesledninger er sort/hvide, betyder det, at de ikke er aktive. Vælg Rediger på menulinjen, og vælg derefter»fjern forkerte ledninger«, eller tryk på Ctrl+B, som er en genvej. Forsøg derefter at forbinde ikonerne igen ved hjælp af forbind-redskabet. 9.Når alle forbindelsesledninger er forbundet, bliver den hvide download-pil aktiv, og du kan downloade programmet til RCX en. 10. Lav den sekvens, der er vist herunder, og download den til din LEGO robot. Bemærk, at du på Inventor-niveau skal indsætte Stop-ikoner for at få programmet til at standse den foregående instruktion. Dette program vil starte motor A og C med forskellig omdrejningsretning, vente i 4 sekunder og derefter standse alle output, før det afsluttes. Din robot vil køre rundt i en cirkel i 4 sekunder. 14

15 Inventor-niveau 2 Introduktion til Indstil-ikoner, Vend retning, Hop og Land samt Vilkårlig tid. Vælg Funktioner eller Projekt (afhængig af version) i menulinjen, og rul ned til Ændre Inventor niveau. Vælg Inventor 2. Dine muligheder for programmering udvides nu til også at omfatte 3 nye undermenuer: Vent, Strukturer og Indstil-ikoner. Vent, Strukturer og Indstil-ikoner Vælg menuen Hjælp, og rul ned til Vis Hjælp for at se, hvad ikonerne kan bruges til. Du kan også placere ikonerne på skærmen og derefter bevæge musen hen over et ikon for at få beskrevet det. 15

16 Brug din tomotorers robot ligesom på Inventor-niveau Slet alle ikoner mellem start- og stoplysene. Begynd med at trække ikonet med den røde lyskurv længere til højre, så du har plads nok på skærmen til at lave dit program. 2. Lav den programsekvens, der er vist herunder. Bemærk, at motor-ikonet ikke på forhånd bør tilknyttes nogen bestemt port, og at Vend retning-ikonet er placeret under motor-ikonerne i Funktionsboksen. Du skal nu bruge nye programmeringsikoner, som fortæller programmet, at det skal hoppe og lande. Hop og Land-kommandoerne bruges til at lave løkker som vist på Pilot-niveauerne. Løkker benyttes til at gentage et program i det uendelige. Det er en god idé at begynde at gemme de programmer, du laver. Se i menulinjen under Filer. Generelt Motor Vend retning Hop og Land ikon 3. Download og kør programmet. BEMÆRK: Indstil-ikoner skal også forbindes. Ind/Ud-portene forbindes i det nederste venstre hjørne af kommando-ikonet og Styrke-ikonerne forbindes i nederste højre hjørne. Programmet starter motor A og C på styrke 3, venter i 2 sekunder, vender derefter omdrejningsretningen på motor C, venter 1 sekund, hopper tilbage til den røde Land-pil og gentager programmet. Din robot bør vedvarende køre fremad i 2 sekunder og dreje i 1 sekund. Introduktion til lyd og vilkårlig tid 1. Brug din tomotorers robot ligesom på Inventor-niveau 1 og samme program som ovenfor. 2. Du skal nu få robotten til at»vente«i et vilkårlig tidsrum i stedet for i 2 og 1 sekunder (se programmet under punkt 6 på side 17). Vilkårlig tid 3. Slet begge Vent-ikoner, og indsæt Vilkårlig tid-ikonet. Fjern forkerte ledninger (vist som sort/hvide i stedet for lyserøde) med Ctrl+B, og indsæt nye ledninger med forbindredskabet via tabulatortasten. (Højreklik på ikonet, og vælg Erstat, hvis du bruger ROBOLAB 2.5). Det næste ikon, du vælger, bliver automatisk indsat og forbundet. Erstat er også mulig i ROBOLAB 2.01 efter installation af Extras. 16

17 4. Markér Hop-ikonet og den røde lyskurv ved at trække musen hen over dem. Flyt dem til højre, så der bliver plads til Afspil lyd-ikonet. Indsæt Afspil lyd-ikonet, når du har slettet ledningen mellem Vilkårlig tid-ikonet og Hop-ikonet (Højreklik på ledningen, og vælg Indsæt, hvis du bruger ROBOLAB 2.5). 5. Indsæt nu 3 og 2 sekunder som maksimal tid (standard er 5 sekunder) ved at bruge en numerisk konstant, som findes i undermenuen Indstil-ikoner. Så snart du har trukket ikonet ind i programmeringsvinduet, kan du skrive dets værdi. Alternativt kan du bruge tabulatortasten for at få adgang til tekstredskabet og skrive værdien i den numeriske konstant. Tekstredskab 6. Download det program, der vises her, og afprøv det på gulvet. Programmet starter motor A og C på styrke 3, venter i et vilkårligt tidsrum (mellem 0 og 3 sekunder), vender omdrejningsretningen på motor C, venter i et vilkårligt tidsrum (mellem 0 og 2 sekunder), afspiller en lyd, hopper tilbage til den røde Land-pil og gentager programmet. Din robot vil blive ved at køre fremad i 0-3 sekunder, dreje i 0-2 sekunder og afspille en lyd. Lyden er den samme som den, RCX en laver, når den har downloadet et program. 17

18 Inventor-niveau 3 Introduktion til musik, opgavedeling, løkker og forgreningssamling Vælg Funktioner eller Projekt (afhængig af version) i menulinjen, og rul ned til Ændre Inventor niveau. Vælg Inventor 3 Funktionsboksen udvides igen. Der er nu en ny undermenu kaldet Musik til rådighed, og undermenuen Strukturer er udvidet med tre nye funktioner: Forgreningssamling, Løkker og Opgavedeling. Du kan også vælge vilkårlig styrke for output i undermenuen Indstil-ikoner. Den lille sorte pil i musik-ikonets øverste højre hjørne viser, at menuen kan udvides. Musik-ikon Forgreningssamling-ikoner Vent, Strukturer (bl.a. forgreningssamling), Indstil-ikoner og Musik Husk, at du kan bruge menuen Hjælp. Rul ned til Vis Hjælp for at se, hvad forgreningssamling-ikonerne kan bruges til. Du kan placere ikonerne på skærmen og derefter bevæge musen hen over et ikon for at få beskrevet det. Introduktion til opgavedeling-kommandoen 1. Brug din tomotorers robot ligesom på Inventor-niveau Slet programmet på skærmen, og kopiér den programsekvens, der er vist herunder. Programmet får RCX en til at udføre to forskellige opgaver samtidig. 3. Download programmet, og afprøv det på gulvet. 18

19 I den øverste sekvens roterer motor A og C med uret, venter i 2 sekunder, skifter omdrejningsretning, venter endnu 2 sekunder, hopper tilbage til den gule pil og gentager sekvensen. Den nederste sekvens spiller hele tiden 6 toner. Programmet standses ved at trykke på Kør-knappen. Robotten vil køre frem og tilbage, mens det afspiller en melodi. Introduktion til Tryksensor-forgrening og samling samt et bestemt antal løkker 1. Brug din tomotorers robot ligesom på Inventor-niveau 1. Tilslut en tryksensor, som forbindes til port 2 med en lang ledning. Kontrollér, at den er korrekt forbundet. 2. Slet programmet på skærmen, og kopiér den programsekvens, der er vist herunder. Du skal bruge Tryksensorforgrening-ikonet til at fortælle køretøjet, hvordan det skelner mellem, at tryksensoren er trykket ind og sluppet. Tryksensor-forgrening 3. Download og kør det program, der er vist her. Forsøg at anslå, hvor lang tid det vil tage at afvikle programmet. Løkken gentages 30 gange. Tryksensor-forgreningen afgør motorens omdrejningsretning. Hvis den gule tryksensor slippes (øverste forgrening), roterer motor A og C med uret (tilbage-pil), derefter venter programmet i et halvt sekund, før det spiller tonen C og vender tilbage til Tryksensor-forgrening-ikonet. Det gentages, indtil tryksensoren trykkes ind. Den nederste sekvens aktiveres nu motorerne A og C startes og roterer mod uret (fremad-pil), venter i et halvt sekund, spiller tonen F og vender tilbage til Tryksensor-forgreningen. Du kan trykke på eller slippe tryksensoren så ofte, du vil, for at se, hvordan den skifter retning. Når den øverste eller nederste sekvens er blevet gentaget 30 gange, afspiller RCX en en lyd, der viser, at programmet er færdigt. Løkke-ikon sat til 30 19

20 Inventor-niveau 4 Introduktion til Beholdere Vælg Funktioner eller Projekt (afhængig af version) i menulinjen, og rul ned til Ændre Inventor niveau. Vælg Inventor-niveau 4. På dette niveau har du adgang til alle programmeringsikonerne i ROBOLAB, så du kan lave meget avancerede og komplekse programmer. Du kan udforske mulighederne ved at bruge menuen Vis Hjælp eller læse lærervejledningen til ROBOLAB, som følger med softwaren. Der vises nu tre nye undermenuer kaldet Nulstil, Beholdere og RCX til RCX kommunikation (bemærk, at der er yderligere otte undermenuer i ROBOLAB 2.5). Beholder-ikoner Vent, Strukturer, Musik, Indstil-ikoner og Beholdere Introduktion til Beholder-kommandoer En Beholder er et ikon, der opbevarer en værdi og fortæller programmet, hvornår denne værdi skal sendes til et andet programmeringsikon. I Beholderen kan værdien ganges, divideres eller trækkes fra, 1. Brug din tomotorers robot. Kontrollér, at lampen er tilsluttet ud-port B. Du får hverken brug for motor eller tryksensor. 2. Slet programmet på skærmen, og kopiér den sekvens, der er vist herunder. Du får brug for Beholder-forgrening-ikonet til at fortælle robotten, hvordan den skal reagere på værdien i beholderen. Beholder-forgrening 20

21 Først skal programmet sørge for, at beholderen er tom det er blot for at undgå, at der er beholderværdier i RCX en fra tidligere aktiviteter. Tilføj til beholder-ikonet tilføjer værdien 1 til Beholder-forgreningen. Beholder-forgreningen er indstillet til at tælle, at lyset tændes fem gange. Så længe værdien er under fem, vælges den nederste sekvens. Den nederste sekvens tænder lampen, venter 1 sekund, slukker lampen og venter igen 1 sekund. Den røde Hop-pil får programmet til at vende tilbage til den røde Land-pil. Dette gentages, indtil beholderen fem gange har fået tillagt værdien 1. Derefter tilføjes en slutværdi, der får Beholder-forgreningen til at vælge den øverste sekvens, en lyd afspilles, og programmet standser. Introduktion til en anden måde at anvende Beholder-kommandoer på sammen med en lyssensor 1. Brug din tomotorers robot. Kontrollér, at lyssensoren er tilsluttet port 1. Tegn på en lang papirstrimmel 10 parallelle, tykke, mørke linjer med lige stor afstand på 5 til 10 cm. 2. Slet programmet på skærmen, og kopiér den programsekvens, der er vist herunder. Til denne aktivitet får du brug for Beholder-forgrening-kommandoen til at fortælle robotten, hvordan den skal reagere på værdien i beholderen. 3. Download og kør det program, der vises her. Sørg først for, at beholderen er tom. Motoren startes, og så snart lyssensoren registrerer en lavere lysstyrke, bliver værdien 1 tilføjet Beholder-forgreningen. Når sensoren registrerer en højere lysstyrke, får Hop-pilen programmet til at vende tilbage til Land-pilen. Det gentages fem gange, hvorefter beholderen føjer en slutværdi til Beholder-forgreningen, som får den til at afvikle den øverste sekvens og afslutte programmet. 21

22 Forslag til praktiske øvelser Lav en hyggelig robot-hundehvalp med programmeret adfærd, der omfatter bevægelser og lyde. Kakerlakker bryder sig ikke om lys. Byg og programmér et insekt, der løber sin vej, når lyset skinner på det. Lave en loftsventilator. Lav en garageport, der automatisk åbner. Lav en automatisk støvsuger, der vender, når den rammer en genstand, eller en plæneklipper, der holder sig på plænen ved hjælp af en lyssensor og kanter, der afgrænses med sort tape. Byg en labyrint, og få robotten til at følge en rute (eller finde ud af labyrinten). Byg en radiobil, der skifter retning, hver gang den rammer noget. Komponér din egen melodi og dit eget dansenummer. Tillykke! Du har nu gennemført den anden del af Quick Start Guiden til programmering i LEGO MINDSTORMS for Schools. I Lærervejledningerne til ROBOLAB sættene er der flere idéer til, hvordan du kan udnytte disse muligheder i klassen. På og kan du finde oplysninger om supplerende sæt. 22

23 Undersøger Generel introduktion Dette afsnit er rent beskrivende og indeholder ingen øvelser. Undersøger udvider brugen af RCX en og ROBOLAB til også at omfatte eksperimenter, hvor der indgår programmering, dataopsamling, beregningsværktøjer og dokumentation. Programmeringsværktøjerne i Undersøger er de samme som på Pilot- og Inventor-niveau, men med yderligere kommandoer til dataopsamling. Eleverne programmerer deres RCX til at opsamle data. Når de har afviklet deres program, kan de uploade de opsamlede data til ROBOLAB via IR-tårnet til yderligere analyse og sammenligning. Eleverne kan bruge Rapport-værktøjet til at: Udvikle hypoteser Registrere resultater Tilføje diagrammer og data, der understøtter deres konklusioner Vise resultaterne i en skærmpræsentation Programmering i Undersøger Udvikler-delen i Undersøger har fem programmeringsniveauer. De første tre niveauer er Pilot-skabeloner. Niveau 4 og 5 udnytter de fleksible muligheder i Inventor-programmeringen. Hvilken datatype der opsamles, afhænger af hvilken sensor der er valgt i programmet. Der er følgende muligheder: Tryksensor Lyssensor Temperatursensor Vinkelsensor Forskellige sensorer Der kan benyttes i forbindelse med ROBOLAB software via en sensor adapter. Navigator Navigator-værktøjet giver adgang til følgende funktioner (vist i rækkefølge med uret): Lyskurv Klik her for at komme til Udvikler-delen Hvid pil Klik her for at komme til Upload-området, hvor du kan uploade de opsamlede data Spandene Klik her for at komme til Vis og Sammenlign-området med alle de opsamlede data Regnemaskinen Klik her for at komme til Beregn-området, hvor du kan lave beregninger på dine data 23

24 Dataopsamling I Upload-området kan du uploade data fra RCX en til computeren og se dem grafisk fremstillet. Datasæt uploades fra RCX en til ROBOLAB i Upload-vinduet. Alle datasæt plottes ind på hver sin side i Upload-området. Hvis der opsamles data fra mere end én sensor, mens RCX programmet kører, åbnes en ny side for hvert datasæt. Et vindue fortæller, hvor mange datasæt der er uploadet. Alle sider vises i en indholdsfortegnelse i Navigator. Når alle data er uploadet, bliver de vist som en graf i Upload-området. Grafens y-akse viser sensorværdierne, mens x- aksen viser tiden. Grafen kan ændres ved at vælge en ny graftype. Datasæt, som er indtegnet på upload-siden, gemmes i spande. Der kan gemmes mere end ét datasæt i hver spand. Spande adskilles ved hjælp af farver. Det er en god idé at vælge spande med forskellige farver for at kunne adskille data fra forskellige sensorer. Du kan også navngive spandene og ændre deres farver. Der er to muligheder ved dataopsamling: 1. Download programmet til RCX en og gem det, indtil du er klar til at afvikle det og opsamle data. 2. Vælg Direkte visning, hvor programmet downloades til RCX en og straks begynder at opsamle data og vise dem på computeren. Forslag til praktiske øvelser i Undersøger Hvis man bruger forskellige sensorer (incl. Sensorer fra DCP) til dataopsamling, kan Undersøger anvendes på uendelig mange måder. Her er nogle forslag: Du ønsker at kende lysforhold og temperaturer i en grotte, men det er for farligt selv at gå derind. Send i stedet en RCX rover ind i grotten. Byg og programmér et apparat, der kan afkøle din sodavand så hurtigt som muligt. Tilføj en temperatursensor, der kan måle, hvor lang tid nedkølingen tager. Hvor hurtigt kører din bil? Brug lyssensoren, som monteres på en RCX bil for at måle, hvor langt bilen kører. Byg en smart golfkølle. Den skal holde styr på, hvor mange slag, du har slået, ved hjælp af en tryksensor, der registrerer, når golfkøllen rammer bolden. Lav en vejrstation (dataopsamling af temperatur, luftfugtighed og nedbør). Mål ph i forskellige væsker. Denne guide er ment som en appetitvækker til førstegangsbrugere af undervisningsmaterialet i LEGO MINDSTORMS for Schools. Hvis du har lyst til at udforske de ubegrænsede muligheder i ROBOLAB, så læs lærervejledningen til ROBOLAB software, som leveres i pdf-format sammen med ROBOLAB softwaren. Du kan også finde inspiration på LEGO Educational Divisions hjemmeside: samt 24

25 1 3x 2 2x 25

26 3 2x 2x 128 mm 2x 26

27 4 2x 2x 27

28 4a 128 mm 520 mm 28

29 4b 2x 128 mm