Mehhatroonika ja robootika valikkursus
-
Upload
sawyer-herrera -
Category
Documents
-
view
65 -
download
7
description
Transcript of Mehhatroonika ja robootika valikkursus
![Page 1: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/1.jpg)
MEHHATROONIKA JA ROBOOTIKA VALIKKURSUS
Heilo AltinRamon Rantsus Sven Hendrikson
Ranel SarapuuTartu 2013
![Page 2: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/2.jpg)
Ülesanded• http://robootika.ee/lego/moodle - REGISTREERI END
KASUTAJAKS• Pane allkiri allkirjade lehtedele• Täida seirearuanne• Roheline komm – Minu täitumata unistus• Punane komm – Minu esimene suudlus• Pruun komm – Minu lapsepõlve eredaim seik
![Page 3: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/3.jpg)
Koolituse korraldus
4 astet 80 tundi
NXT & Kodulabor
9.- 10. veebruar LEGO
Ööbimine ja söök
Materjalid
8.- 9. märts Kodulabor
22.- 23. märts Kodulabor
![Page 4: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/4.jpg)
Koolituse korraldus
Ajakava: I Päev Algus 10:30 Lõuna 13:00 - 14:00 Orienteeruv lõpp 17:00
II Päev Algus 09:00 Lõuna 12:00-13:00 Orienteeruv lõpp 16:00
![Page 5: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/5.jpg)
Kursuse materjalid
Õpik
NXT töövihik
Kodulabori töövihik
Õpiku õpetajaraamat
NXT töövihiku õpetajaraamat
Kodulabori töövihiku
õpetajaraamat
Sõnastik
![Page 6: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/6.jpg)
Kursuse ülesehitus 1
Robootika
põhialused (4 t)
•Tund 1.-2.•Sissejuhat
us / loeng•Tund 3.-4.•Robootika
süsteem: andur-kontroller-täitur / loeng-praktiline töö
Täiturid (6 t)
•Tund 5.-6.•Näidikud
ja ekraanid / loeng-praktiline töö
•Tund 7.-8.•Elektrimo
otorid / loeng-praktiline töö
![Page 7: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/7.jpg)
Kursuse ülesehitus 2
Andurid (8 t)
•Tund 9.-12.•Andurid /
sissejuhatus
•Analoogandurid / loeng-praktiline töö
•Tund 13.-16.
•Digitaalandurid / loeng-praktiline töö
Liikumismehhanismid ja positsioneerimine(2t)
•Tund 17.-18.
•Liikumismehhanismid ja positsioneerimine / loeng-praktiline töö
![Page 8: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/8.jpg)
Kursuse ülesehitus 3
Infotöötlus (8
t)
•Tund 19.-22.
•Andmeside / loeng-praktiline töö
•Tund 23.-26.
•Andmete kogumine ja töötlemine / loeng-praktiline töö
Projekt (9 t)
•Tund 27.-35.
•Intelligentne robootika süsteem / praktiline töö
•Kokkuvõte - eraldi
![Page 9: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/9.jpg)
Paaristunni ülesehitus
0
•Praktiline ettevalmistus (robotite seisukord, arvutid, ülesande püstitus)
1. tund
•Teooriatund - õpik
•Diskussioon ja näited
•Test (valikuline – kodutöö/hindamine)
2. tund
•Praktikatund – töövihik
![Page 10: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/10.jpg)
Eessõna
![Page 11: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/11.jpg)
Sissejuhatus ja programmeerimine
Peatükiga tutvumine & testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 12: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/12.jpg)
Sissejuhatus ja programmeerimine
Mehhatroonika
Automaatika ...
Robootika
SeadusedPõlvkonnad
![Page 13: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/13.jpg)
Sissejuhatus ja programmeerimine
![Page 14: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/14.jpg)
Samm 1
Samm 2
Tingimus
ALGORITM
![Page 15: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/15.jpg)
• http://www.youtube.com/watch?v=EzjkBwZtxp4&feature=related
• http://www.youtube.com/watch?v=5BLIztQNEmM
• http://www.youtube.com/watch?v=2STTNYNF4lk&feature=related
• NAO
![Page 16: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/16.jpg)
• Kas peatükk oli loetav?
• Kas infot oli piisavalt?
• Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
• Mida võiks muuta?
![Page 17: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/17.jpg)
Sissejuhatus - töövihik – Ülesanne 1• Puuteanduriga tutvumine• Ultrahelianduriga tutvumine• Helianduriga tutvumine• Valgustugevuse anduriga tutvumine
![Page 18: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/18.jpg)
Sissejuhatus - töövihik – Ülesanne 2
Mitme anduriga kasutamine:• puuteandurit all hoides käivitab robot korraga kaks
mootorit;• kui ruumi valgustugevus langeb alla teatud piiri (näiteks
50% maksimaalsest anduri mõõdetavast väärtusest), siis teeb robot häält;
• kui objekt asub lähemal kui 30 cm, siis robot vilgutab ekraanil kirja „STOP";
• kui helitugevus ruumis on kõrgem kui 80% maksimaalsest anduri mõõdetavast väärtusest, siis robot peatab oma töö.
![Page 19: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/19.jpg)
Robootika süsteemid ja kontroller
Peatükiga tutvumine & testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 20: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/20.jpg)
Robootika süsteemid ja kontroller
EksperimentPatsutati õlale?
Mitu kordaMidagi muudInfo täituritle: karju
VIGA2 korda
Info täiturile: tõsta parem käsi
1 kordInfo täiturile:
langeta parem käsi
JAHEI
![Page 21: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/21.jpg)
Robootika süsteemid ja kontroller
![Page 22: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/22.jpg)
• Kas peatükk oli loetav?
• Kas infot oli piisavalt?
• Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
• Mida võiks muuta?
![Page 23: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/23.jpg)
Robootika süsteemid – töövihik – Ülesanne 1
Sinu ülesandeks on ehitada robot, mis liigub ühe või kahe mootori abil otse ning suudab mootori abil eemaldada tema ees oleva takistuse, milleks on LEGO Mindstorms NXT baaskomplekti etikettpapp (vt joonist 1). Seina tuvastamiseks sobiliku anduri võite ise valida, kuid arvestage, et andur ei tohi vastu seina puutuda.
![Page 24: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/24.jpg)
Robootika süsteemid – töövihik – Ülesanne 2
Ülesandes 1 ehitasite roboti, mis eemaldas ühelt andurilt saadud andmete põhjal takistusi. Sinu teine ülesanne on sama seina eemaldamiseks kasutada sama robotit, kuid kahe anduriga. Tuvastamaks, kumba andurit kasutati, peab robot mängima iseloomulikku heli või tooni.
![Page 25: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/25.jpg)
Näidikud ja ekraanid
Peatükiga tutvumine & testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 26: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/26.jpg)
Näidikud ja ekraanid• Milleks üldse vaja ?
• Programmeerimise lõpp• Märguanne• Suur monitor vs väike mobiiltelefoni ekraan
• Lamp • Valgusdiood (LED)• Numbernäidik• Ekraan - vedelkristallekraan (LCD)• LED ekraan• Orgaaniline LED (OLED) ekraan
![Page 27: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/27.jpg)
Näidikud ja ekraanid
![Page 28: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/28.jpg)
• Kas peatükk oli loetav?
• Kas infot oli piisavalt?
• Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
• Mida võiks muuta?
![Page 29: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/29.jpg)
Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 1
Sinu esimeseks ülesandeks on tutvuda NXT baaskomplekti kuuluva lambiga. Tee selline robot, mis NXT juhtploki vasaku nupu vajutamisel süütab lambi ja, kui nuppu ei vajutata, siis lamp ei sütti. NB! Selleks, et lampi robotiga ühendada, on teil kasutada NXT komplektiga kaasas olev spetsiaalne kaabel. Mitme lambi olemasolul täiendage oma programmi selliselt, et kui vajutate juhtplokil vasakut nuppu, siis süttib roheline lamp, ja kui paremat nuppu, siis punane lamp. Oranzi nupu vajutamisel vilguvad mõlemad lambid 10 korda.
![Page 30: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/30.jpg)
Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 2
Sinu teiseks lihtsaks ülesandeks on NXT ekraanile kuvada naerunägu.
![Page 31: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/31.jpg)
Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 3
Järgmiseks ülesandeks on ekraani keskele kirjutada oma eesnimi. Selle ülesande käigus õpid ekraani koordinaatteljestikust arusaamist. Kui oled eesnime ilusti ekraanile saanud, siis täienda oma programmi selliselt, et ekraani ülemisse ossa kirjutatakse „Mina olen" ja keskele jääb sinu eesnimi. Meeles tuleb pidada, et NXT ei oska täpitähti kasutada!
![Page 32: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/32.jpg)
Näidikud ja ekraanid – töövihik – Ülesanne 4
Natuke suuremaks väljakutseks on NXT-ga stopperi tegemine (Vihjeks: „Loop" -> „Count" -> „Counter"). Kõigepealt tuleks ekraanile kirjutada „Stopperi k2ivitab NXT oranz nupp", vt joonis 7 vasakul. Pärast oranži nupu vajutamist, kuvatakse ekraanile sekundid, mis hakkavad kohe muutuma (st stopper käivitub), vaata joonis 7 paremal. Lisana võiksite oma stopperile lisada ka kirje „NXT hall nupp l6petab stopperi".
Kui aega jääb üle, siis modifitseerige oma programmi selliselt, et stopper kuvaks ka minuteid. Eriti tublid võiksid proovida stopperi suvalisel ajal sulgemist nii, et viimane aeg jääks näiteks 5 sekundiks NXT ekraanile.
![Page 33: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/33.jpg)
Elektrimootorid
Peatükiga tutvumine & testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 34: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/34.jpg)
Elektrimootorid• Milleks elektrimootorid?• Erinevad tüübid
• Vahelduvvoolumootor• Alalisvoolumootor
• Servomootor, samm-mootor, lineaarmootor/lineaaraktuaator
• Lihtne ülevaade• Kus robootikas kasutatakse• Plussid ja miinused
![Page 35: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/35.jpg)
Elektrimootorid• II tase
• Sisemus• Juhtimine
![Page 36: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/36.jpg)
Elektrimootorid
![Page 37: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/37.jpg)
• Kas peatükk oli loetav?
• Kas infot oli piisavalt?
• Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
• Mida võiks muuta?
![Page 38: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/38.jpg)
Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 1
• Sinu ülesandeks on tutvuda LEGO Mindstorms EDU NXT baasmootoriga. Selleks teeme läbi kõige lihtsamad toimingud, mida ühe mootoriga teha saab. Püüa oma baasrobotiga sõita otse 4 rattapööret, seejärel pööra sujuva kaarega paremale ja siis järsult vasakule. Seejärel uurige mootori liigutamise erinevaid võimalusi (Rotations, Seconds, Degrees, Unlimited).
• Kuidas mõjutab „Steering"-liuguri liigutamine roboti pöörderaadiust?• Kas rattapöördeid (rotations) on võimalik ka poolitada? Millist
kirjavahemärki selle juures kasutati?• Kas mootori käigushoidmisel kasutatav „Unlimited" laseb mootoril
töötada senikaua, kuni aku tühjaks saab? Mis siis, kui robot on vooluvõrgus, st aku laeb?
• Mida tähendab mootoriploki juures käsk „Next Action" -> „Brake" või -> „Coast". Millises situatsioonis võiks ühte või teist vaja minna?
• Mida tuleb selleks teha, et robot pööraks paremale täpselt 45°, 90° ja 180°. Millest reaalsete kraadide erinevus tingitud on?
![Page 39: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/39.jpg)
Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 2
• Sinu ülesandeks on katse- ja eksitusmeetodi abil uurida baasmootori erinevate liigutamisvõimaluste täpsuseid. Selleks küsige õpetajalt mõõdulinti ja mõõtke ära teepikkus, kuhu robot mingi kindla pöörete arvu, kraadide arvu, sekundite arvu võrra jõuab. Katsete tegemiseks on kuskil 5−7 minutit. Seejärel annab õpetaja teile mingi stardipositsiooni ja paneb sealt paika mingi kindla mõõdu (cm) ning asetab sihtkohta LEGO mehikese. Teie ülesandeks on teha oma mõõtmistulemuste abil robot, mis suudab LEGO mehikesele võimalikult lähedale sõita. Võitjaks on meeskond, kelle robot suudab LEGO mehikesele kõige lähemale saada. NB! LEGO mehikesele otsa sõita ei tohi!
![Page 40: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/40.jpg)
Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 3
• Järgmise üleandena vaatleme baasmootori kiirendust ja aeglustust (Vihjeks: „Complete palette" -> „Action" -> „Motor"). Sinu ülesandeks on programmeerida robot, mis kiirendab sujuvalt mootori täiskiiruseni ja siis aeglustab tagasi nulli ja seda nii, et roboti peale vabalt asetatud LEGO mehike ei kuku sõidu ajal maha.
![Page 41: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/41.jpg)
Elektrimootorid – töövihik – Ülesanne 4
• Sinu ülesandeks on siduda töövihiku ekraanide peatükis omandatud teadmised mootorite peatükis õpituga ja valmistada robot, mille ekraanile on võimalik joonistada, kasutades kursori liigutamiseks baasroboti mootoreid (Vihjeks: „Complete palette" -> „Sensor" -> „Rotation Sensor").
![Page 42: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/42.jpg)
Andurid
Analoog- ja digitaalandurid
Peatükiga tutvumine ja testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 43: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/43.jpg)
Andurid
Analoog
Digitaal
![Page 44: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/44.jpg)
•Kas peatükk oli loetav?
•Kas infot oli piisavalt?
•Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
•Mida võiks muuta?
Analoogandurid
![Page 45: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/45.jpg)
Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 1
Ehita ja programmeeri robot, mis on võimeline puhastama erineva suurusega nelinurkse laua. Robot peab kõik laual olevad esemed laualt maha lükkama ilma ise laualt maha sõitmata. Laual asub must joon, mis on laua servast 5 cm kaugusel.
![Page 46: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/46.jpg)
Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 2
Ehita ja programmeeri robot jälgima musta ~2 cm laiust joont heledal pinnal. Robot peab liikuma joone järgi, nii et joon jääb igal ajahetkel roboti vedavate rataste vahele. Proovi ehitada ja programmeerida robot nii, et see läbiks joonega märgitud tee võimalikult väikese ajaga.
![Page 47: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/47.jpg)
Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 3
Programmeeri alarmisüsteem, mis valgus- ja helianduri abil jälgib ruumis toimuvat. Süsteem peab registreerima alarmi, kui valgus- või helitugevus ületab etteantud taseme, ja hiljem seda kasutajale näitama. Robot peab kasutajale näitama, mitu korda on nii etteantud helitaset kui ka valgustaset ületatud. Kasutajal peab olema võimalus alarmide arvu nullimiseks.Nõuded robotileKasutab vähemalt ühte valgus- ja ühte heliandurit.Robot registreerib eraldi valgustaseme ja helitaseme alarmide arvu.Kasutajal on võimalik alarmi tundlikkust ehk heli- ja valgustugevust, millele robot reageerib, muuta. (Vihje: NXT nupud)Alarmi tundlikkuse muutmine peab olema tavakasutajale arusaadavalt teostatud.Robot peab ekraanil kuvama, mitu korda on ületatud etteantud valgustaset ja mitu korda helitaset.
![Page 48: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/48.jpg)
Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 4
Ehita ja programmeeri robot jälgima musta ~2 cm laiust joont heledal pinnal. Robot peab liikuma joone järgi, nii et joon jääb igal ajahetkel roboti vedavate rataste vahele. Lisaks peab robot mööduma joonel asuvatest (erineva suuruse ja kujuga) takistustest. Proovi ehitada ja programmeerida robot nii, et see läbiks joonega märgitud tee võimalikult väikese ajaga. Võimalusel täiusta analoogandurite 2. ülesandes valminud robotit.
![Page 49: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/49.jpg)
Analoogandurid – töövihik – Ülesanne 5
Ehita ja programmeeri robot, mis on võimeline läbima kindla laiusega tunnelit. Robot peab olema võimeline läbi minema tunnelist, mis võib pöörata kas paremale või vasakule. Tunnelis olevad pöörangud on kõik täisnurksed. Näited erineva kujuga tunnelitest on toodud järgnevatel joonistel.
![Page 50: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/50.jpg)
•Kas peatükk oli loetav?
•Kas infot oli piisavalt?
•Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
•Mida võiks muuta?
Digitaalandurid
![Page 51: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/51.jpg)
Digitaalandurid - töövihik•Tutvuge ülesannetega
•Kas ülesannete raskusaste oli sobiv?
![Page 52: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/52.jpg)
Mehhatroonika ja robootika valikkursuse õpetajakoolitus, II osa
• I päev• Positsioneerimissüsteemid• Andmeside• Andmete kogumine• Kursuse lõpuprojekt
• II päev• Kursuse lõpuprojekt - jätk…• NXC programmeerimiskeele tutvustus• RobotC tutvustus• TETRIX komplekt
![Page 53: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/53.jpg)
Liikumismehhanismid ja positsioneerimine
Peatükiga tutvumine & testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 54: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/54.jpg)
Liikumismehhanismid ja positsioneerimine
Autonoomne robot
Manipulaator
Telerobot
![Page 55: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/55.jpg)
Liikumismehhanismid
http://www.youtube.com/watch?v=5vJCucpVdX0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=JzfP0Ig7eVQ
http://www.youtube.com/watch?v=yliThCy3RxY
![Page 56: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/56.jpg)
Positsioneerimine• Positsioneerimine
• GPS• Mootori pöörete andurid• Objektide abil
![Page 57: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/57.jpg)
• Kas peatükk oli loetav?
• Kas infot oli piisavalt?
• Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
• Mida võiks muuta?
![Page 58: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/58.jpg)
Liikumismehhanismid – töövihik – Ülesanne 1
Sinu ülesandeks on ehitada robot, mis suudaks liikuda ebatasastel maastikel. Robot peab suutma läbida testpolügoni, mis koosneb LEGO kastist ja kaantest. Robot peab sõitmist alustama aluspinnalt ning ilma abi ja ümber kukkumiseta üle kasti sõitma.
![Page 59: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/59.jpg)
Liikumismehhanismid – töövihik – Ülesanne 2
Sinu ülesandeks on ehitada robot, mis sõidaks võimalikult kiiresti. Siinjuures ei piisa enam NXT mootori täiskiirusel pöörlemisest, vaid on vaja ehitada ülekanne mootorilt ratastele.Robot peab olema suuteline sõitma vähemalt kiirusega 0,5 m/s. Sul pole katsetamiseks aega. Arvuta ja ehita robot, mis kindlasti sellise kiirusega sõidab.
Ülekandetegur:
Teoreetiline kiirus:
![Page 60: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/60.jpg)
Liikumismehhanismid – töövihik – Ülesanne 3
Nüüd oled valmis saanud kas kiire või roniva roboti. Proovi järgnevalt programmeerida robot sõitma valitud sihtpunkti xy-koordinaatteljestikus, kus mõlema telje üks ühik vastab ühele meetrile. Lihtsuse mõttes pole roboti teel takistusi ning robot on alati algpositsioonis x=0, y=0 x-telje suunal. Etteantud koordinaatide põhjal peab robot kas keerama õigesse suunda ja sõitma sinna otse või sõitma kõigepealt mööda x telge õige vahemaa, pöörama 90° vasakule ning sõitma edasi kuni sihtpunktini.
1,5 m
2,78 m
START
LÕPP
VÕISTLUS TÄPSEIMA ROBOTI LEIDMISEKS
![Page 61: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/61.jpg)
Andmeside
Peatükiga tutvumine & testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 62: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/62.jpg)
Andmeside
•Protokoll•Asünkroonne side•Sünkroonne side
![Page 63: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/63.jpg)
Andmeside - protokollKuidas läheb?
汉语 / 漢語
华语 / 華語
Öelnud kohe, et eestlane
![Page 64: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/64.jpg)
Andmeside
![Page 65: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/65.jpg)
• Kas peatükk oli loetav?
• Kas infot oli piisavalt?
• Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
• Mida võiks muuta?
![Page 66: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/66.jpg)
Andmeside – töövihik – Ülesanne 1• Teie ülesandeks on ehitada kahest NXT kontrollerist koosnev
süsteem. Selleks peate moodustama kahest meeskonnast koosneva rühma. Üks roboti ajudest on kontroller ning teine manipulaator. Kahe kontrolleri vahel toimub suhtlus sinihamba abil. Manipulaatori kõige lihtsam lahendus võib olla baasrobot. Samas võite ehitada ka näiteks kiirema või parema läbivusega roboti. Tellimuse nõude kohaselt peab manipulaatoriga olema võimalik teostada järgnevaid liikumistoiminguid:
• otse liikumine (vabalt valitud kiirusel);• täielik STOPP (manipulaator seisab);• pööramine 30 ° vasakule.• Kui eelnev töötab, lisa tagasi liikumine (vabalt valitud kiirusel)
ning pööramine 30 ° paremale.
![Page 67: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/67.jpg)
Andmeside – töövihik – Ülesanne 2• Teie ülesandeks on ehitada telerobot, mis oleks kontrollitav
sarnaselt eelmises ülesandes kirjeldatud nõuetele. Lisavõimalusena peab telerobot olema suuteline iseseisvalt avastama takistusi ning neist mööda sõitma. Riistvaraline lahendus võib olla sarnane või sama eelmises ülesandes tehtud robotiga. Täiendage kahe roboti vahelist andmesidet ning lisage järgmised võimalused:
• 1. Juhtkontroller annab kasutajale teada (vilgutab tuld, teeb heli, näitab ekraanil teksti), kui manipulaator nägi takistust.
• 2. Juhtkontroller annab kasutajale teada, kui telerobot sõidab parasjagu takistusest mööda.
• 3. Juhtkontroller näitab teleroboti ja takistuse vahelist kaugust (telerobot mõõdab sonariga kaugust objektist ning edastab seda pidevalt kontrollerile).
![Page 68: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/68.jpg)
Andmeside – töövihik – Ülesanne 3Lähtuvalt eelmisest ülesandest täiendage joonist• Lisage kahe roboti vaheline andmesideprotokoll. • Vedage kahe roboti vahele nooled. Noole suund näitab, millisele kontrollerile infot
saadetakse.• Lisage noolele lühike tekst selle kohta, mis infot edastatakse (sõitmiskäsk, kaugus
objektist vms).
![Page 69: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/69.jpg)
Andmete kogumine
Peatükiga tutvumine & testi lahendamine
Peatüki õpetajaraamatuga tutvumine
![Page 70: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/70.jpg)
Andmete kogumine• Milleks üldse andmeid kogutakse?
![Page 71: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/71.jpg)
Andmete kogumine• Miks me neid ise ei kogu?
• Ei ole otstarbekas • Ei saa
![Page 72: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/72.jpg)
Andmete kogumine• Mis neid andmeid siis koguvad?
• PackBot• Moni-robo• Spirit• Tõravere
![Page 73: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/73.jpg)
Andmete kogumine• Ja inimesele jääb … või mitte?
![Page 74: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/74.jpg)
Andmete kogumine
![Page 75: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/75.jpg)
• Kas peatükk oli loetav?
• Kas infot oli piisavalt?
• Mis õpetajaraamatus puudu/üleliigne oli?
• Mida võiks muuta?
![Page 76: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/76.jpg)
Andmete kogumine – töövihik – Ülesanne 1
• Mis sa arvad, kas meil õnnestuks panna robot klassis olevaid õpilasi kontrollima?
• Mõelge, milliseid andureid saaks kasutada klassis olevate õpilaste loendamiseks. Tooge iga anduri juures välja, kuidas seda saaks kasutada ja mis on selle plussid ja miinused. Puuteandur:
• Heliandur: • Valgusandur: • Kaugusandur: • Kasutades kaugusandurit, planeerige lihtsa roboti ehitus.
Robot peaks loendama uksest sisenevaid ja väljuvaid õpilasi. Vaadelge järgnevat joonist ning mõelge, millele ja miks tuleks roboti ehitusel ja selle klassi paigutamisel tähelepanu pöörata.
![Page 77: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/77.jpg)
Andmete kogumine – töövihik – Ülesanne 2
• Kasutades ühte ultraheliandurit, ehitage robot ja koostage programm, mis suudab 10 minuti jooksul loendada, mitu inimest roboti eest möödus.
• Täiendage programmi järgmiselt:• iga möödumise korral mängitakse helisignaali;
ekraanil kuvatakse möödujate näit reaalajas.
![Page 78: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/78.jpg)
Andmete kogumine – töövihik – Ülesanne 3
• Kasutades kahte ultraheliandurit, ehitage robot ja koostage programm, mis suudab 10 minuti jooksul loendada, mitu inimest ruumi sisenes.
• Täiendage programmi järgmiselt:ekraanil kuvatakse graafik, kus näidatakse jooksvalt 20-sekundilise intervalliga sisenejate arvu; programm loendab ka ruumist väljuvaid inimesi; ekraanil kuvatakse sisenejate ja väljujate graafik iga minuti kohta.
![Page 79: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/79.jpg)
Andmete kogumine – töövihik – Ülesanne 4
• Kasutades kahte ultraheliandurit, ehitage robot ja koostage programm, mis loendab 10 minuti jooksul ruumi sisenevaid ja väljuvaid inimesi ning salvestab tulemused faili.
• Täiendage programmi järgmiselt:• mõõtetulemused salvestatakse faili ajaliselt (mõõtmist alustatakse ajahetkel 0:00).
• Kasutades tabelarvutusprogrammi, teostage järgmised ülesanded:• Importige andmed robotist tabelarvutusprogrammi.
• Leidke, mitmendal minutil sisenes ruumi kõige rohkem inimesi, kui palju neid sisenes.
• Mitu inimest oli mõõtmistulemuse lõpus ruumis eeldusel, et mõõtmise alguses oli ruum tühi?
• Kas andmete põhjal saab kindlaks teha, kas ruumis oli algselt inimesi? Kui jah, siis kuidas?
• Koostage järgmised graafikud: ruumi sisenejate arv, ruumist väljujate arv, ruumis hetkel viibivate inimeste arv.
• Esitage lahendustega tabelarvutusprogrammi fail.
![Page 80: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/80.jpg)
PROJEKT
![Page 81: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/81.jpg)
Projekti tutvustus• Gruppidesse jaotamine
• Igal grupil on kaks kontrollerit
• Missiooniga tutvumine
![Page 82: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/82.jpg)
Idee väljatöötamine – 15 min• Tarkvara algoritm• Riistvaraline lahendus
![Page 83: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/83.jpg)
Arendusfaas – 60 min
Eesmärk on ehitada robot, mis teeks koopast kaardi
![Page 84: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/84.jpg)
Testimine – 25 min• Testige oma lahendust ning parandage vead
![Page 85: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/85.jpg)
Projekt IV• Töö ettenäitamine
• roboti maksumus (detailid) • projektimeeskonna töökulud • roboti töökindlus • lahendus iseenesest
![Page 86: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/86.jpg)
• Kas projekt toetab teoorias õpitut?
• Milliseid ülesandeid peaks veel olema?
• Kas õpetajaraamat oli informatiivne?
• Mida võiks muuta?
Projekt
![Page 87: Mehhatroonika ja robootika valikkursus](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/56813309550346895d99c75d/html5/thumbnails/87.jpg)
5111 – uks lukustada