BASISCURSUS
INHOUDSTAFEL INHOUDSTAFEL ............................................................................................................................... 2 VOORWOORD ................................................................................................................................. 3 INLEIDING ....................................................................................................................................... 4 DE SCHERMINDELING ............................................................................................................................ 4 DE ROBOT EDUCATOR ................................................................................................................................... 5 HET PROGRAMMEERVENSTER......................................................................................................................... 5 DE KNOPPEN EN BLOKKEN ............................................................................................................................. 6 OPDRACHTEN ...................................................................................................................................... 8 GEBRUIK VAN MOTOREN ................................................................................................................ 9 VOORUIT EN ACHTERUIT BEWEGEN .......................................................................................................... 9 DRAAIENDE BEWEGINGEN ...................................................................................................................... 9 DE HERHAALFUNCTIE .................................................................................................................... 10 ZELF EEN BLOK MAKEN .................................................................................................................. 11 SAMENVATTENDE OEFENING ........................................................................................................ 11
2
Inhoudstafel | Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS
VOORWOORD Deze cursus werd gemaakt naar aanleiding van het Comeniusproject 2007-2009 tussen VTI Veurne (België), Budai Középiskola (Budapest, Hongarije), ISS Deambrosis Natta (Italië), Portalens Gymnasium Uddevalla (Zweden) en Vocational High School of Orestiada (Griekenland). Deze 5 scholen beslisten in 2007 om een project rond LEGO MINDSTORMS op te starten. De bedoeling was dat de leerlingen van de verschillende scholen met elkaar communiceerden rond dit project,een aantal proeven met de NXT uitvoerden en uiteindelijk kwamen tot het ontwerpen van leerlingvriendelijk lesmateriaal. Al snel motiveerde de NXT in de diverse scholen allerlei leerkrachten om hiermee in hun lessen aan de slag te gaan. Vandaar dat een basiscursus werd opgesteld om snel van start te kunnen met de NXT. In onze school wordt in de eerste graad van het secundair onderwijs tijdens de lessen ICT het lesonderdeel zonder sensoren aangeboden. De leerlingen verwerken dit in groepswerk. In de tweede graad leren de leerlingen met sensoren werken en proberen ze wat moeilijkere proeven uit met de NXT. In de derde graag gaan ze dan aan de slag met LabVIEW om de NXT te programmeren. Geniet ervan!
Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS | Voorwoord
3
INLEIDING Het is de bedoeling dat we eerst en vooral onze leeromgeving goed kennen en weten waar we alle onderdelen en knoppen kunnen terugvinden.
DE SCHERMINDELING
Dit is het eerste scherm dat je ziet als je LEGO MINDSTORMS opstart. Je zult in dit scherm een keuze moeten maken: •
Start een nieuw programma. Geef het programma onmiddellijk een gepaste naam. Open het laatst gebruikte programma. Op deze manier kun je snel weer starten met de laatste oefening waarmee je bezig was.
•
Nadat je een keuze hebt gemaakt, kom je in het werkvenster waarin we ons programma zullen schrijven. Je zult merken dat het scherm uit drie delen bestaat: • • •
De knoppen Het programmeervenster De Robot Educator
4
Inleiding | Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS
DE ROBOT EDUCATOR Hierin vind je heel wat uitleg die we jullie ook in deze cursus meegeven. Er staan voorbeeldoefeningen volledig uitgewerkt. Een handig deel als je één of ander uit deze cursus bent vergeten. In de algemene werkomgeving leer je de basis van het programmeren met LEGO MINDSTORMS. In de complete werkomgeving los je wat uitgebreidere oefeningen op. Natuurlijk leuk voor wie al wat verder staat met het programmeren.
HET PROGRAMMEERVENSTER
Het programmeerdeel: Hier plaats je de blokken die je probleem oplossen.
Het downloadblok: Van hieruit plaatsen we programma’s op de NXT en proberen we het programma uit.
Als je weet waarvoor de blokken dienen, zul je deze op de juiste manier in het programmeervenster moeten plaatsen. Hier zul je dus effectief programmeren. Hier bepaal je wat je robot zal uitvoeren. Bij het programmeren zul je steeds de volgende drie stappen moeten volgen: • • •
Wat is het probleem? Hoe kunnen we dat probleem aanpakken? Probeer je werkwijze voor ogen te zien en te noteren. En dan komt het uiteindelijke programmeerwerk... Probeer vooraf altijd goed te weten wat het probleem is vooraleer je zomaar wat gaat proberen!
Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS | Inleiding
5
DE CONTROLLER Als je een programma wil downloaden op de NXT moet je robot en computer met de USB-kabel verbinden. Start de NXT op door te drukken op de oranje knop. Nu kun je het programma op de NXT downloaden door één van onderstaande knoppen uit de downloadblok/controller te gebruiken. Download het programma op de NXT.
Download het programma op de NXT en start het onmiddellijk. Download het deel van het programma dat je hebt geselecteerd en start het onmiddellijk. Stop het afspelen van het programma dat loopt op de NXT. Deze knop geeft informatie over het NXT-geheugen en de communicatieinstellingen. Gebruik deze knop om bepaalde programma’s uit de NXT te verwijderen. Ga naar geheugen, duid het programma aan dat weg mag en klik op wissen.
DE KNOPPEN EN BLOKKEN DE NXT Om goed met de NXT te kunnen werken moet je weten waarvoor de knoppen op de NXT dienen. De oranje knop op de NXT is de OK-knop . Als je wil bevestigen wat op het beeldscherm komt, druk dan op de deze knop. Als je wil terugkeren in het menu gebruik je de donkergrijze knop. Alle programma’s die op de NXT gedownload worden, komen in de map ‘My files’ terecht , meer bepaald in de submap ‘Software files’. Nadien kies je met de pijltjes het programma dat je wil afspelen. Druk op de oranje knop om het programma te selecteren. Vervolgens krijg je twee keuzemogelijkheden: •
Verwijderen van het programma door naar de prullenbak te gaan.
•
Afspelen van het programma door ‘Run’ te kiezen.
6
Inleiding | Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS
HET PROGRAMMA MINDSTORMS Om te kunnen programmeren moet je natuurlijk weten wat de mogelijkheden zijn en die vind je terug onder de knoppen. Noteer hieronder wat de verschillende knoppen voorstellen.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS | Inleiding
7
OPDRACHTEN Aan de hand van verschillende oefeningen leer je voor een eerste keer de blokken gebruiken in het programmeervenster. Opdracht 1 Laat de NXT een geluid maken.
De extensie .rbt hoef je niet in te tikken bij het invoeren van je bestandsnaam.
Bestandsnaam: geluid.rbt
1.
Klik op de knop . Klik nu op de plaats in het programmeervenster waar je start ziet staan. Het blok geluid zal daar verschijnen.
2.
Onder het programmeervenster verschijnt nu een nieuw scherm - het configuratiescherm -waarin je de instellingen van de blok kunt aanpassen. Kies een eigen geluid uit de lijst…
3.
Verbind de NXT met de USB kabel met de computer.
4.
Zorg dat de NXT aan staat en druk op de knop
.
Opdracht 2 Bestandsnaam: afbeelding.rbt Laat 3 seconden lang een trompet verschijnen op het scherm van de NXT.
1.
Klik op de knop
en plaats het blok in het programmeervenster.
2.
Kies bij de instellingen van dit blok voor ‘Signal’. Plaats de tekening in het midden van het scherm door als x-coördinaat ‘35’ en y-coördinaat ‘22’ te kiezen.
3.
Kies nu de knop
4.
Download het programma op je NXT en laat het onmiddellijk afspelen.
en dan de blok
. Stel bij de instellingen 3 seconden in.
Opdracht 3 Bestandsnaam: aftellen.rbt Laat de NXT aftellen van 3 naar 1 en laat hem daarna ‘Yes’ zeggen.
Opdracht 4 Bestandsnaam: beeld en geluid.rbt Toon op het beeldscherm de afbeelding van een treurende smiley en laat de NXT daarna ‘Game over’ zeggen.
8
Inleiding | Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS
GEBRUIK VAN MOTOREN Nu je weet hoe je beeld en geluid kunt doorsturen naar de NXT, is het tijd om de robot in beweging te brengen.
VOORUIT EN ACHTERUIT BEWEGEN Opdracht 1 Bestandsnaam: vooruit.rbt Laat de NXT 1 omwenteling vooruit bewegen.
1.
Klik op de knop
. Sleep het blok naar de plaats waar je start ziet staan.
2.
Zorg dat de instellingen van dit blok eruit zien zoals hieronder:
3.
Zorg dat de USB-kabel zowel aan de NXT als de computer is geschakeld.
4.
Download het programma op de NXT via de knop
.
Opdracht 2 Bestandsnaam: achteruit.rbt Laat de NXT 1 omwenteling achteruit bewegen.
DRAAIENDE BEWEGINGEN Opdracht 3 Bestandsnaam: hoekdraaien.rbt Laat de NXT een draaiende beweging van 4 omwentelingen naar rechts maken. Bekijk het scherm hieronder en stel de juiste instellingen in:
Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS | Gebruik van motoren
9
Opdracht 4 Bestandsnaam: puntdraaien.rbt Laat de NXT een volledige cirkel rond z’n eigen as naar rechts draaien. Kies hiervoor een vermogen van 50. Hoeveel omwentelingen moet je invullen? ............................................................................................................... Opdracht 5 Bestandsnaam: vierkantdraaien.rbt Laat de NXT een beweging naar links maken in de vorm van een vierkant en zorg ervoor dat hij terug in de startpositie komt te staan. Kies hiervoor een vermogen van 50. Hoeveel omwentelingen moet je invullen om een rechte hoek te bekomen? ..........................................................
DE HERHAALFUNCTIE Bepaalde programma’s kunnen eenvoudiger geschreven worden door de herhaalfunctie te gebruiken. Als er verschillende keren eenzelfde beweging moet uitgevoerd worden, gebruiken we best de herhaalfunctie. We proberen deze functie uit aan de hand van opdracht 5 uit het vorige hoofdstuk. Uit de uitwerking van opdracht 5 blijkt dat er eigenlijk 4 keer dezelfde beweging werd uitgevoerd. Vooruit rijden en naar links draaien en dat 4 keer na elkaar. Volg de stappen hieronder: 1.
Sleep het blok
2.
Zorg ervoor dat de volgende instellingen ingevoerd worden:
3.
Sleep nu het blok
4.
Sleep nog eens het blok in de herhaallus en stel deze in zodat je in een rechte hoek naar links beweegt. Dit zie je nu in het programmeervenster:
5.
Voer nu het programma uit.
10
naar het programmeervenster.
in de herhaallus en stel deze zo in dat de robot 2 omwentelingen vooruit beweegt.
de herhaalfunctie | Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS
ZELF EEN BLOK MAKEN Het kan gebeuren dat een bepaalde beweging heel vaak voorkomt in verschillende programma’s en dan is het goed dat je zelf een blok maakt met die bepaalde beweging. Laat ons nu - zoals in bovenstaande situatie - zelf een blok maken die 2 omwentelingen vooruit beweegt en daarna naar links draait onder een rechte hoek. 1.
Stel de 2 blokken weer in: 2 omwentelingen vooruit bewegen en een draaibeweging naar links onder een rechte hoek.
2.
Selecteer nu de 2 blokken door een kader rond deze blokken te slepen.
3.
Klik in de werkbalk op de knop Maak mijn blok
4.
Geef een naam aan dit blok en klik op volgende. Kies dan een figuur die bij het blok past en sleep die naar het vierkant bovenaan. Kies voor afsluiten.
5.
Onderaan de knoppenbalk vind je deze knop
ook terug. Klik erop zodat de “Eigen werkomgeving”
verschijnt en sta met je muisaanwijzer op de knop Mijn blokken verschijnen.
. Alle zelfgemaakte blokken
SAMENVATTENDE OEFENING In deze samenvattende oefening willen we een deel oefeningen uit het praktische examen van de rijschool uitvoeren: • • •
parkeren tussen twee wagens achteruit rijden in een nauwe doorgang parkeren in een garage.
Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS | zelf een blok maken
11
Enkele opmerkingen bij het opstellen van het parcours: • • •
Bij het parkeervak zorg je ervoor dat de lengte van dit vak gelijk is aan de lengte van de NXT + 10 cm. De breedte van de nauwe doorgang is gelijk aan de breedte van de NXT + 4 cm. De garage waarin je moet parkeren is ook gelijk aan de breedte van NXT + 4 cm.
Zo voer je het parcours uit:
12
samenvattende oefening | Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS
Cursus Basiskennis LEGO MINDSTORMS | samenvattende oefening
13
