Kom godt i gang med Mini Bots fra

Transkript

1 Kom godt i gang med Mini Bots fra

2 Indholdsfortegnelse Generel Information... 3 Elektricitet... 3 Robotter, kunstige mennesker?...3 Forklaring af komponenter... 4 Robot-byggesættet inderholder følgende:...4 Kontrol modul... 4 Strømforsyning... 4 Program knapper (DIP Switch)...5 Aktuatorer... 5 XS Motor... 5 Sensorer... 5 Trykkontakt... 5 Spor sensor... 6 Model 1: Mobil Robot... 7 Model 2: Forhindrings detektor...8 Model 3: Sporfinder... 9 Model 4: Forhindringsdetektor med spor-sensor...10 Model 5: Robot med huskefunktion...11 Hvad nu? Mini Bot programmer og DIP Switch indstilling...14 Hjælp til selvhjælp... 15

3 Generel Information For at få mest glæde af din MiniBot, er der nogle ting du bør vide, inden du går i gang. Det vil nemlig gøre det nemmere, at få den til at fungere optimalt. Selvom komponenterne er robuste, kan der opstå skader som følge af fejlbetjening. Hvis der opstår problemer kan du også se løsnings-forslag hertil i listen bagerst i dette hæfte. Elektricitet Som du nok ved, bruger mange af komponenterne i Mini Bots sættet elektrisk strøm. Det er meget vigtigt at være forsigtig og undgå fejl, når man forbinder de elektriske komponenter. Læs derfor samlingsinstruktionerne meget grundigt når du går i gang. Forbind aldrig plus og minus poler direkte (især på motor udgangen), da der vil forekomme en kortslutning som kan være ødelæggende for de elektriske komponenter. Elektricitet og elektronik er et meget interessant emne, som du kan udforske i andre konstruktions sæt fra fischertechnik. Robotter, kunstige mennesker? Hvad er det første du tænker på, når du hører ordet robot? Har du set en robot? I en film eller på TV? Eller måske en rigtig en? Der er mange forskellige slags robotter. Nogle robotter kan ligne mennesker, mens andre består af en eller flere arme. Så hvad er det særlige kendetegn ved en robot? I ordbogen beskrives en robot som en programmérbar maskine med aktuatorer og sensorer. Aktuator: en motor eller anden mekanisk konstruktion, der udfører en aktiv bevægelse Sensor: en føler, der kan måle fysiske ændringer i omgivelserne (en bestemt sensor kan typisk kun måle en slags ændringer såsom temperatur, bevægelse, lys eller lyd). Robotter er altså maskiner der kontrolleres af et program. Denne kontrol af maskiner kendes som robot-teknologi. Mini Bots er modeller der bygger på robot-teknologi, som er velegnet til begyndere, fordi byggesættet indeholder alle de ting du skal bruge for at bygge en simpel robot, og den virker uden at du først skal programmere den.

4 Forklaring af komponenter Robot-byggesættet inderholder følgende: Robotten består af nogle bygge-elementer, motorer, sensorer og et kontrol modul. Dertil kommer en samlings instruktion, der viser hvordan de forskellige modeller bygges. Start med at bygge modellerne fra en ende, så er du sikker på at din model virker, inden du går videre til en mere kompliceret model. Inden du begynder at bygge, vil det være nødvendigt at samle stik til ledningerne. Se i manualen hvor lange disse skal være og følg anvisningen for samlingen af stikket. Kontrol modul (ROBOTICS Module) Mini Bots kontrol modul indeholder en lille computer som i en PC med de programmer, som du senere skal bruge til dine modeller. Det er også en computer, der får enpc til at fungere, men i PC-en er den dog meget kraftigere. Computer kan læse de programmer, der skal bruges til at udføre de opgaver som robotten skal løse. I dette robot-byggesæt er programmerne allerede læst ind i kontrol modulet, så der ikke kan ske fejl i programmeringen. Dog har et af programmerne en funktion, så du kan instruere robotten om hvilke bevægelser den skal udføre ved hjælp af kontakterne. Dette er altså en simpel programmering, som ikke kræver kendskab til et programmerings sprog. Hvilket program, computeren skal køre, bestemmes af de 5 små kontakter på fronten af kontrol modulet, som kaldes DIP-switche. Strømforsyning For at robotten kan køre, skal den have strøm fra en 9 volts strømforsyning. Der medfølger en batteriboks med plads til et 9 volt batteri. Du kan bruge enten alkaline- eller genopladelige 9V batterier. Når du tilslutter batteriet, er det vigtigt at forbinde ledningerne korrekt: rød ledning er positiv (+), og grøn ledning er negativ (-). Den grønne LED lampe på kontrol modulet lyser, når batteriet er forbundet korrekt. Oversigt over kontrol modulets front. Indgange til sensorer I1 - I3 De forskellige sensorer kan forbindes til disse indgange. Der er to forskellige slags sensorer: trykkontakter og en spor-sensor. Udgang til motor M1 og M2 Hertil forbindes de to XS motorer. Forbindelse på kontrol modulets front.

5 Program knapper (DIP Switch) De fem små kontakter på fronten af kontrol modulet kan hver især sættes i to positioner væk fra midten er tændt (on) og ind mod midten er slukket (off). Der er disse knapper der bestemmer hvilket program der køres på Mini Bot kontrol modulet. Husk altid at sætte disse knapper korrekt, som beskrevet for de forskellige modeller, inden du tænder for strømmen. Vigtigt: Mini Bot kontrol modulet vil kun indlæse programmet når strømmen tilsluttes. Husk derfor altid at sætte programmet inden du tænder på batteri-boksen. Aktuatorer Aktuatorer et komponenter, der kan udføre en aktion. Som regl kan man se denne aktion direkte for eksempel når en motor drejer rundt, idet man tilslutter den til en strømforsyning. XS Motor I denne model er inkludere to elektriske motorer (XS motor), som har samme størrelse som et almindeligt fischertechnik element. Motorerne er meget lette, hvorfor de nemt kan tilpasses i en lille model. Der medfølger to gear-bokse som passer til XS motoren. XS motoren er beregnet til at køre med en 9 volt strømforsyning, og trækker en strømstyrke på max 0.3 ampere. Sensorer Sensorerne er så at sige modparten til aktuatorerne. Dette er fordi de ikke udfører nogen aktion, men reagerer på bestemte påvirkninger, f.eks. når en kontakt tænder eller slukker for strømmen, hvis man trykker på den. Trykkontakt En trykkontakt kunne også kaldes for en berørings-sensor. Når den røde knap trykkes ned, bliver en forbindelse skabt mellem to ledende metaldele, så strømmen kan løbe fra den ene metaldel over til den anden. Når knappen er trykket ned skabes forbindelse mellem kontakt 1 og 3, og samtidig afbrydes forbindelsen mellem kontakt 1 og 2. Man kan altså bruge trykkontakten på to måder: Som en "Normalt åben kontakt" (NO) Forbindelser føres til kontakt 1 og 3. Knappen er trykket ned: Elektrisk strøm løber Knappen er ikke trykket ned: Elektrisk strøm løber ikke

6 Som en "normalt lukket kontakt (NC) Forbindelser føres til kontakt 1 og 2. Knappen er trykket ned: Elektrisk strøm løber ikke Knappen er ikke trykket ned: Elektrisk strøm løber Spor sensor Spor sensoren kan identificere et sort spor på en hvid baggrund i en afstand af 5 til 30 mm. Det er en digital sensor, hvilket vil sige at den sender et signal, der kan tolkes som de digitale værdier 1 og 0. Den består af to infrarøde sender-modtager elementer, der i princippet virker som en kontakt, der er afbrudt (normalt åben), når robotten følger sporet. Når sensoren skal forbindes, skal du både bruge to digitale indgange på kontrol modulet, samt plus og minus på 9 volt forsyningsspændingen (batteriboksen).

7 Model 1: Mobil Robot DIP switch indstilling: Den første robot-model du kan bygge har ingen sensorer, hvilket gør den let at komme i gang med. Byg den som beskrevet i instruktionen og sæt DIP switches til programmet for mobile robot som vist ovenfor. Forbind strømforsyningen og tænd på batteriboksen. De to motorer tænder, og Mini Bot-en bevæger sig fremad. Drejeknappen på kontrol-modulets front, giver dig mulighed for at justere forholdet i hastigheden mellem de to motorer. Du kan nu indstille hastigheden, så Mini Bot-en kører ligeud. Drejers knappen til til venstre vil få den til at køre mere mod venstre, og drejse knappen mod højre, kører den mere mod højre.

8 Model 2: Forhindrings detektor (Hindrance detector) DIP switch indstilling: Byg Mini Bot-en til forhindrings detektion, Hindrance detector. Denne model bruger to trykknapper koblet til hver sin plade, som aktiveres, når robotten støder ind i en forhindring. Når robotten startes, vil den køre ligeud indtil en af pladerne rammer en forhindring, ok trykknappen aktiveres. Hvis, for eksempel, den venstre plade rammer en forhindring, kører robotten baglæns og svinger lidt til højre, før den fortsætter med at køre fremad. Denne undvigelsesmanøvre hjælper robotten til at bevæge sig udenom forhindringer eller hjørner. Hvis den højre plade rammer en forhindring, undviger robotten mod venstre. Potentiometeret kan benyttes i denne tilstand til at bestemme hvor balancen mellem hvor meget robotten skal svinge til højre eller venstre under undvigelsesmanøvren.

9 Model 3: Sporfinder (Trail searcher) DIP switch indstilling: På sporfinder modellen (trail searcher), skal spor-sensoren monteres sammen med de to kontakter til forhindringsdetektion. Ved hjælp af sporsensoren kan Mini Bot-en følge et spor i form af en sort linje. Trykkontakterne fungerer som forhindringsdetektion, hvor robotten vil, hvis den rammer en forhindring, undviger ved at køre baglæns og vende om, og følge det sporet, når den finder det igen. Der medfølger en bane på hvidt karton sammen med sættet. Når du placerer Mini Bot-en på banen, vil den dreje rundt,indtil den har fundet sporet, og derefter vil den følge sporet rundt. Du kan også tegne din egen bane med en sort tusch (sporet skal være 20 mm bradt for at Mini Bot-en kan følge det) eller brug en sort, fleksibel tape, til at lave en bane på et lyst og plant gulv.

10 Model 4: Forhindringsdetektor med spor-sensor (Hindrance Detector with Trail Sensor) DIP switch indstilling: Som navnet antyder, er dette en opgraderet version af forhindrings-detektor robotten med en spor-sensor, der på denne model også fungerer som forhindrings-detektor. Når spor-sensoren finder en sort linje, vil den opfatte den som en forhindring og undvige ved at køre baglæns og dreje, hvorefter den kører fremad igen. Da spor-sensoren har to sender-modtager par, kan den detektere til hvilken side linjen rammer først. Den kan spledes undvige på samme måde som hvis en af kontakterne blev aktiveret, og potentiometeret virker for spor-sensoren som for trykknapperne. Hvis, for eksempel, det venstre spor-sensor par ser linjen først, undviger Mini Bot-en ved at køre baglæns og dreje til højre. Du kan bruge banen fra forrige eksperiment og se at Mini Bot-en faktisk bliver inden for linjen, når den er placeret inden for cirklen. Hver gang robotten møder linjen, undviger den og drejer rundt.

11 Model 5: Robot med huskefunktion (Teach-in Mobile Robot) Huskefunktionen er inspireret af virkelighedens robotter, hvor man lærer robotten bestemte bevægelser, ved hjælp af en fjernbetjening, som efterfølgende gemmes i robottens programlager. Nu kan robotten selv gentage de samme bevægelser igen og igen. Med huskefunktionen kan du programmere robotten til at køre en bestemt rute ved hjælp af de to kontakter, som styrer motorerne. Programmering: For at optage en rute i hukommelsen, skal du sætte DIP switch 1 og 5 til ON. DIP switch indstilling for indlæring af ny rute: Du kan nu tænde og slukke for den venstre og højre motor ved at bruge trykknapperne. Holder du venstre trykknap nede tænder du for venstre motor, og Mini Bot-en drejer mod højre. Holder du højre trykknap nede tænder du for højre motor, og Mini Bot-en drejer mod venstre. Holder du begge knapper nede, tændes for begge motorer og Mini Bot-en kører ligeud. På denne måde kan du styre din Mini Bot igennem en bestemt rute, og imens gemmes det hele i kontrol modulets hukommelse. Når du er færdig, sætter du DIP switch 1 til OFF. Dette giver Mini Bot-en besked på at programmet er færdigt. Der er nu to muligheder for at køre dit program: Mulighed 1: Kør programmet en gang DIP switch indstilling for at køre programmet en gang: Når du efterfølgende slukker og tænder for Mini Bot-en vil den gennemløbe dit program en gang. Du kan gentage denne programmering så mange gange du vil. Mulighed 2: Kør programmet i en endeløs løkke

12 DIP switch indstilling for at køre programmet i en endeløs løkke: Når du sætter DIP switch 2 og 5 til ON, vil Mini Bot-en køre programmet igen og igen, i en endeløs løkke. Bemærk: Det sidst gemte program bliver i Mini Bot-ens hukommelse, også selv om den bliver slukket. Først når du indlæser et nyt program bliver det slettet.

13 Hvad nu? Hvis du har lyst til at eksperimentere med dine egne robotter, er der masser af ting du kan prøve: Du kan bygge din egen Mini Bot, hvor du selv sætter elementerne sammen på en ny måde Du kan lave baner og forhindringer, som din Mini Bot skal igennem lav f.eks en slags labyrint og se om den kan finde vej igennem Du kan købe flere fischertechnik byggesæt, så du kan bygge en større Mini Bot Du kan bruge dit Mini Bot kontrol modul til at styre andet end en kørende robot. F.eks kan de to motorerne bruges til at flytte kuglerne på en fischertechnik kuglebane her kan du bruge robottens hukkommelse til at bestemme hvordan motorerne skal køre og lade dem køre programmet i et uendelig løkke.

14 Mini Bot programmer og DIP Switch indstilling Vigtigt: Når du ændre program vil du først kunne køre det nye program, når Mini Bot-en har været slukket. Programmet indlæses når du tænder for kontrol modulet igen. Mini Bot-en behøver ikke være tændt når du skifter program. Program DIP 1 DIP 2 DIP 3 DIP 4 DIP 5 Intet program Mobil robot Forhindringsdetektor Spor sensor Forhindringsdetektor med spor sensor Indlær ny rute (programmering) Kør ruten der er gemt en gang igennem Kør ruten der er gemt i en uendelig løkke Notation: 0 = slukket, 1 = tændt

15 Hjælp til selvhjælp... Hvad viser lysindikatoren (LED) på kontrol modulet? LED LED lyser konstant Strømforsyning er tændt Kontrol modulet er klar beskrivelse LED blinker en gang Når strømforsyningen tændes Der er et signal på en af indgangene I1, I2 eller I3 Ved afslutning af programmering af ny rute LED lyser ikke når strømforsyningen tændes Strømforsyning er ikke ok batteriet er tomt. Der er byttet om på plus og minus polerne. Kontrol modulet er defekt (kontakt din forhandler). Fejlsøgning Problem Robotten kører rykvist, ujævnt eller i cirkler Løsningsforslag Tjek at potentiometeret på kontrolmodulet er stillet korrekt - se hvordan denne stilles under mobil robot Tjek at næsehjulet kan rotere frit hvis ikke, kan det være fordi at den sorte klods, der holder hjuldelen, er vendt forkert. Tjek at de to hjuldrev ikke er skubbet skævt. Hvis gearet på hjuldrevet er skubbet ud af position, kan det bremse hjulet. Tjek at hjulene sidder fast på akslen. Hvis hjulet let kan drejes når MiniBot-en er slukket, skal hjulet skrues bedre fast. Hvis intet af ovenstående løser problemet, kan det forsøges at koble motorene direkte til batteriet, for at se om de kan køre. Hvis moteren ikke kører prøv med et nyt batteri. Robotten kører ikke Tjek at DIP switchene står på et tilladt program. Normalt skal kun en DIP swtich være ON. Tjek at underlaget er jævnt et ujævnt underlag kan Hvis intet af ovenstående løser problemet, kan det forsøges at koble motorene direkte til batteriet, for at se om de kan køre. Hvis moteren ikke kører prøv med et nyt batteri. Robotten undviger ikke ved sammenstød med forhindring Tjek at DIP switchene står på et program, der registrerer kontakterne (DIP 3, 4 eller 5). Tjek at forbindelserne til kontakten sidder korrekt (stik 1 og 3).