METODICKÝ LIST K TECHNICKÉMU KROUŽKU: Název kroužku: Naprogramuj si svého robota Jméno autora kroužku: Ing. Roman Stark, CSc. Anotace: Ze stavebnice LEGO Mindstorms NXT si postav svého robota nebo nějaké zařízení z této stavebnice. Klíčová slova: LEGO, NXT, robot, zařízení. Cíle kroužku: Seznámit děti se stavebnicí, motivovat je k postavení funkčního robota. Cílová skupina: Žáci základních škol: I. a II. stupeň, žáci středních škol: 1. až 4. ročník. Min. a max. počet účastníků: Minimální počet 2, maximální počet 8. Klíčové kompetence: Manuální kompetence, kompetence k řešení problému. Časová náročnost lekcí: 4 hodiny (dle potřeby a zájmu). Nároky na místo a prostor: Učebna (stůl a židle), počítač (stolní či notebook), větší prostor pro akci. Vybavení, pomůcky, materiál: PC. Stavebnice LEGO Mindstorms NXT. Bezpečnostní požadavky: Vzhledem k naplánovaným činnostem kroužku byli žáci v nezbytném rozsahu seznámeni s možnými riziky a s vybranými bezpečnostními požadavky, které souvisí s aktivitami kroužku.
Metody a formy práce: Podle schopností žáků, převažuje individuální přístup po výkladu. Popis a organizace výukové aktivity v jednotlivých krocích (návod pro realizátora): Výklad: seznámení se stavebnicí Možnosti řešení, ukázky jednotlivých řešení Výběr řešení a vlastní realizace Vyzkoušení funkčnosti Doporučená literatura ke studiu: Návod ke stavebnici (PDF soubor jako příloha). Reference: Harmonogram kroužku: Kroužek je realizován v návaznosti na jednotlivé aktivity projektu. Schůzky probíhají dle zájmu. Zpracoval: Ing. Roman Stark, CSc.
NAPROGRAMUJTE SI SVÉHO ROBOTA (ŠKORPIÓNA) ÚLOHA Č. 4 Obrázek 1: Robot sestavený ze stavebnice LEGO Mindstorms NXT Seznámení se stavebnicí, která obsahuje: Jednotlivé díly stavebnice Řídící (programovatelnou) jednotku Zdroj energie (nabíjecí baterie) Senzory: ultrazvukový, dotykový, světelný, zvukový (akustický) Interaktivní servomotorky Propojovací kabely LED lampy Software NXT 2.0 NXT řídící jednotka (kostka) Mozek robota, jednotlivé funkce (zapínání, vypínání, ovládání) Jednotlivé porty kostky pro připojení senzorů (1-4) o Port 1: dotykový senzor o Port 2: zvukový senzor o Port 3: světelný senzor o Port 4: ultrazvukový senzor Jednotlivé porty kostky pro připojení servomotorků (A-C) o Port A: Motor nebo lampa pro zvláštní využití o Port B: Motor na levé straně podvozku o Port C: Motor na pravé straně podvozku Pro nahrávání programu z PC slouží o USB kabel, resp. Bluetooth
Jednotlivé senzory: Dotykový senzor: reaguje na stav stlačení či uvolnění (zapnuto/vypnuto) o Stav 0: senzor je uvolněný o Stav 1: senzor je stlačený Senzor zvuku: reaguje na zvuk či detekuje intenzitu zvuku v db o Měří zvuk do cca 90 db o 10-30% velikost hovoru v okolí senzoru, nad 30% je to větší hluk (hudba) Světelný senzor: umožní robotu vidění (rozlišuje světlo a tmu) o Dokáže poznat intenzitu světla v místnosti o Změřit intenzitu světla barevných povrchů Ultrazvukový senzor: umožňuje robotu vidět, hledat předměty, vyhýbat se překážkám, měřit vzdálenost a zaznamenávat pohyb o Měří vzdálenost v cm o Dokáže změřit vzdálenost od 0-255 cm s přesností +/- 3 cm Lineární servomotory: umožňují robotu se pohybovat Motor má vestavěný rotační senzor, který měří otáčení ve stupních s přesností +/- 1 stupeň Lampy: Obrázek 2: Servopohon robota Lampy se zapínají/vypínají v závislosti na světelných poměrech okolí.
SOFTWARE Education NXT 2.0: Intuitivní ikonografické prostředí Optimalizovaná verze profi verze LabView Spuštění programu: o 1. krok: GO Sound Block Download and run nebo o 1. krok: File New Vložit block Dowvload Stručný přehled grafického prostředí software: 1. Robot Educator 2. Můj portál 3. Panel nástrojů 4. Pracovní plocha 5. Malé pomocné okno 6. Mapa pracovní plochy 7. Paleta programování 8. Konfigurační panel 9. Panel řízení 10. Okno NXT Obrázek 3: Grafické prostředí software Education NXT 2.0
Vlastní úloha: Instrukce: Naprogramujte robota tak, aby se pohyboval směrem dopředu (rovnoměrně), pomocí ultrazvukového senzoru nechť detekuje překážku (soupeře, cca 5 cm od ní). Zastaví a zaútočí svým ocáskem na soupeře. Jakmile se ocas dotkne soupeře, dotykový senzor se stlačí a to je důvod vrátit ocas do původní polohy (počáteční...). Softwarové řešení: Obrázek 4: Softwarové řešení Alternativní zadání: a) pohyb škorpiona proti překážce, detekce překážky a obranný pohyb zpět (couvání) b) pohyb škorpióna pro trajektorii, otočení se apod.