Презентация "Исполнители на базе Lego RCX"


Подписи к слайдам:
Слайд 1

  • Урок 2
  • Урок 3
  • Урок 4
  • Урок 5
  • Урок 11
  • Урок 9
  • Урок 10
  • Урок 1
  • Урок 6, 7
  • Урок 8

  • LEGO-микрокомпьютер RCX
  • Сердцем системы является автономный микрокомпьютер RCX, который можно программировать с помощью обычного компьютера под управлением специальной программы Robolab.
  • RCX может получать информацию от датчиков, обрабатывать ее, управлять моторами, лампочками и звуком.
  • Для подключения внешних устройств у RCX есть 6 портов.
  • Урок 2

  • Сначала из ЛЕГО-деталей и «кубика» RCX собирается модель. На компьютере посредством ROBOLAB создается программа управления этой моделью. Затем при помощи инфракрасного передатчика программа загружается в RCX. Теперь модель может действовать независимо от компьютера.
  • Последовательность работы
  • Урок 2

  • Используя инструкцию (стр. 18 – 24) , соберите Лего-робота
  • Урок 2

  • После запуска ROBOLAB появится главный экран программы:
  • Раздел Администратор позволяет изменить настройки RCX.
  • Раздел Исследователь предназначен в основном для проведения экспериментов.
  • В разделе Программист можно работать на различных уровнях режимов Управление и Конструирование для решения задач, связанных с движением робота. Именно этот раздел будем использовать мы.
  • Основные сведения о программе ROBOLAB
  • Урок 3

  • При нажатии на экране ROBOLAB кнопки Программист открывается меню программ ROBOLAB. Программы разделены по секциям Управление и Конструирование в соответствии с режимом создания и использования программ. В каждой секции программы сгруппированы по уровням сложности:
  • 4 уровня для каждого режима.
  • Урок 3

  • Работа в режиме Управление является самым простым способом создания программ для ЛЕГО-компьютера RCX. В нем используется метод выбора команд из шаблона, который можно несколько изменить. Окно содержит следующие элементы:
  • Светофор, обозначающий начало программы
  • Светофор, обозначающий конец программы
  • Шаблон с командами для Лего-робота
  • Кнопка начала передачи программы в блок RCX через инфракрасный порт
  • Начнем изучение возможностей Lego-робота с режима Управление (Pilot)
  • Урок 3

  • Управление. Уровень 2
  • Шаблон уровня использует выходные порты А и С, а так же входной порт 1. Картинки, обозначающие команды, можно заменять на другие, а для выходных портов можно регулировать уровень мощности. Сделайте изменения в шаблоне программы и модели робота, чтобы они соответствовали задаче.
  • Расположите рядом включенный блок RCX и ИК передатчик, нажмите экранную кнопку начала передачи программы. После окончания передачи нажмите кнопку Run на блоке RCX.
  • Обратите внимание: робот закончит программу при нажатии датчика!
  • Урок 3

  • Упражнение 1
  • Замените в программе лампочку на мотор, вращающийся в том же направлении и с той же мощностью, что и другой. Посмотрите результат.
  • Упражнение 2
  • Измените программу так, чтобы она обеспечила максимально быстрое прохождение роботом прямой трассы до столкновения с препятствием. Посмотрите результат.
  • Упражнение 3
  • Измените программу так, чтобы она обеспечила скидывание груза с ограниченной площадки. Посмотрите результат.
  • Урок 3

  • Урок 4
  • Циклы
  • Циклы позволяют повторять определенную последовательность команд несколько раз. Количество повторов задается пользователем. По умолчанию программа выполнит заданные действия два раза.
  • Рассмотрим пример циклической программы 1:
  • Программа включает лампу А на половину мощности. Следующая последовательность действий выполняется три раза:
  • мотор С включается на половину мощности вперед на время, пока не будет нажат Датчик Касания. После этого меняется направление вращения мотора. Он будет работать в обратном направлении пока Датчик Касания не будет нажат снова.
  • После того, как последовательность (тело цикла) выполнится последний раз, питание отключится и программа завершит работу.

  • Команды Метка и Прыжок позволяют переходить в определенные места программы. Это дает возможность создавать циклы.
  • Программа ждет 10 секунд и затем включает моторы А и С на половину мощности в прямом направлении на 2 с. После этого уровень мощности обоих моторов становится максимальным, и они начинают вращаться в обратную сторону. Это продолжается 2 с, затем программа делает «прыжок»: переходит от красной стрелки Прыжок к красной стрелке Метка и начинает вновь выполнять команды, расположенные после нее. Программа будет выполнять тело цикла пока вы не нажмете кнопку On/Off на RCX.
  • Замечание: для каждой пиктограммы Прыжок в программе должна быть ровно одна пиктограмма Метка такого же цвета.
  • Урок 4
  • Рассмотрим пример циклической программы 2:

  • Урок 4
  • Пример циклической программы 3.
  • Пример циклической программы 4.
  • Пример циклической программы 5.
  • Опишите порядок действий робота по приведенным программам.

  • В режиме Конструирование пиктограммы выбираются и размещаются в окне программы между светофорами начала и конца. Соединив команды проводами, получаем программу.
  • Урок 5
  • Режим Конструирование (Inventor)
  • Запускаем программу Robolab, выбираем пункт «Программист»
  • Выбираем режим Конструирование (Invertor) и уровень Invertor 3

  • Урок 5
  • Базовый порядок программирования в режиме Конструирование Уровень 3.
  • Выбор и размещение пиктограмм команд на поле.
  • 2. Упорядочение пиктограмм.
  • 3. Удаление ненужных пиктограмм.
  • 4. Соединение пиктограмм проводами.
  • 5. Загрузка программы в RCX.
  • 6. Запуск программы.

  • Программирование в режиме Конструирование Уровень 3.
  • Урок 5
  • Сохранение программы
  • В окне Диаграммы в меню Файл выберите команду Сохранить как…. Введите имя программы и место для сохранения.
  • Открытие ранее сохраненной программы
  • Откройте файл из основного меню. Если вы уже не в основном меню, выберите команду Открыть из меню Файл. Выберите нужную программу и нажмите на кнопку Открыть. Затем выберите Показать Блок-диаграмму в меню Окно. Программа должна появиться на экране.
  • Разный внешний вид курсора говорит о разных видах работы при составлении программы:
  • Переключение режимов выполняется клавишей Tab.

  • Урок 5
  • Упражнение: составьте программу для Лего-робота, благодаря которой он сможет пройти заданный лабиринт.

  • Ветвление применяется для проверки различных условий. Когда программа достигает развилки, она проверяет условие, указанное на развилке. Условие может иметь два значения. С каждым значением связана одна ветка, по которой и идет дальнейшее выполнение действий.
  • Ветвление используется вместе с пиктограммой Слияние, которая вновь соединяет ветви, разделенные развилкой.
  • Пример 1:
  • Урок 9
  • В начале программы проверяется текущее значение датчика касания:
  • если он нажат, то мотор на порте А включается на мощность 4 в прямом направлении,
  • иначе (т.е. если датчик отпущен) мотор работает с той же мощностью в обратном направлении.
  • Ветвление

  • Урок 10
  • Рассмотрим пример программы с ветвлением:
  • В начале программы проверяется текущее значение датчика:
  • если оно больше 50, то прекращается подача напряжения на все порты,
  • иначе (т.е. если значение датчика меньше либо равно 50) моторы подключенные к портам А и С начинают работать на полную мощность в прямом направлении.
  • Вопрос: когда закончится подача напряжения на порты А и С в случае выполнения нижней ветки? (Подтвердите ответ на практике.)
  • Ветвление

  • Задача: движение по траектории.
  • На этом занятии нужно собрать и запрограммировать модель которая может двигаться по черной линии. Самый простой алгоритм называется "Отслеживание черного края". Допустим у нас есть модель имеющая впереди датчик освещенности который направлен вниз.
  • Сначала модель расположена так что датчик освещенности находиться на белой области рядом с черной линией, например, с левой стороны.
  • Затем модель начинает двигаться вправо, до тех пор пока не наедет датчиком на черную линию (т.е. пока датчик не "увидит" темноту).
  • Потом модель начинает поворачивать влево, до тех пор пока не наедет датчиком на белую область (т.е. пока датчик не "увидит" свет).
  • Программа должна работать в цикле, ведь каждый поворот – небольшой шажок вперед.
  • Урок 11