Lego Mindstorms NXT OPH oppimisympäristöjen kehittämishanke 2011-2013 (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 1
Anturi- ja moottoriportit A B C 1 2 3 4 (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 2
Ohjausyksikön napit Virta päälle/enter Taakse Eteen Palaa/ tyhjennä (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 3
Päävalikko Yksiköllä ohjelmointi Sensorien näyttö Langaton yhteys (esim. kännykkäohjaus) Tiedostot Tiedonkeruu Asetukset Kokeiluohjelmat (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 4
Servomoottori (1/4) Sähkömoottori kätevillä lisävarusteilla Vaihteisto Akseli voidaan kytkeä suoraan pyörään Asento-anturi Kertoo akselin tämänhetkisen asennon Servo-ohjaus Akseli voidaan käskeä kääntymään tarkasti vaikka 45 astetta) Akseli (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 5
Vaihteisto Asento-anturi (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 6
Servomoottori (2/4) Toiminta (moottoritila) 1. Ohjelma asettaa pyörimissuunnan ja nopeuden (power) 2. Moottori pyörii kunnes ohjelma pysäyttää sen (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 7
Servomoottori (3/4) Toiminta (servo-ohjaustila) 1. Ohjelma asettaa pyörimissuunnan, halutun kulman ja nopeuden (power) 2. Moottori pyörii kunnes haluttu kulma on saavutettu Kulman lisäksi voidaan asettaa haluttu määrä täysiä kierroksia (rotations) 45 45 (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 8
Ohjelmointi/ moottori (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 9
Lamppu Kytketään kuten moottori Lamppujohdolla Moottoriporttiin (A,B tai C) Lampun kirkkautta voi säätää (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 10
Ohjelmointi/ lamppu ja moottori (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 11
Anturit Kosketus Ääni Valo Ultraääni (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 12
Kosketusanturi Tunnistaa kosketuksen Periaatteessa kytkin Toiminta 1. Robotti kohtaa esteen (esim. seinä) 2. Oranssi tappi painuu pohjaan 3. Kytkin menee kiinni Kytkin auki Este Kytkin kiinni (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 13
Käyttöesimerkkejä Törmäyksen tunnistaminen Puskuriin kiinnitettynä Käynnistäminen (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 14
Ohjelmointi/ kosketusanturi + lamppu ja moottori (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 15
Valoanturi (1/4) Tunnistaa valon määrän Näytetään prosentteina 0-100% Riippuu ympäristön valotasosta Pitää kalibroida käyttöympäristöön (mikä on täällä tummaa?) Kaksi toimintatilaa Valotaso (ambient light) Heijastunut valo (reflected light) punainen led palaa Valoa LEDlamppu Anturi 100% 40% 0% (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 16
Valoanturi (2/4) Toiminta (valotaso) 1. Anturi osoittaa varjoon (esim. seinä) 2. Valotaso laskee 3. Anturi osoittaa valoon (esim. ikkuna) 4. Valotaso nousee Tumma ympäristö 100% 40% 0% 100% 60% 0% Vaalea ympäristö (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 17
Valoanturi (3/4) Toiminta (heijastunut valo) 1. Punainen LED valo on päällä 2. Robotti lähestyy estettä (esim. seinä) 3. Heijastunut valotaso nousee Este 100% 40% 0% Valo heijastuu esteestä 100% 60% 0% (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 18
Valoanturi (4/4) Toiminta (heijastunut valo) 1. Punainen LED valo on päällä 2. Anturin edessä sininen pallo (tumma väri) 3. Heijastunut valotaso matala 4. Anturin edessä punainen pallo (vaalea väri) 5. Heijastunut valotaso korkea Tumma väri Vaalea väri 100% 40% 0% 100% 60% 0% (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 19
Käyttöesimerkkejä Suunnan tunnistaminen Ikkunan tai lampun suunnassa suuri valotaso Pallon tunnistaminen Punaisella pallolla suurempi heijastunut valotaso Viivan tunnistaminen Tumman viivan kohdalla pienempi heijastunut valotaso (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 20
Huomioitavaa Valotason arvot pitää kokeilla (kalibrointi) Heijastus riippuu pinnan materiaalista ja kulmasta Karkea pinta heijastaa huonommin Vino pinta heijastaa valon sivuun Anturin sijoitus Anturi kannattaa sijoittaa lähelle heijastavaa pintaa Suojaus paperitötteröllä tms. (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 21
Ohjelmointi/ valoanturi + lamppu ja moottori (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 22
Äänianturi (1/2) Tunnistaa äänenvoimakkuuden Periaatteessa mikrofoni Näytetään prosentteina 0-100% Riippuu ympäristön melutasosta Pitää kalibroida käyttöympäristöön (mikä on täällä kova ääni?) Kaksi mittaustapaa (db/dba) Normaalisti dba (mittaa ihmisen kuulemat äänet) Äänilähde Anturi 100% 40% 0% (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 23
Äänianturi (2/2) Toiminta 1. Robotti kaukana äänilähteestä 2. Matala lukema 3. Robotti lähestyy äänilähdettä 4. Lukema kasvaa Anturi 100% 10% 0% Anturi 100% 40% 0% (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 24
Käyttöesimerkkejä Suunnan tunnistaminen Äänilähteen suunnassa suuri äänitaso Toiminnan käynnistys Suunnan vaihto huudolla tai taputuksella (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 25
Ohjelmointi/ äänianturi + lamppu ja moottori (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 26
Ultraäänianturi (1/2) Mittaa etäisyyden Periaatteessa kaikuluotain (kuten lepakolla) Mittausalue 0-2,5m (+/- 3 cm) Käyttää ultraääntä Korkea taajuus, ihminen ei kuule (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 27
Ultraäänianturi (1/2) Toiminta 1. Lähetin lähettää ultraäänipulssin 2. Vastaanotin mittaa aikaviiveen ja laskee etäisyyden (etäisyys=nopeus*aika) 1 Lähetin lähetys kaiku aika Este 2 Vastaanotin Este (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 28
Käyttöesimerkkejä Etäisyyden mittaaminen Liikkeen tunnistaminen Robotti paikallaan Jos etäisyys muuttuu niin liikettä edessä (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 29
Huomioitavaa Heijastus pitää tulla takaisin anturiin Ei toimi vinoa pintaa vastaan Kaksi anturia samassa tilassa voivat häiritä toisiaan Toinen vastaanottaa toisen pulssin Este Heijastunut pulssi (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 30
Ohjelmointi/ ultraäänianturi + lamppu ja moottori (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 31
Anturien kalibrointi Valo- ja äänianturi pitää kalibroida Kerran joka huoneessa Uudestaan jos valaistus/melutaso muuttuu Tools > Calibrate Sensors (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 32
Rakentelu- ja ohjelmointiohjeita Vinkkilinkit (oma blogi) NXT ohjelmointiohjelma Robot Educator http://www.nxtprograms.com/projects.html (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 33
Rakentakaa supervempain tai hauskin laite Materiaalit Lego NXT Innokas luokan materiaalit (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 34