Κατασκευή ρομπότ “educator”. Πηγή http://robotsquare.com/wp-content/uploads/2013/10/45544_educator2.pdf

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ.

Κατασκευή ρομπότ “edubot”. Πηγή Χρήστος Θεοδώρου, https://www.youtube.com/watch?v=OCTrAQDBDoI

Κατασκευή ρομπότ “Discovery”. Πηγή https://ev3lessons.com/en/RobotDesigns.html

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ.
αφού κατασκευάσετε το robot για αρχή βγάλτε όλους τους αισθητήρες και κρατήστε απλά μόνο τον ένα αισθητήρα χρώματος τον οποίο τοποθετήστε στο μέσο της κατασκευής.

Κατασκευή ρομπότ “GenBot”. Πηγή Pir Arkam, https://www.youtube.com/watch?v=HsLqiShzP0k

 

Μελετήστε το παρακάτω video και προσπαθήστε να συνδέσετε το robot με usb στο υπολογιστή σας.

---

Πριν συνεχίσουμε καλό είναι να δούμε πως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το portview του EV3. Θα χρησιμοποιήσουμε ουσιαστικά την οθόνη του brick. Ζητήστε από τον εκπαιδευτικό σας να τοποθετήσει δύο ταινίες πάνω στο τραπέζι σας, οι οποίες θα σηματοδοτούν την αρχή και το τέλος μιας διαδρομής. Μελετήστε το pdf που ακολουθεί και στη συνέχεια προσπαθήστε με χρήση του portview να μετρήσετε πόσα degrees απέχει η αρχή από το τέλος της “πίστας”.

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

---

Στην συνέχεια αφού δείτε το παρακάτω .pdf και ακολουθήσετε τις οδηγίες προσπαθήστε να κάνετε το robot σας να κινηθεί από ένα σημείο σε ένα άλλο και να επιστρέψει στην αρχική του θέση (Το πρόβλημα τίθεται και στη σελίδα 14 του pdf)

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ.

Δείτε το παρακάτω .pdf και συζητήστε το μετά με τον εκπαιδευτικό σας. Μέσα από αυτό το .pdf πρέπει να μάθετε τι είναι το pivot και τι η spin στροφή και να ξεκαθαρίσετε πως μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το move steering block για να κάνετε pivot και spin στροφές είτε αριστερόστροφα είτε δεξιόστροφα.

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

---

Αφού μάθατε τις στροφές προσπαθήστε να φέρετε εις πέρας τις δύο αποστολές που περιγράφονται στην παρακάτω εικόνα

Οδηγίες για τη 2η αποστολή:

1. Ο εκπαιδευτικός θα τοποθετήσει τη γραμμή της πρώτης βάσης και τη γραμμή της 2ης βάσης.
2. Με το port view μετρήστε την απόσταση
3. Θέστε στο robot τoυς κινητήρες στις θέσεις b και c
4. Θέστε την ταχύτητα των κινητήρων στο 30%
5. Κάντε το robot να κινηθεί ευθεία τόσα degrees όσα μετρήσατε στο βήμα 2
6. Κάντε στο robot ένα spin δεξιά (move steering 100) 360 degrees ώστε να γυρίσει επιτόπου 180 μοίρες
7. Κάντε το robot να κινηθεί ευθεία τόσα degrees όσα μετρήσατε στο βήμα 2
8. Κάντε στο robot ένα spin δεξιά (move steering 100) 360 degrees ώστε να γυρίσει επιτόπου 180 μοίρες
9. Σταματήστε το πρόγραμμα

Οδηγίες για την 1η αποστολή

1. Ο εκπαιδευτικός τοποθετεί ταινία που οριοθετεί το ορθογώνιο
2. Με το port view μετρήστε την απόσταση της 1ης πλευράς του ορθογωνίου
3. Με το port view μετρήστε την απόσταση της 2ης πλευράς του ορθογωνίου
4. Θέστε στο robot τoυς κινητήρες στις θέσεις b και c
5. Θέστε την ταχύτητα των κινητήρων στο 30%
6. Κάντε το robot να κινηθεί ευθεία τόσα degrees όσα μετρήσατε την 1η πλευρά του ορθογωνίου
7. Κάντε στο robot ένα pivot αριστερά (move steering -50) 360 degrees ώστε να γυρίσει 90 μοίρες
8. Κάντε το robot να κινηθεί ευθεία τόσα degrees όσα μετρήσατε την 2η πλευρά του ορθογωνίου
9. Κάντε στο robot ένα pivot αριστερά (move steering -50) 360 degrees ώστε να γυρίσει 90 μοίρες
10. Επαναλάβατε τα βήματα 6,7,8 και 9
11. Σταματήστε το πρόγραμμα

Σε αυτό μάθημα θα δούμε τι είναι ο αισθητήρας χρώματος και πως τον χρησιμοποιούμε για να σταματήσουμε σε κάποια χρώματα αλλά και για να βάλουμε το ρομποτάκι μας να ακολουθεί μία γραμμή. Για αρχή συνδέστε τον αισθητήρα χρώματος που έχουμε τοποθετήσει στο μπροστά μέρος του discovery robot στην θύρα 3 τον αισθητήρων του brick. Για τη σύνδεση πιθανόν θα χρειαστεί να βγάλετε τον αισθητήρα να κουμπώσετε σε αυτόν το καλώδιο και στη συνέχεια να τον ξανά-τοποθετήσετε στο robot. Αφού μελετήσετε το παρακάτω .pdf προσπαθήστε να προγραμματίσετε το robot να προχωρήσει μέχρι μία μαύρη γραμμή. Θα χρειαστείτε αρχικά να ορίσετε ότι όταν το robot σταματά να σταματούν οι κινητήρες (δηλαδή το “set movement motors to hold posistion at stop”), το block που κινεί συνεχώς το robot (δηλαδή το “start moving straight” χωρίς να ορίζεται μέχρι πότε) και από τις εντολές των αισθητήρων το block wait μέχρι να αναγνωριστεί το μαύρο (δηλαδή “αισθητήρας χρώματος 3 wait until color is black”)

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

---

Ας προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε και τις μετρήσεις για να μετρήσουμε πόση είναι η απόσταση που διανύθηκε ώστε το robot όταν φτάσει στην μαύρη γραμμή να κάνει κάνει backward τόσα degrees όσα προχώρησε. Θα σας βοηθήσουν οι εντολές της πρώτης εικόνας στον παρακάτω πίνακα
Προσπαθήστε στη συνέχεια με τη βοήθεια του εκπαιδευτικού σας να ορίσετε μία μεταβλητή mydegrees και όταν το robot φτάνει στην μαύρη γραμμή να καταχωρεί τα degrees στη μεταβλητή σας να κάνει μία spin στροφή 180μοιρών και να γυρίζει ακριβώς στη θέση όπου ξεκίνησε και με μία νέα spin στροφή να ξανακοιτά προς τη γραμμή

---

Στη συνέχεια θα δούμε πως να ακολουθεί το robot μας μία γραμμή.
Μελετήστε μαζί με τον εκπαιδευτικό σας το .pdf που ακολουθεί και προσπαθήστε αφού καταλάβετε όσο καλύτερα μπορείτε να ζητήματα που τίθενται να βάλετε το robot να κινείται σε μία μαύρη γραμμή για πάντα, ή μέχρι να πατηθεί το κεντρικό κουμπί του brick ή μέχρι να κάνει 5 rotations. Στη συνέχεια προσπαθήστε να κάνετε το robot να κινείται στη μαύρη γραμμή μέχρι να συναντήσει πράσινο χρώμα. Φτιάξτε τα προγράμματα σας, ώστε να ξεκινούν όταν πατάτε το πάνω κουμπί του brick και να τα φορτώνεται στο brick και να τα δοκιμάζετε στην κυκλική διαδρομή που υπάρχει στο μέσο του εργαστηρίου.

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

Στο επόμενο μάθημα θα μάθουμε τι είναι το callibration και πως γίνεται πράγμα που είναι πολύ σημαντικό για την όσο το δυνατόν πιο σωστή λειτουργία του αισθητήρα χρώματος. Στη συνέχεια θα δούμε πως μπορούμε να ακολουθήσουμε μία γραμμή πιο ομοιόμορφα χρησιμοποιώντας το γεγονός ότι όταν ο αισθητήρας χρώματος είναι ανάμεσα σε μαύρο και άσπρο έχει μία ενδιάμεση τιμή, οπότε δε θα κάνουμε απότομες στροφές. Οι εντολές θα είναι λίγο πιο πολύπλοκες. Θα δούμε επίσης και την ακολουθία γραμμής με δύο αισθητήρες και πως μπορώ με τους δύο αισθητήρες να σταματάει το robot σε διασταυρώσεις

Μελετήστε με τον εκπαιδευτικό σας τις διαφάνειες που ακολουθούν ώστε να κάνετε το callibration όπως θα βοηθηθείτε από την 2η και 3η διαφάνεια. Στη συνέχεια ολοκληρώστε τις διαφάνειες και προσπαθήστε με τη βοήθεια του μισοψημένου κώδικα της διαφάνειας 6 να κάνετε το robot να ακολουθεί μία γραμμής. Δοκιμάστε τα robot σας στην πίστα του εργαστηρίου.

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

---

 

Ας μην ξεχνάμε και την κατασκευή. Βρείτε τρόπο να βάλετε στο robot σας (discovery) 2 αισθητήρες χρώματος σε απόσταση από 1.6cm έως 1.8cm μεταξύ τους. Αν δεν έχετε 2ο αισθητήρα βάλτε στη θέση του άλλο αισθητήρα. Η μία από τις δύο ομάδες με το discovery να πάρει τον αισθητήρα χρώματος από την ομάδα που δεν έχει το discovery ώστε να μπορέσουμε να δοκιμάσουμε στο επόμενο μάθημα την ακολουθία γραμμής με δύο αισθητήρες χρώματος και την αναγνώριση διασταυρώσεων σε διαδρομές

Μελετήστε με τον εκπαιδευτικό σας το παρακάτω .pdf και:

1. κάντε το robot να ακολουθεί μία γραμμή με χρήση δύο αισθητήρων. Δοκιμάστε την υλοποίησή σας στην πίστα.
2. Στη συνέχεια κάντε το robot να ακολουθεί τη γραμμή και να σταματά όταν δει διασταύρωση και
3. Σαν αποστολή κάντε το robot να ακολουθεί γραμμή…
   • μέχρι να δει κόκκινο χρώμα.
   • Όταν δει διασταύρωση να στρίβει αριστερά,
   • Όταν δει πράσινο χρώμα να κάνει spin αναστροφή.

   θα σας βοηθήσουν οι διαφάνειες στο .pdf. Δοκιμάστε την αποστολή σας σε πίστα που θα έχει φτιαχτεί ή θα φτιάξετε εσείς.

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

---

Για την ακολουθία γραμμής με δύο αισθητήρες μπορείτε να δοκιμάστε και την υλοποίηση της παρακάτω εικόνας. Πηγή: https://nikmavr.sites.sch.gr/ και πιο συγκεκριμένα: https://www.youtube.com/watch?v=UbsoqT8O6LM

---

Αποστολή 1: Σε αυτό το μάθημα θα θυμηθούμε την αποστολή που το robot μας έκανε ένα τετράγωνο. Η αποστολή σας λοιπόν είναι να κάνετε το robot να γυρίζει γύρω από ένα τετράγωνο διανύοντας σε κάθε πλευρά του απόσταση όσο 1 rotation των κινητήρων του. Θυμηθείτε ότι πρέπει το robot να προχωρήσει μπροστά 1 rotation στην συνέχεια να κάνει δεξί pivot 1 rotation και να επαναλάβει την ίδια κίνηση 4 φορές ώστε να διαγράψει το τετράγωνο. Θα χρειαστείτε το repeat block. Στις εικόνες παρακάτω σας δίδεται η αποστολή και ο μισοψημένος κώδικας επίλυσης

Αποστολή 2: Χρησιμοποιείστε τον αισθητήρα χρώματος για να κάνετε το robot να κινείται πάνω σε μία γραμμή με zik – zak μέχρι να πατηθεί το “no button” δηλαδή το button που σβήνει το robot. Την αποστολή την έχετε κάνει ήδη. Θέλουμε απλά να θυμηθούμε τη δομή επιλογής if. Ο μισοψημένος κώδικας σας δίδεται στην παρακάτω εικόνα:

---

Ακολουθούν δύο .pdf με διαφάνειες για τα loops και τα switches από το ev3lessons.com

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

Δείτε την παρακάτω παρουσίαση και τα video που περιέχει σε συνδέσμους (τα video που αφορούν τη δημιουργία blocks φαίνονται και παρακάτω)

Αν δεν μπορείτε να δείτε το pdf. Κατεβάστε το από εδώ

---

Video για τον τρόπο δημιουργίας του follow_line_till_cross βρίσκονται στο youtube και παραθέτονται παρακάτω:

---

Στη συνέχεια υλοποιείστε όλα τα blocks που αναφέρονται στην παρουσίαση (συγκεκριμένα στις διαφάνειες 18 και 19 αυτής) τα οποία θα μας είναι χρήσιμα στις αποστολές των διαγωνισμών και όχι μόνο
Επιπλέον υλικό για τα blocks μπορείτε να βρείτε στη σελίδα https://ev3lessons.com/ και συγκεκριμένα στα pdfs:

• https://ev3lessons.com/en/ProgrammingLessons/intermediate/scratch-MyBlocksUpdated.pdf,
• https://ev3lessons.com/en/ProgrammingLessons/intermediate/scratch-MoveDistance.pdf,
• https://ev3lessons.com/en/ProgrammingLessons/intermediate/scratch-TurnDegrees.pdf

Οι μαθητές καλούνται να δώσουν οδηγίες στο lego ev3 ώστε να κινηθεί από την αφετερία μέχρι τη θέση ενός μικρού τούβλου το οποίο πρέπει να πάρει και να τοποθετήσει σε φάρο. Το video της αποστολής μετά την υλοποίηση των μαθητών φαίνεται παρακάτω. Οι μαθητές χρησιμοποίησαν εντολές κίνησης μέχρι να συναντήσουν διασταύρωση, κινήσεις όπισθεν, pivot και spin. Για την κατασκευή του robot ακολούθησαν απλές οδηγίες του εκπαιδευτικού ώστε να τοποθετήσουν μία υποδοχή η οποία θα σέρνει το τούβλο. Ο κώδικας των εντολών φαίνεται μετά το video

---

---

Σε συνέχεια του προηγούμενου μαθήματος και αφού οι μαθητές έδωσαν οδηγίες στο lego ev3 ώστε να κινηθεί από την αφετερία μέχρι τη θέση ενός μικρού τούβλου το οποίο πήρε τοποθετήσε σε φάρο συνέχισαν με την υπόλοιπη αποστολή. Συγκεκριμένα το EV3 συνέχισε την κίνησή του ώστε να πάρει 2ο τουβλάκι, να το τοποθετήσει σε άλλο φάρο και να κινηθεί προς τους δύο επόμενους πλωτούς φάρους ώστε να ολοκληρώσει την αποστολή. Το video της αποστολής μετά την υλοποίηση των μαθητών φαίνεται παρακάτω. Οι μαθητές χρησιμοποίησαν εντολές κίνησης και blocks που έχουν διδαχθεί όπως followlinetillcross, godistance (προχώρα συγκεκριμένα εκατοστά), pivot και spin για συγκεκριμένες μοίρες κ.λ.π.

---

---

Το συγκεκριμένο ρομπότ μπορεί να ακολουθεί μία οποιαδήποτε χαραγμένη διαδρομή με διασταυρώσεις, να επισκέπτεται τα σπίτια που βρίσκονται στις άκρες του δρόμου και να δίνει τη δυνατότητα στους ενοίκους να καταχωρούν το πλήθος τους. Όταν επιστρέφει στην βάση έχει καταμετρήσει όλο το πληθυσμό των σπιτιών που επισκέφτηκε. Παρακάτω δείτε το τι κάνει σε video. Μετά το video υπάρχουν πληροφορίες για τον τρόπο κατασκευής και προγραμματισμού

Για την κατασκευή του robot χρειαζόμαστε 2 αισθήτηρες χρώματος μπροστά ώστε να μπορούμε να υλοποιήσουμε την ακολουθία γραμμής όπως έχουμε δει σε προηγούμενο μάθημα και να σταματά το robot σε κάθε διασταύρωση. Επίσης χρειαζόμαστε και έναν αισθητήρα απόστασης για να εντοπίζει το robot σε κάθε διασταύρωση εάν είναι ή όχι σε ένα σπίτι. Για την υλοποίηση

• Το robot ακολουθεί γραμμή μέχρι να βρει διασταύρωση
• Στη διασταύρωση:
  • αν δεν υπάρχει σε κοντινή απόσταση εμπόδιο (πράγμα που σημαίνει ότι δεν είμαστε σε σπίτι), τότε το robot στρίβει αριστερά ώστε να κινηθεί προς την άκρη του δρόμου όπου θα συναντήσει σπίτι
  • αν υπάρχει σε κοντινή απόσταση εμπόδιο (πράγμα που σημαίνει ότι είμαστε σε σπίτι), τότε το robot κάνει spin και δίνει τη δυνατότητα στον ένοικο να χρησιμοποιήσει τα πλήκτρα του brick για να δώσει στο robot το πλήθος των κατοικούντων στο σπίτι. Το robot με αυτά τα δεδομένα αυξάνει το συνολικό πληθυσμό (μεταβλητή που έχει αρχικοποιηθεί στο μηδέν)
• Όταν το robot επιστρέψει στη βάση ο χειριστής του τερματίζει το πρόγραμμα με χρήση button του brick και πληροφορείται από το robot για το συνολικό πληθυσμό.

Στο παρακάτω .pdf μπορείτε να δείτε τον κώδικα του robot απογραφέα

---

Μέτρηση απόστασεων με το port view και οδήγηση του ρομπότ γύρω από ένα ορθογώνιο

Αναγνώριση γραμμής σταμάτημα και επιστροφή στο σημείο εκίννησης

---

Ακολουθία γραμμής

---

Κίνηση robot ώστε να πάρει ένα τουβλάκι και να το τοποθετήσει σε προκαθορισμένη θέση. Η υλοποίηση έγινε με ευθεία κίνηση έως διασταύρωση, pivots, spins, backward κίνηση

---

Κίνηση robot για συγκεκριμένη αποστολή που φαίνεται στο παρακάτω video. Η υλοποίηση έγινε με blocks gia ευθεία κίνηση έως διασταύρωση, pivots, spins, backward κίνηση και ακολουθία γραμμής μέχρι διασταύρωση

---

Το συγκεκριμένο ρομπότ μπορεί να ακολουθεί μία οποιαδήποτε χαραγμένη διαδρομή με διασταυρώσεις, να επισκέπτεται τα σπίτια που βρίσκονται στις άκρες του δρόμου και να δίνει τη δυνατότητα στους ενοίκους να καταχωρούν το πλήθος τους. Όταν επιστρέφει στην βάση έχει καταμετρήσει όλο το πληθυσμό των σπιτιών που επισκέφτηκε

---