Snabbguide för datorstyrning och robotteknik med LEGO MINDSTORMS for Schools

Transkript

1 Snabbguide för datorstyrning och robotteknik med LEGO MINDSTORMS for Schools LEGO, LEGO logon och MINDSTORMS är varumärken som tillhör LEGO Gruppen The LEGO Group. 1

2 Denna handledning är avsedd för alla som använder LEGO MINDSTORMS for Schools och programvaran ROBOLAB (version 2.0 eller senare) för första gången. Det är en kortfattad handledning som hjälper dig installera programmet och pröva på grundläggande programmeringsprinciper. Den är avsedd som en kort introduktion. Du kommer att behöva lärarvägledningen till ROBOLAB för att bli fullt insatt i ämnet. Handledningen är baserad på funktioner i ROBOLAB 2.0. Vi rekommenderar att du genomgår kursen i två steg Pilot-programmet följt av Inventor-programmet. Ha det så roligt! Du kommer att behöva ett Robotteknikset eller ett Team Challenge-set för att slutföra den här kursen. Innehåll Installera ROBOLAB samt förbereda RCX-klossen och IR-tornet Sidan 4 Installera firmware Sidan 5 Pilot-nivå 1-4 Pilot-programmet (Beräknad tidsåtgång: 1-2 timmar) Pilot-nivå 1 Sidan 6 Att slå på eller av en motor Testa dina färdigheter stanna motorn i tid Testnivå 2 Sidan 8 Introduktion av lampa, trycksensor och att ställa in kapacitetsnivåer Testa dina färdigheter ändra kapacitetsnivå och byt riktning Testnivå 3 Sidan 9 Programmering i två steg, introduktion av ljussensorn och loopar Testa dina färdigheter programmera en robot till att svara på ljusavläsningar Testnivå 4 Sidan 11 Programmering i flera steg Testa dina färdigheter programmera en robot att köra i en rektangulär bana Inventor-nivå 1-4 INVENTOR-programmet (Beräknad tidsåtgång: 2-3 timmar) Inventor-nivå 1 Sidan 13 Lära känna de grundläggande ikonerna och hur de skall sättas ihop Programmera en robot att ändra riktning i tid Inventor-nivå 2 Sidan 15 Introduktion av modifierare, ändra riktning, hoppa & landa samt slumpmässiga tidsfunktioner. Programmera en robot att upprepa ett program, ändra motorns riktning, följa ett tidsschema och spela upp ett ljud Inventor-nivå 3 Sidan 18 Introduktion av musik-, task split-, loop- och blixtlåsfunktioner Programmera två strängar, en som driver motorn och en som spelar upp musik. Programmera en sekvens som upprepas Inventor-nivå 4 Sidan 20 Introduktion av Container-kommandon Förslag på hur du kan öva upp dina färdigheter programmera två strängar med container-kommandon för att upprepa en sekvens Kortfattad introduktion till Forskare Sidan 23 Bygginstruktioner Sidan 25 2

3 LEGO MINDSTORMS for Schools använder ROBOLAB för att skriva program. ROBOLAB fungerar på både PC- och Macintosh-datorer. LEGO MINDSTORMS for Schools innehåller en RCX en programmerbar LEGO kloss. RCX är en mikrodator med tre utgångsportar; A, B och C för att ansluta motorer och lampor, samt tre ingångsportar; 1, 2 och 3 för att ansluta sensorer. ROBOLAB-program laddas ner till RCX via ett IR-torn (IR står för infrarött ljus). IR-tornet finns med serieport (COM-port) eller USB-anslutning (endast för version 2.5 eller senare). Trycksensor IR fönster Temperatursensor Tre ingångsportar för att ansluta sensorer Ljussensor Motor IR-torn med serieport (COM-port) kräver ett 9-volts batteri Tre utgångsportar för anslutning av motorer och lampor Lampa Kontakt för strömtransformator IR-torn med USB-anslutning 3

4 Installera ROBOLAB samt förbereda RCX-klossen och IR-tornet 1. Sätt in cd-skivan för ROBOLAB i din cd-enhet och starta programmet. Följ installationsanvisningarna. Installationen tar upp till 20 minuter. Anslut INTE IR-tornet förrän du blir tillsagd att göra det. 2. Sätt in 6 stycken AA-batterier i din RCX medan du väntar på att installationen ska slutföras. Ta bort den grå luckan och placera dem enligt märkningen på botten av RCX. Du kan också använda laddningsbara batterier eller en 9-12 volts LEGO transformator (produktnummer 9833). 3. När programvaran installerats avmarkerar du rutan Launch ROBOLAB, så att du INTE startar ROBOLAB ännu (Endast i ROBOLAB 2.52). 4. Du måste nu ansluta IR-tornet till din dator. Kontrollera att ROBOLAB är avstängt innan du ansluter IR-tornet via USB. ROBOLAB kommer INTE att känna av USB-tornet om du ansluter det medan ROBOLAB körs. Om du har ett IR-torn med USB ansluter du det bara till en ledig USB-port. 5. Om du har ett IR-torn med serieport måste du sätta i ett 9-voltsbatteri innan du ansluter det till serieporten (COM-port). OBS!: Den infraröda kommunikationen mellan IR-tornet och RCX-klossen har en räckvidd på 10 meter. Kommunikationen kan störas om det finns flera RCX-klossar inom ett IR-torns räckvidd. Därför bör IR-tornet alltid ställas in på Short när man arbetar med mer än en RCX i klassrummet. För torn med USB-anslutning ändra inställningarna i Kontrollpanelen i Windows. Klicka på Start-ikonen, öppna Kontrollpanelen, välj LEGO USB Tower-ikonen och välj short under Infrared Range. För att välja kort räckvidd på IR-tornet med serieport ställ reglaget på tornets främre botten till vänster. 4

5 Installera firmware Firmware är programvaran du behöver ladda ner till RCX-enheten innan du kan använda ROBOLAB för att skriva program. Du kan alltid kontrollera om firmware är installerat på din RCX genom att slå på den. Om teckenfönstret visar är firmware installerat. Om de fyra första siffrorna saknas är firmware inte installerat. Displayen visar att firmware inte är installerata RCX med firmware installerat Så här installerar du firmware: 1. Starta ROBOLAB. Gå till Start-menyn i nedre vänstra hörnet på skärmen. Välj Program och sedan ROBOLAB. 2. Klicka på Administrator. 3. Slå på RCX genom att trycka på den röda On-Off-knappen. 4. Placera RCX-enheten framför IR-tornet (RCX-enhetens IR-fönster måste vara vänt mot IR-tornet). 5. Välj Nedladdning program. Det tar ungefär 4 minuter. 6. Tryck på Tillbaka-knappen när installationen av firmware är klar. 7. RCX-enheten är nu färdig för programmering med ROBOLAB. OBS! Om du avlägsnar batterierna från RCX-enheten kommer firmware att förloras och du måste då ladda ner det på nytt. För att behålla firmware när du byter batterier måste du först slå av RCX-enheten och sedan byta batterier inom ca en minut. Om du byter batterierna ett och ett, har du en minut på dig för varje batteri. Problemlösning firmware Om firmware plötsligt förloras kan det bero på att två eller fler RCX-klossar varit inom samma IR-torns räckvidd när programmet laddades ner. Slå av de RCX-klossar du inte laddar ner till, eller placera dem utanför IR-tornets räckvidd. Ha för vana att slå av de RCX-enheter du inte använder. Detta sparar också på batterierna även om RCX-enheten slår av sig själv efter 15 minuter. Problemlösning infraröd kommunikation Starkt ljus kan störa den infraröda kommunikationen. Täck över IR-tornet och RCX-klossen. Höga temperaturer kan orsaka störningar. Arbetsplatser med datorer är ofta väldigt varma, så placera IR-tornet på golvet. Speglar och reflekterande ytor kan orsaka störningar. Vrid IR-tornet så att det pekar i en annan riktning men fortfarande mot RCX-enhetens IR-fönster. IR-torn med serieport fungerar inte. Kontrollera att batteriet sitter rätt. Om nedladdningen fortfarande inte fungerar kan du placera IR-tornet och RCX-enheten under den gröna förvaringslådan i plast eller en pappkartong. Detta bör eliminera störningar. Om datorn inte känner av IR-tornet kan du använda en automatisk avkänningsfunktion. Du kommer åt den via startsidan i ROBOLAB. Välj Administrator, Välj Com port och sedan Finn automatiskt. 5

6 PILOT-programmet nivå 1-4 (Beräknad tidsåtgång: 1-2 timmar) Pilot 1 Att slå på eller av en motor 1. Anslut en motor till port A på din RCX-enhet och slå på RCX-enheten genom att trycka på den röda On-Off-knappen. Om du ansluter ett hjul till motorn kan du se i vilken riktning den är programmerad att gå. 2. Starta ROBOLAB, välj Utvecklare och dubbelklicka på Pilot 1. Ett standardprogram kommer upp på skärmen. Motorikonen låter dig välja mellan vänster (medsols) eller höger (motsols). 3. Placera din RCX-enhet framför IR-tornet. Kontrollera att RCX-enheten är påslagen. OBSERVERA att RCX-enheten automatiskt slås av efter 15 minuter. 4. Tryck på knappen med den vita pilen, vilket är knappen för att ladda ner. En ny ruta kommer upp på skärmen och visar att nedladdningen har startat. 5. Tryck på den gröna Run -knappen på din RCX-enhet. a. Fungerar motorn? Om inte, har du anslutit kabeln till port A? b. Snurrar hjulet motsols? Om inte, vrid kabelanslutaren vid port A 180 grader och tryck på den gröna Run -knappen igen. 6. Modifiera programmet så att hjulet snurrar motsols i fyra sekunder. a. Välj motorikonen på skärmen och ändra riktningen. b. Välj sedan tidsikonen för att ändra tidsinställningen. 7. Ladda ner ditt nya program genom att trycka på den vita pilen för nedladdning och tryck sedan på den gröna Run -knappen på RCX-enheten. 6

7 Testa dina färdigheter stanna motorn i tid 1. Bygg en robot som drivs av en motor. Se bygginstruktionerna på sidan 25. Följ steg 1 till Programmera roboten till att köra framåt i en sekund. 3. Lägg ut ett måttband på golvet och testa hur långt roboten kommer på en sekund. Upprepa testet tre gånger för att räkna ut ett medelvärde av sträckan. 4. Lägg en LEGO figur eller något annat föremål på golvet bredvid måttbandet på samma avstånd som roboten förflyttade sig på en sekund. 5. Kontrollera att roboten kan köra sträckan utan att träffa figuren. 6. Upprepa steg 3, 4 och 5. Ändra tiden till 2, 4 och 6 sekunder och räkna ut sträckan för varje gång. OBS! Detta är en bra aktivitet att prova med olika grupper av barn, där alla utför samma test och jämför resultat. Låt varje grupp göra ett diagram med tid- och sträckangivelser och rita in sina resultat. 7

8 Pilot 2 Introduktion av lampa, trycksensor och att ställa in kapacitetsnivåer På den här nivån kan du arbeta med utgångsportarna A och C, ställa in kapacitetsnivå samt använda en trycksensor. Lampa 1. Se bygginstruktioner. Följ steg 4a på sidan 28 ansluta en lampa och trycksensor. 2. Om du fortfarande är på Pilot 1, välj Tillbaka och sedan Pilot Motorikonen måste ställas in på att köras medsols (peka åt höger) och på full fart (5). 4. Lampan ska ställas in på den lägsta kapacitetsnivån (1). 5. Trycksensorn måste ställas in på port 2. Välj ikonen som visar att sensorn är intryckt (se skärmbilden nedan). 6. Under den här aktiviteten håller du trycksensorn i handen och trycker när du vill att roboten ska stanna. 7. Ladda ner och kör programmet. Trycksensor Testa dina färdigheter ändra kapacitetsnivå och byta riktning Skapa din egen kombination genom att variera kapacitetsnivån för lampan och välja olika riktningar för motorn. Prova den andra ikonen för trycksensorn, som reagerar när trycksensorn släpps. Detta fungerar till exempel när roboten kör över en upphöjd yta då trycksensorn trycks in och sedan når en nedsänkt yta då trycksensorn automatiskt släpps. Ikoner för trycksensor 8

9 Pilot 3 Programmering i två steg, introduktion av ljussensorn och slingor På den här nivån kan du arbeta med alla tre utgångarna och använda ljussensorn. Nu måste du även programmera i två steg. Du kommer att behöva använde den röda stoppskylten för att blockera portar som inte används. 1. Se bygginstruktioner. Följ instruktionerna för 4b på sidan 29 ansluta en ljussensor och en lampa. 2. Välj Pilot Programmera enligt nedan: Ljussensor 4. Ladda ner programmet till RCX-enheten. 5. Tryck på den svarta View -knappen på RCX. Håll in knappen tills pilen i displayfönstret pekar på port Håll roboten i handen. Rikta sensorn mot en ljus yta (på ungefär 5 mm avstånd) och tryck på Run. Gå runt i rummet och rikta sensorn mot olika sorters ytor. När ljusdetektorn känner av en mörkare yta (5 % mindre ljus än tidigare) kommer motorn att byta riktning. Eftersom du programmerat den med en slinga kommer den att fortsätta tills du trycker på den gröna knappen igen. Problemlösning ljussensor Om ljussensorn inte avger någon signal (rött ljus) när du ansluter den till RCX-enheten betyder det att port 1, 2 och 3 på RCX-enheten INTE känner av sensorerna automatiskt. Du måste skriva ett program där ljussensorn är kopplad till port 1. Ladda ner det till RCX-enheten och kör det. Nu känner port 1 av att den är kopplad till en ljussensor. Du kan stänga av RCX-enheten, slå på den igen och ljussensorn kommer fortfarande att fungera. Port 1 9

10 Testa dina färdigheter programmera en robot till att reagera på ljusavläsningar 1. Skriv ett program i Pilot-nivå 3 som får roboten att åka framåt tills ljussensorn känner av en mörkare yta (t.ex. bordskanten). Säg sedan åt roboten att åka bakåt tills du stannar den genom att trycka på trycksensorn. Vi rekommenderar att du programmerar roboten att köra långsamt. Sätt motorns kapacitetsnivå till 2 eller Du kan också programmera lampan att lysa vid körning framåt och släckas vid körning bakåt. 3. För att få detta program att upprepas måste du aktivera sling-läget. Välj den rosa pilen och sedan sling-ikonen. Se skärmrobotden nedan. 10

11 Pilot 4 Programmering i flera steg På den här nivån kan du lägga till extra steg i processen för att göra programmet mer avancerat. När du öppnar Pilot 4 hittar du ett exempelprogram i två steg. För att undvika missförstånd när du gör ditt första program bör du radera steg 2. Tryck på den röda pilen som visat nedan, och välj sedan minustecknet och sedan Ta bort. För att skapa ytterligare steg, tryck på plustecknet. För att bläddra genom stegen, tryck på de röda pilarna. Testa dina färdigheter programmera en robot att köra i en rektangulär bana 1. Använd LEGO modellen som visas i bygginstruktionerna till dina Robotteknikset 9785/86 (sidorna 17-24) eller Team Challenge-set 9793/94 (sidorna 4-21 och 24). Studera den illustrerade innehållsöversikten som medföljer varje set. 2. Programmera din robot att köra i en rektangulär bana. Du kommer att behöva programmera sju steg. I steg ett programmerar du båda motorerna så att roboten drivs framåt. I steg två ska roboten vrida sig 90 grader. För att åstadkomma detta programmerar du en av motorerna att åka framåt, och den andra bakåt. I steg tre programmerar du roboten att åka framåt. I steg fyra ska roboten vrida sig 90 grader. I steg fem programmerar du roboten att åka framåt. I steg sex ska roboten vrida sig 90 grader. I steg sju, ska roboten slutligen åka framåt och sedan stanna. Ladda ner och kör programmet. 11

12 OBS! Efter att du slutfört steg 2 bör du ladda ner och testköra programmet för att avgöra hur lång tid det tar för modellen att vända sig 90 grader. Tänk på att hastigheten kan variera beroende på hur gamla dina batterier är. Olika typer av underlag kan också påverka hur snabbt den vänder, välj ett mjukt underlag för bästa resultat. Här är en möjlig lösning för steg 1 och 2. Grattis! Du har nu slutfört första delen av snabbguiden för programmering med LEGO MINDSTORMS for Schools. Fler idéer om hur du kan använda dessa kunskaper i klassrummet finns i aktivitetspaketen för Robotteknik- Team Challenge-seten, du kan också besöka eller för information om ytterligare set. 12

13 INVENTOR-programmet nivå 1-4 (Beräknad tidsåtgång: 2-3 timmar) Du är nu redo att gå in i en ny programmeringsfas, där the principer du lärt dig under Pilot-programmet fortfarande är viktiga, men där många nya funktioner introduceras. Programmering på den här nivån är en större utmaning och mer komplex. Vi hoppas att den här introduktionen kommer att ge dig tillräcklig kunskap för att komma igång. Programmeringen sker genom att dra ikoner från ett antal funktionspaneler och släppa dem i programmeringsfönstret. Varje Inventor-nivå erbjuder ett ökat antal programmeringsfunktioner. Inventor 1 Lära känna de grundläggande ikonerna och hur de sätts ihop Använd LEGO modellen som visas i bygginstruktionerna till dina Robotteknikset 9785/86 (sidorna 17-24) eller Team Challenge-set 9793/94 (sidorna 4-21 och 24). Studera den illustrerade innehållsöversikten som medföljer varje set. 1. Starta ROBOLAB och välj Utvecklare. Dubbelklicka på Inventor Du får nu ett standardprogram på din skärm. Maximera programmeringsfönstret. Programmeringsfönster 13

14 3. Klicka i programmeringsfönstret du kommer antingen att få se en svart pil, en vit hand, en kabelvinda eller en textediteringsfunktion. Du kan ändra musens funktion genom att trycka Tab på ditt tangentbord. Verktygspalett OBS! Du får också åtkomst till dessa funktioner genom att välja Fönster i den övre menyn och sedan välja Visa Verktygspalett. 4. Välj den svarta pilfunktionen och markera ikonen bredvid det gröna trafikljuset. Klicka på vänster musknapp and tryck delete på tangentbordet. 5. Fortsätt att välja och ta bort varje ikon tills du endast har de gröna och röda trafikljusen kvar. Du kan även ta bort flera ikoner åt gången genom att dra muspekaren över dem och sedan trycka delete. Markera och dra det röda ljuset längre till höger på skärmen. 6. Nu har du plats att välja din egen sträng av ikoner och prova att länka ihop dem. 7. Du kan kopiera det föreslagna programmet nedan, eller välja ett själv. För att länka samman ikoner trycker du på Tabtangenten tills muspekaren blir en kabelvinda. Klicka på högra hörnet på en ikon tills en ruta med texten Stopp dyker upp och klicka sedan på vänstra hörnet på den ikon du vill koppla samman den med tills texten Start dyker upp och släpp sedan. En rosa förbindelselinje dyker nu upp mellan ikonerna. Du måste nu fortsätta länkningen på detta sätt tills raden av ikoner är sammanlänkad. 8. Om dina förbindelselinjer är svarta och vita betyder det att de inte är aktiva. Gå till Redigera i menyn och välj Ta bort dåliga ledningar eller tryck Ctrl+B, vilket är ett kortkommando. Försök sedan på nytt att använda kabelvindan. 9. När alla förbindelselinjer är länkade aktiveras den vita nedladdningspilen och du kan ladda ner programmet till RCXenheten. 10. Kopiera strängen nedan och ladda ner den till din LEGO robot. Notera att på Inventor-nivån måste du sätta in stoppikoner for att programmet ska avsluta körningen av tidigare instruktion. Programmet kommer att slå på motor A och C i olika riktningar, vänta i 4 sekunder och sedan slå av alla utgångar innan det stannar. Din robot kommer att köra i cirklar i 4 sekunder. 14

15 Inventor 2 Introduktion av funktionerna Modifieringar, Ändra riktning, Hopp & Land samt Slumpmässig tid. I den övre menyn, välj Verktyg eller Projekt (beroende på version) och välj sedan Ändra nivå på Inventor. Välj Inventor 2. Dina programmeringsfunktioner utökas nu med 3 nya undermenyer Vänta på, Strukturer och Modifieringar. Vänta på, Strukturer och Modifieringar Gå till Hjälp-menyn och sedan Visa hjälp för att få reda på vad de olika ikonerna gör. Du kan också placera ikonerna på skärmen och föra musen över en specifik ikon, informationen dyker då upp automatiskt. 15

16 Använd roboten med två motorer precis som i Inventor Ta bort alla ikoner mellan start- och stoppljusen. Börja med att dra det röda trafikljuset längre åt höger så att du har tillräckligt med utrymme på skärmen för att bygga ditt program. 2. Kopiera programsträngen som visas nedan. Observera att motorikonen inte ska ha någon förutbestämd port och att ikonen för att ställa in riktning är placerad under motorikonen i funktionspaletten. Du kommer nu att använda nya programmeringsikoner, som talar om för programmet att hoppa och landa. Hopp och land är ett sätt att köra programmet i en slinga precis som på Pilot-nivån. En slinga betyder att programmet upprepas gång på gång. Det är en bra idé att börja spara programmen du skapar. Gå till Fil i huvudmenyn. Motorn är inte Ställ in riktning Hopp och land förutbestämd 3. Ladda ner och kör programmet. OBS! Modifieringar behöver också kopplas ihop. Motormodifieringar måste anslutas till den vänstra, bakre sidan, och kapacitetsnivåer till den högra, bakre sidan. Programmet startar motor A och C på kapacitetsnivå 3, väntar i 2 sekunder, ändrar sedan riktningen på motor C, väntar i 1 sekund och hoppar tillbaka till den röda landningspilen och repeterar programmet. Din robot bör nu åka framåt i två sekunder och sedan svänga i 1 sekund och sedan upprepa sekvensen. Introduktion av funktionerna Spela upp ljud och Slumpmässig tid 1. Använd roboten med två motorer precis som i Inventor 1 och samma program som ovan. 2. Du ska nu få roboten att vänta under en slumpmässigt vald tidsperiod istället för 2 och 1 sekund (se programmet under punkt 6 på sidan 17). Slumpmässig tid 3. Ta bort de båda Vänta på-ikonerna och sätt dit Slumpmässig tid-ikonen. Ta bort dåliga ledningar (visas som svarta och vita linjer istället för rosa) genom att använda Ctrl+B och sätt dit nya genom att använda kabelvindan via Tab-tangenten. (Om du använder ROBOLAB 2.5 högerklickar du på ikonen och väljer Ersätt. Nästa ikon du väljer kommer att infogas och länkas automatiskt. 16

17 4. Välj Hopp-ikonen och den röda trafikljusikonen genom att klicka och dra musen över dem. Flytta dem till höger så att det blir plats för Spela upp ljud-ikonen. Infoga ikonen efter att ha tagit bort länken mellan Slumpmässig tid- och Hoppikonen (om du använder ROBOLAB 2.5 högerklickar du på länken och väljer Infoga). 5. Sätt 3 och 2 sekunder som maximal tid (standard är 5 sekunder) genom att använda en Numerisk konstant som finns i paletten för Modifieringar. När du dragit ikonen till programmeringsfönstret kan du bestämma dess värde. Alternativt kan du använda Tab-tangenten för att komma åt Skriv -ikonen och sedan skriva in värdet i den numeriska konstanten. Skriv-ikon 6. Ladda ner programmet nedan och testa det på golvet. Programmet sätter motor A och C till kapacitetsnivå 3 och väntar en slumpmässig tid (mellan 0 och 3 sekunder), ändrar sedan riktning på motor C och väntar en slumpmässig tid (mellan 0 och 2 sekunder), spelar upp ett ljud och hoppar sedan tillbaka till den röda landningspilen och upprepar programmet. Roboten kommer att åka framåt i 0-3 sekunder, vända i 0-2 sekunder, spela upp ett ljud och sedan upprepa sekvensen. Ljudet är samma som RCX-enheten ger ifrån sig när den laddat ner ett program. 17

18 Inventor 3 Introduktion av funktionerna Musik, Fördela uppgifter, Slinga och Datafork Välj Verktyg eller Projekt (beroende på version) i huvudmenyn och välj sedan Ändra nivå på Inventor. Välj Inventor 3. Återigen utökas funktionspaletten. En ny undermeny som heter Musik finns nu och undermenyn Strukturer är utökad med tre nya funktioner Data fork, Slinga och Fördela uppgifter. Du kan också välja slumpmässig kapacitetsnivå för utgångar i undermenyn till Modifieringar. Den lilla svarta pilen i det övre högra hörnet av musikikonen indikerar att menyn går att utvidga ytterligare. Musik-ikon Datafork-ikoner Vänta på, Strukturer (inklusive Datafork), Modifieringar och Musik Kom ihåg att du kan använda Hjälp-menyn. Bläddra ner till Visa hjälp för att få reda på vad Datafork-ikoner gör. Du kan placera ikonerna på skärmen och föra musen över en specifik ikon för att få upp informationen automatiskt. Introduktion till kommandot Fördela uppgifter 1. Använd roboten med två motorer precis som i Inventor Ta bort programmet på skärmen och kopiera programsträngen nedan. Det här programmet säger åt RCX-enheten att utföra två olika uppgifter samtidigt. 3. Ladda ner programmet nedan och testa det på golvet. 18

19 I den övre strängen vänder sig motor A och C medsols, väntar i två sekunder, byter riktning, väntar i ytterligare två sekunder och hoppar sedan tillbaka till den gula pilen och börjar om igen. Den undre strängen fortsätter att spela sex toner. Programmet stoppas genom att Run -knappen tryck ner. Roboten kommer att köra fram och tillbaka medan det spelar en melodi. Introduktion av Trycksensor datafork och specificering av antal slingor 1. Använd roboten med två motorer precis som i Inventor 1. Anslut en trycksensor och se till att den är korrekt ansluten till port 2 med en lång kabel. 2. Ta bort programmet på skärmen och kopiera programsträngen nedan. Du kommer att behöva Trycksensor dataforkikonen för att roboten ska kunna veta när trycksensorn är intryckt eller inte. Trycksensor datafork 3. Ladda ner och kör programmet nedan. Försök att uppskatta programmets körtid. Slingan kommer att repeteras 30 gånger. Trycksensor datafork anger motorns riktning. Om den gula tryckknappen släpps (övre förgreningen) kommer motor A och C att vrida sig medsols (bakåtpilen), programmet väntar i en halv sekund innan den spelar upp en C-ton och återvänder till Trycksensor datafork-ikonen. Proceduren upprepas tills trycksensorn trycks in. Den undre sekvensen aktiveras nu motor A och C vrids motsols (framåtpilen), väntar i en halv sekund, spelar upp en F-ton och återvänder till Trycksensor datafork. Du kan aktivera eller släppa trycksensorn när du vill för att se hur den ändrar riktning. Efter att den övre eller undre strängen har upprepats 30 gånger kommer RCX-enheten att spela upp ett ljud som bekräftar att hela programmet har körts. Ikonen för Slinga satt till 30 19

20 Inventor 4 Introduktion av Behållare I den övre menyn, välj Verktyg eller Projekt (beroende på version) och välj sedan Ändra nivå på Inventor. Välj Inventor 4. På denna nivå får du tillgång till alla programmeringsikoner i ROBOLAB, vilket ger dig möjlighet att skriva väldigt avancerade och komplexa program. Du kan utforska möjligheterna genom att använda Visa hjälp-menyn eller handledningen Using ROBOLAB, som kan köpas med programvaran. Tre nya undermenyer dyker upp, Nollställ, Behållare och RCX till RCX kommunikation (observera att det finns ytterligare åtta undermenyer i ROBOLAB 2.5). Behållare-ikoner Ikonerna Vänta på, Strukturer, Musik, Modifieringar och Behållare Introduktion av kommandon för Behållare En Behållare är en ikon som lagrar ett värde och talar om för programmet när det ska skicka det värdet till en annan programmeringsikon. Inom Behållaren kan värdet multipliceras, divideras eller subtraheras. 1. Använd roboten med två motorer. Se till att lampan är ansluten till utgångsport B. Du kommer inte att använda motorn eller trycksensorn. 2. Ta bort programmet på skärmen och kopiera strängen nedan. För att klara denna uppgift behöver du Behållare datafork-ikonen för att tala om för roboten hur den ska reagera på värdet i behållaren. Behållare datafork-ikon 20

21 Först måste programmet vara säkert på att behållaren är tom detta är en förebyggande åtgärd mot data som fortfarande kan finnas i RCX-enheten från tidigare aktiviteter. Komplettera behållare lägger till värdet 1 till Behållare datafork. Behållare datafork är inställd på att räkna när lampan tänds och reagera när detta inträffat fem gånger. Så länge värdet är under fem, väljs den undre strängen. Den undre strängen slår på lampan, väntar i en sekund, stänger av lampan och väntar ytterligare i en sekund. Den röda Hopp-pilen ser till att programmet återvänder till den röda Land-pilen. Detta upprepas tills behållaren har lagt till värdet 1 fem gånger varefter den lägger till ett slutligt värde som säger åt Behållare datafork att välja den övre strängen, ett ljud spelas upp och programmet avslutas. Introduktion till ett annat sätt att använda kommandon för Behållare, kombinerat med ljussensor 1. Använd roboten med två motorer. Se till att ljussensorn är ansluten till port 1. Rita tio tjocka, mörka parallella linjer på en lång pappersremsa med ett indentiskt avstånd på 5 till 10 cm. 2. Ta bort programmet på skärmen och kopiera programsträngen nedan. För att klara denna uppgift behöver du Behållare datafork-kommandot för att tala om för roboten hur den ska reagera på värdet i behållaren. 3. Ladda ner och kör programmet nedan. Se först till att behållaren är tom. Motorn slås på och så fort ljussensorn känner av ett lägre ljusvärde läggs värdet 1 till Behållare datafork. När sensorn känner av ett högre ljusvärde skickar Hopp-pilen tillbaka programmet till Land-pilen. Detta upprepas fem gånger, varefter behållaren lägger till ett slutligt värde till Behållare datafork, som anger att den ska köra den övre strängen och avsluta programmet. 21

22 Förslag på hur du kan öva upp dina färdigheter Skapa en robothundvalp med ett tilltalande utseende och programmerade beteenden som rörelser och ljud. Kackerlackor gillar inte ljus. Bygg och programmera en insekt som vänder om och flyr när den utsätts för ljus. Skapa en takfläkt. Skapa en garagedörr som öppnas automatiskt. Skapa en automatisk dammsugare som vänder när den kommer i kontakt med ett föremål, eller en gräsklippare som håller sig på gräsmattan genom en ljussensor och svart tejp för att markera kanterna. Bygg en labyrint och få din robot att följa rätt väg (eller ta sig ur labyrinten). Bygg en radiobil som byter riktning när den träffar ett föremål. Komponera en egen melodi och ett dansnummer. Grattis! Du har slutfört den andra delen av snabbstart för programmering med LEGO MINDSTORMS for Schools. Fler idéer om hur du kan använda dessa kunskaper i klassrummet finns i aktivitetspaketen för Robotteknik- och Team Challenge-seten, du kan också besöka eller för information om ytterligare set. 22

23 Forskare En allmän introduktion Detta avsnitt är endast avsett som information och innehåller inga träningsscheman. Forskare utökar användningen av RCX-enheten och ROBOLAB till experiment som innefattar programmering, dataloggning, beräkningsverktyg och dokumentation. Programmeringsverktygen i Forskare är samma som de i Pilot- och Inventor-programmen med extra kommandon för dataloggning. Elever programmerar sina RCX-enheter att samla information. Efter att ha kört sina program, laddar de upp insamlat data via IR-tornet till ROBOLAB för vidare analys och jämförelser. Elever kan använda en journal till att: Anteckna hypoteser Anteckna slutsatser Lägga till tabeller och data för att stödja slut satser Publicera resultat för grafiska presentationer Programmering i Forskare Programmeringsdelen av Forskare består av fem olika nivåer. De tre första är Pilot-mallar. Nivå 4 och 5 utnyttjar flexibiliteten hos programmering i Inventor. Datatypen som samlas in beror på vilken sensor som valts i programmet. Du kan välja mellan: Trycksensor Ljussensor Temperatursensor Vinkelsensor Rotationssensor Allmän sensor för sensorer som ej kommer från LEGO Educational Division (DCP-sensorer) Navigator Ett navigatorverktyg medföljer och ger dig tillgång till följande funktioner: (i medsols ordning) Trafikljus detta tar dig till programmeringsavdelningen Den vita pilen tar dig till uppladdningsavdelningen där du laddar upp data du samlat it Hinkarna tar dig till en se-och-jämför -avdelning för data du samlat in Kalkylatorn tar dig till ett beräkningsverktyg där du kan använda aritmetik för att behandla data 23

24 Samla in data Uppladdningsavdelningen låter dig ladda upp data från RCX-enheten till datorn och se det i ett diagram. Datauppsättningar laddas upp från RCX-enheten till ROBOLAB i ett uppladdningsfönster. Alla datauppsättningar ritas upp på en egen sida i uppladdningsavdelningen. Om data förvärvats från mer än en sensor när RCX-programmet körs, öppnar uppladdningen en ny sida för varje datauppsättning. Ett fönster berättar hur många datauppsättningar som laddats upp. Alla sidor listas i navigatorns sidvalsområde. Så fort data laddats upp, visas det i en kurva i uppladdningsavdelningen. Kurvan är märkt med sensorvärdet längs y-axeln och tiden längs x-axeln. Visningen av data kan ändras genom att välja en ny typ av linje. Datauppsättningar som visas på uppladdningssidan sparas i olika lådor. Flera olika datasamlingar kan sparas i samma låda. Varje låda har en färg. Att välja olika färger för lådorna är användbart för att skilja data från olika sensorer. Du kan också döpa lådorna och ändra deras färg. Du har två valmöjligheter när du hämtar data: 1. Ladda ner programmet till RCX-enheten och spara det tills du är klar att köra och hämta data. 2. Du kan välja Direct Mode, som laddar ner programmet till RCX-enheten och börjar hämta data som visas på datorn direkt. Förslag på hur du kan öva upp dina färdigheter i Forskare Genom att använda olika sensorer för dataloggning finns det oändliga möjligheter att använda Forskare. Här är några förslag: Du vill räkna ut ljus- och temperaturförhållandena i en grotta, men det är för farligt att gå in själv. Skicka in ett RCX-robot istället. Bygg och programmera en lösning för att kyla ner en dryck så fort som möjligt. Inkludera en temperatursensor för att kontrollera hur lång tid det tar att kyla den. Hur snabbt går din robot? Använd en ljussensor monterad på en RCX-robot för att mäta hur långt den gått. Bygg en smart golfklubba. Den håller reda på hur många slag du använt genom en trycksensor som känner av varje gång du träffar bollen. Skapa en väderstation (dataloggning av temperatur, fukt, nederbörd). Använd rotationssensorn för att mäta hastigheten på ett motorlöst robot som färdas på en lutande yta. Denna handledning är en förhandstitt på produkterna inom LEGO MINDSTORMS for Schools. Om du vill utforska de obegränsade möjligheterna med ROBOLAB, läs lärarvägledningen som finns i pdf-format tillsammans med programvaran ROBOLAB. Du kan också hitta inspiration på LEGO Educational Divisions hemsida: eller 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