Εισαγωγή στην Τεχνολογία Εργαστήριο: Εισαγωγή στην ρομποτική

Εισαγωγή Σκοπός του εργαστηρίου είναι να χτίσουμε και να προγραμματίσουμε μια σειρά από LEGO robots. Κατά τη διάρκεια του εργαστηρίου θα εκτελέσετε μια σειρά από ασκήσεις, ο στόχος των οποίων είναι να αποκτήσετε κάποιες γνώσεις και εμπειρίες στο χτίσιμο των ρομπότ. Απώτερος στόχος του εργαστηρίου είναι ο σχεδιασμός των ρομπότ που θα λάβουν μέρος στο πρωτάθλημα “Robo-pong”.

Κανόνες Εργαστηρίου Τα κουτιά με τα κομμάτια LEGO θα χρησιμοποιηθούν από φοιτητές στα επόμενα χρόνια. Είσαστε υπεύθυνοι να παραδώσετε το κουτί όπως ακριβώς το βρήκατε! Απαγορεύεται η χρήση κόλλας (γόμας)! Απαγορεύεται η αλλοίωση οποιουδήποτε κομματιού LEGO!

«Φιλοσοφία» Εργαστηρίου Αυτό είναι πραγματικό εργαστήριο και όχι επίδειξη! Η κάθε ομάδα είναι υπεύθυνη για το σχεδιασμό, κατασκευή, και προγραμματισμό του ρομπότ της. Ο ρόλος διδασκόντων και βοηθών είναι απλά συμβουλευτικός! Κάθε ομάδα πρέπει να πάρει πρωτοβουλίες

Αξιολόγηση Το εργαστήριο αυτό αποτελεί το 25% του βαθμού σας στο ΗΜΥ100. Ο μέγιστος βαθμός για το εργαστήριο είναι το 10 και για να περάσετε το μάθημα ΗΜΥ100 πρέπει να αποκομήσετε τουλάχιστον 5. Θα υπάρχουν εβδομαδιαίες εργαστηριακές ασκήσεις Πριν αναχωρήσετε από το εργαστήριο πρέπει να παρουσιάσετε στον επιτηρητή το ρομπότ σας. Κάθε ομάδα πρέπει να διατηρεί ιστοσελίδα στην οποία θα δημοσιεύει τις εκθέσεις για κάθε εργαστηριακή άσκηση. Κάθε έκθεση πρέπει να δημοσιεύεται το πολύ μια βδομάδα μετά την εκτέλεση της άσκησης. Η πρωταθλήτρια ομάδα στο πρωτάθλημα Robopong παίρνει αυτόματα 10, ενώ η δευτεραθλήτρια πείρνει τουλάχιστον 8.

Έκθεση Εργαστηρίου Κάθε έκθεση πρέπει τουλάχιστον να περιέχει τις ακόλουθες πληροφορίες Απώτερος στόχος του ρομπότ και στρατηγική Περιγραφή της λειτουργίας του ρομπότ με λόγια και Διάγραμμα Pοής. Κατασκευή. Προσπαθήστε να εξηγήσετε τους λόγους που σας ώθησαν στη συγκεκριμένη κατασκευή. Εξηγήστε τι δούλεψε και τι δε δούλεψε. Αξιολόγηση του ρομπότ σε σύγκριση με τους στόχους. Αναφέρετε τι έπρεπε να γίνει ώστε το ρομπότ να πετύχει καλύτερα τους στόχους του. Όλη η έκθεση δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 2-3 σελίδες Α4 (φωτογραφίες και διαγράμματα εξαιρούνται).

Πληροφορίες Ιστοσελίδα μαθήματος: Ιστοσελίδα της LEGO http://www.eng.ucy.ac.cy/gellinas/index_ECE100.html Ιστοσελίδα της LEGO http://www.lego.com/mindstorms Εγχειρίδιο προγραμματισμού της LEGO Διδάσκων και βοηθοί Προτιμότερη μορφή επικοινωνίας: Email christosp@ucy.ac.cy {markou,faniseng,…}@ucy.ac.cy

Ώρα για Frappe! Ανοίγω το κουτί με το Nescafe Βάζω το μίξερ στο ποτήρι Κλείνω τη βρύση Παίρνω 1 κουτάλι καφέ Πατώ το διακόπτη μέχρις ότου ανακατευτεί ο καφές Βάζω το κουτάλι στο ποτήρι Βγάζω και αφήνω το μίξερ Αφήνω το κουτάλι στον πάγκο Ανοίγω προσεκτικά τη βρύση Ανοίγω προσεκτικά τη βρύση Γεμίζω τον ποτήρι με νερό Γεμίζω τον πάτο του ποτηριού με νερό Κλείνω τη βρύση Σερβίρω

Ρουτίνες Ανοίγω το κουτί με το Nescafe Παίρνω 1 κουτάλι καφέ Βάζω χ κουτάλια καφέ Βάζω το κουτάλι στο ποτήρι Αφήνω το κουτάλι Ανοίγω προσεκτικά τη βρύση Γεμίζω τον πάτο του ποτηριού με νερό Βάζω λίγο νερό Κλείνω τη βρύση

Ρουτίνες Βάζω το μίξερ στο ποτήρι Πατώ το διακόπτη μέχρις ότου ανακατευτεί ο καφές Ανακατεύω τον καφέ Βγάζω και αφήνω το μίξερ Προσθέτω παγάκια Ανοίγω προσεκτικά τη βρύση Γεμίζω με νερό Γεμίζω τον ποτήρι με νερό Κλείνω τη βρύση Σερβίρω

Διάγραμμα Ροής (Flowchart) Αρχή Γάλα; Όχι Ναι Βάζω χ κουταλάκια καφέ Βάζω λίγο νερό Προσθέτω γάλα Ανακατεύω τον καφέ Γεμίζω νερό Προσθέτω παγάκια Σερβίρω Τέλος

Έξοδοι (outputs) (A-B-C) Κομμάτια LEGO RCX: Επεξεργαστής Είσοδοι (inputs) (1-2-3) Έξοδοι (outputs) (A-B-C) Ενεργοποιητές(actuators) Κινητήρες Λάμπες Πιστόνια … Αισθητήρες (sensors) Διακόπτες Photo-switch Θερμοκρασίας Angle sensors …

Ρομπότ που αποφεύγει τα εμπόδια (Έκδοση 1) Στόχος: Ρομπότ κινείται προς τα εμπρός. Μόλις βρει εμπόδιο αλλάζει κατεύθυνση και κινείται προς τα πίσω για 3 δευτερόλεπτα. Υλικά RCX (επεξεργαστής) 1 κινητήρας 1 διακόπτης (ON/OFF) 2 άξονες και 4 τροχοί Γρανάζια (gears) Κατασκευαστική εισήγηση: Back and forth chassis (page 14) Bumper 3 (page 30)

Διάγραμμα Ροής (Flowchart) Αρχή Ερώτηση: Πως ανιχνεύω τα εμπόδια; Απάντηση: Με αισθητήρες (sensors) Αισθητήρα επαφής Αισθητήρα Φωτός … Π.χ. Δείτε τις κατασκευές της σελίδας 30. Ξεκίνημα κινητήρα στη θέση Α Εάν βρεθεί εμπόδιο Άλλαξε την κατεύθυνση του μοτέρ Περίμενε 3 δευτερόλεπτα Σταμάτα τον κινητήρα Τέλος

Προγραμματισμός του RCX Αποφυγή εμποδίων (Έκδοση 1.1) Τέλος Αρχή Μόλις πατηθεί ο διακόπτης στην είσοδο 1 Περίμενε 3 δευτερόλεπτα Σταμάτα το μοτέρ Α Ξεκίνα τον κινητήρα Α σε κατεύθυνση μπροστά και ταχύτητα 5 Ξεκίνα το μοτέρ Α σε κατεύθυνση πίσω και ταχύτητα 3

Αποφυγή εμποδίων (Έκδοση 1.2) Τέλος Αρχή Μόλις το φως στον αισθητήρα 2 υπερβεί το 50 Περίμενε 3 δευτερόλεπτα Σταμάτα τον κινητήρα Α Ξεκίνα το μοτέρ Α σε κατεύθυνση μπροστά και ταχύτητα 5 Ξεκίνα το μοτέρ Α σε κατεύθυνση πίσω και ταχύτητα 3

Διαφορές έκδοσης 1.1 και 1.2 Στην έκδοση 1, το ρομπότ για να ανιχνεύσει το εμπόδιο πρέπει να το αγγίξει (δηλαδή πρέπει να προηγηθεί σύγκρουση). Στην έκδοση 2, το ρομπότ μπορεί να ανιχνεύσει το εμπόδιο πριν το αγγίξει (δηλαδή δεν πρέπει να προηγηθεί σύγκρουση) Αν τα δυο ρομπότ ήταν τραίνα, σε πιο από τα δυο θα προτιμούσατε να ταξιδεύετε;

Άσκηση: Αποφυγή εμποδίων (Έκδοση 1.3) Στόχος: Ρομπότ κινείται προς τα εμπρός με μέγιστη ταχύτητα. Όσο πλησιάζει προς το εμπόδιο, ελαττώνει σταδιακά ταχύτητα. Μόλις αγγίξει στο εμπόδιο, αλλάζει κατεύθυνση και κινείται αργά προς τα πίσω για 5 δευτερόλεπτα. Έκθεση Ημερομηνία δημοσίευσης Τετάρτη, 25 Οκτωβρίου Στην έκθεση σας περιγράψτε, συγκρίνετε και σχολιάστε τις 3 εκδόσεις του ρομπότ. Μπορείτε να χρησιμοποίησετε φωτογραφίες και video του ρομπότ σας http://www.eng.ucy.ac.cy/robot/