Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00325 005685 13106175 na godz. na dobę w sumie
Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 - ebook/pdf
Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 - ebook/pdf
Autor: Liczba stron: 406
Wydawca: Promise Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-7541-178-2 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> poradniki >> zdrowie
Porównaj ceny (książka, ebook, audiobook).

KONSTRUUJ I PROGRAMUJ INTERAKTYWNE ROBOTY Z LEGO MINDSTORMS EV3
Poznajemy LEGO Mindstorms EV3 to doskonały podręcznik dla ambitnych miłośników robotyki i entuzjastów LEGO korzystających z potęgi zestawu konstrukcyjnego i oprogramowania LEGO MINDSTORMS EV3. Wypełniona praktycznymi przykładami konstruowania i programowania robotów książka zaczyna się od podstaw, pomaga poznać sposoby używania różnych typów części LEGO TECHNIC oraz uczy programowania silników i czujników robotów przy użyciu oprogramowania EV3. Dostępne zasoby oferują pełne wprowadzenie do najbardziej zabawnej i zachęcającej platformy edukacyjnej dotyczącej robotyki.
• Poznaj funkcje programowalnego klocka EV
• Projektuj czynności robota przy użyciu bloków akcji
• Używaj czujników środowiska, takich jak czujniki podczerwieni, dotyku i koloru
• Programuj przewody danych i bloki czujników
• Przetwarzaj dane z czujników za pomocą bloków operacji na danych
• Zbuduj wyjątkowe roboty EV3 o różnych funkcjach: pojazd Auto-Driver, królika Spy Rabbit, żółwia Mr. Turto, żarłoka Big Belly Bot i szczeniaka Guapo
• Odkryj pomysły i rozwiązania praktyczne, które pomogą Ci rozwinąć własne metody projektowania i programowania robotów EV3
Więcej robotów i programów do pobrania znajdziesz na stronie: www.wiley.com/go/exploringlegomindstormsev3.
Eun Jung (EJ) Park rozwija materiały edukacyjne do robotyki LEGO w firmie RoboFun od roku 2010. Projektuje roboty używane w programach STEM (nauka, technologia, inżynieria i matematyka) dla dzieci i młodzieży. Projektuje i konstruuje także „automatony” — mechanicznie, ruchome rzeźby, które reagują na interakcje z człowiekiem.
„Jeśli myślisz, że programowanie komputerów nie jest dla Ciebie, ponieważ jest związane z matematyką, koniecznie przeczytaj tę książkę. EJ Park w zwykłym, potocznym stylu wyjaśnia podstawy programowania na przykładach z codziennych sytuacji i pokazuje, jak zastosować te zasady do budowania wielu zabawnych projektów z LEGO MINDSTORMS. Park wyjaśnia programowanie, pokazując, że wszystko sprowadza się do opisywania i kontrolowania działania robotów, które mogą odbierać bodźce, poruszać się i reagować na świat fizyczny.”
— Tom Igoe, profesor nadzwyczajny sztuki, New York University, Tisch School of the Arts
„System LEGO EV3 to potężna i wszechstronna platforma do nauki robotyki i informatyki fizycznej. EJ Park w książce Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 daje nam praktyczny przewodnik krok po kroku, który sprawia, że nauka sterowania silnikami, używania czujników i programowania robotów jest prosta. Bez względu na to, czy jesteś uczniem, nauczycielem, hobbystą, czy po prostu interesujesz się robotyką, autorka i pięć towarzyszących jej robotów — Auto Driver, Spy Rabbit, Mr. Turto, Big Belly Bot i Guapo — niespostrzeżenie zmienią Cię z nowicjusza w znawcę robotyki.”
— Jaymes Dec, nauczyciel techniki, Marymount School of New York i NYC Makery
„Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 EJ Park to wyczerpujące wprowadzenie do nowego zestawu EV3. Od początkowego robota pojazdu do robota, który je i wydala, czytelnicy wszystkich poziomów umiejętności znajdą coś nowego i ekscytującego, aby pobudzić swoją wyobraźnię.”
— Dustyn Roberts, autorka książki Wpraw to w ruch. Proste mechanizmy dla wynalazców, majsterkowiczów i artystów

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

Poznajemy LEGO® MINDSTORMS® EV3 Narzędzia i techniki budowania i programowania robotów Eun Jung (EJ) Park APN Promise Warszawa 2015 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Poznajemy LEGO® MINDSTORMS® EV3: Narzędzia i techniki budowania i programowania robotów Original English language edition © 2014 by John Wiley Sons, Inc. Tytuł oryginału: Exploring LEGO® MINDSTORMS® EV3: Tools and Techniques for Building and Programming Robots All rights reserved. Authorised translation from the English language edition published by John Wiley Sons, Inc. © Polish edition by APN PROMISE SA, Warszawa 2015 APN PROMISE SA, ul. Kryniczna 2, 03-934 Warszawa tel. +48 22 35 51 600, fax +48 22 35 51 699 e-mail: mspress@promise.pl Wszystkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej książki nie może być powielana ani rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób (elektroniczny, mechaniczny), włącznie z fotokopiowaniem, nagrywaniem na taśmy lub przy użyciu innych systemów bez pisemnej zgody wydawcy. Książka ta przedstawia poglądy i opinie autorki. Przykłady fi rm, produktów, osób i wydarzeń opisane w niniejszej książce są fi kcyjne i nie odnoszą się do żadnych konkretnych fi rm, produktów, osób i wydarzeń, chyba że zostanie jednoznacznie stwierdzone, że jest inaczej. Ewentualne podobieństwo do jakiejkolwiek rzeczywistej fi rmy, organizacji, produktu, nazwy domeny, adresu poczty elektronicznej, logo, osoby, miejsca lub zdarzenia jest przypadkowe i niezamierzone. Wiley i logo Wiley są znakami towarowymi zastrzeżonymi lub nazwami zastrzeżonymi John Wiley Sons, Inc. LEGO i Mindstorms są zastrzeżonymi znakami towarowymi LEGO Juris A/S Corporation. Wszystkie inne znaki i nazwy mogą być znakami towarowymi lub nazwami zastrzeżonymi odnośnych właścicieli. APN PROMISE SA dołożyła wszelkich starań, aby zapewnić najwyższą jakość tej publikacji. Jednakże nikomu nie udziela się rękojmi ani gwarancji. APN PROMISE SA nie jest w żadnym wypadku odpowiedzialna za jakiekolwiek szkody będące następstwem korzystania z informacji zawartych w niniejszej publikacji, nawet jeśli APN PROMISE została powiadomiona o możliwości wystąpienia szkód. ISBN: 978-83-7541-159-1 Przekład: Maria Chaniewska Redakcja: Marek Włodarz Projekt grafi czny okładki: Wiley Fotografi a na okładce: © EJ Park Korekta: Ewa Swędrowska Skład i łamanie: MAWART Marek Włodarz ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== (Niniejszą książkę dedykuję moim rodzicom) ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== O autorce Eun Jung (EJ) Park tworzy roboty LEGO i materiały edukacyjne w fi rmie RoboFun od roku 2010. Projektuje tam roboty używane w programach STEM (nauka, technologia, inżynieria i matematyka) dla dzieci i młodzieży. Ma na- dzieję, że jej praca daje uczniom możliwości rozwoju kreatywności i rozbudza zainteresowanie nauką przez robotykę i programowanie. Jej projekty robotów LEGO i instrukcje konstrukcyjne są używane w programach dla dzieci i mło- dzieży w rejonie Nowego Jorku. EJ urodziła się w Seulu w Korei Południowej. Studiowała różne dziedzi- ny przez ponad 12 lat, co dało podstawy jej zamiłowania sztukami interak- tywnymi. EJ wyjechała do USA, aby zdobyć tytuł magistra ITP (Interactive Telecommunications Program) na uniwersytecie NYU (New York University). W USA wzbogaciła swoją wiedzę o informatykę fi zyczną, programowanie, inżynierię mechaniczną i różnorodne technologie. Na uniwersytecie NYU zaczęła budować mechaniczne, ruchome rzeźby nazywane „automatonami”, a w swoich konstrukcjach używała wielu elementów mechanicznych, takich jak koła zębate, krzywki i wielokrążki. Dzięki swojej pracy w ITP – oraz, oczywiście, pasji dla klocków LEGO – sta- ła się kreatywną siłą w fi rmie Vision Education Media/RoboFun, gdzie two- rzy materiały edukacyjne do robotyki LEGO. Prawie zawsze można ja spot- kać, gdy buduje roboty LEGO gdzieś w Nowym Jorku. Jej prace są pokazane na stronie www.ejpark.com. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== v ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== O redaktorze technicznym Dr. Damien Kee ma tytuł doktora robotyki oraz inżyniera elektryka. Prowadzi warsztaty technologiczne dla uczniów i profesjonalne kursy dla nauczycieli od roku 2003 zarówno w swojej ojczystej Australii, jak i za granicą. Damien prezentuje różnorodne tematy związane z technologią edukacyjną w takich miejscach, jak QSITE (Australia), Google Apps for Education Summit (Australia), RoboCupJunior (Chiny), Jubilee Centre (Jordan), Tuff s University (USA), RoboFest (Singapur) oraz ATLAB (Zjednoczone Emiraty Arabskie i Katar). Od roku 2001 Damien zaangażował się mocno w zawody RoboCup Junior na poziomach lokalnym, stanowym, narodowym i międzynarodowym. W latach 2009–2011 był przewodniczącym RoboCup Junior Australia i kie- rownikiem technicznym RoboCup Junior International Rescue Committ ee. Jest autorem wielu książek z zasobami dla nauczycieli, współpracownikiem theNXTstep.com oraz należy do programu społeczności LEGO MINDSTORMS, grupy osób na całym świecie, który konsultują się z fi rmą LEGO, aby system MINDSTORMS stawał się lepszym produktem. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== vii ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Zespół Redaktor prowadzący Mary James Redaktor projektu Jennifer Lynn Redaktor techniczny Damien Kee Redaktor produkcyjny Christine Mugnolo Adiustator Keith Cline Manedżer ds. tworzenia i składania treści Mary Beth Wakefi eld Dyrektor ds. marketingu społecznościowego David Mayhew Menedżer ds. marketingu Carrie Sherrill Menedżer ds. biznesu Amy Knies Zastępca dyrektora i kierownik grupy wydawnictwa Richard Swadley Współwydawca Jim Minatel Koordynator projektu, okładka Todd Klemme Korektor Nancy Carrasco Indeksator John Sleeva Projekt okładki Wiley Ilustracja na okładce Dzięki uprzejmości Eun Jung (EJ) Park Wydanie polskie Przekład Maria Chaniewska Redakcja Marek Włodarz ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== ix ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Podziękowania Od dnia, kiedy zaczęłam pisać tę książkę, aż do tej chwili, nie byłabym w sta- nie przeżyć bez wsparcia wielu osób, którym chcę tutaj podziękować. Moje redaktorki z wydawnictwa Wiley Publishing, Inc., Mary James i Jennifer Lynn, zachęcały mnie do podjęcia tego wyzwania i pomogły mi do- trzymać terminów, a redaktor techniczny Damien Kee dostarczył wartościo- wych rad do tej książki Tom Igoe z programu ITP (Interactive Telecommunications Program) na uniwersytecie NYU umożliwił powstanie tej książki, ponieważ skontakto- wał mnie z wydawnictwem Wiley. Zespół fi rmy RoboFun, szczególnie dyrektorka fi rmy Laura Allen, dali mi szansę zacząć karierę w tworzeniu technologicznych materiałów edukacyj- nych, głównie dotyczących robotyki LEGO. Na moją wdzięczność zasłużyła również Lisa Whitmer, dyrektorka programowa w RoboFun, która zawsze za- chęcała mnie do pełnego rozwinięcia moich pomysłów. Duch kreatywności i pozytywne nastawienie moich przyjaciół, Briana Cohena i Marii Tranquilli, dały mi więcej pewności jako artystce. Moje współlokatorki, Aya Takemoto i Christine McCaleb, sprawdzały, czy wszystko w porządku, gdy pisałam w moim pokoju i nie słyszały mnie od wielu godzin. Moi pierwsi opiekunowie i nauczyciele, czyli moi rodzice Sun Tae Park i Soon Gil Lee, zawsze dawali mi wsparcie i chcieli, aby spełniały się moje marzenia, a moje siostry, Ji Hye Park i Hyun Jung Park, zawsze mnie rozwese- lały, nie pozwalały popaść w rutynę i wierzyły, że uda mi się pokonać każdą przeszkodę. Lucian Reynolds wspierał mnie w każdej chwili pracy z nieskończoną cierpliwością, zaangażowaniem, radą i humorem. Nigdy nie przestał wierzyć w moją zdolność do napisania tej książki, nawet gdy sama wątpiłam. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== xi Jestem wdzięczna również innym osobom, których nie wymieniłam. Zwłaszcza tym wszystkim, którzy ciągle musieli na mnie czekać, ponieważ byłam zbyt zajęta pisaniem tej książki, ale którzy nie wykreślili mnie ze swego życia. Dziękuję Wam wszystkim. EJ Park ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Skrócony spis treści Przedmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxiii Rozdział 1 Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Rozdział 2 Budujemy robota Auto-Driver: podstawowy pojazd. . . . . . . . . . . . . . .13 Zaczynamy programować . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Rozdział 3 Poznajemy bloki akcji część 1: programujemy silniki . . . . . . . . . . . . . .59 Rozdział 4 Rozdział 5 Poznajemy bloki akcji część 2: bloki wyświetlacza, dźwięku i światła stanu klocka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Poznajemy bloki przepływu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Budujemy robota Spy Rabbit, który potrafi reagować na otoczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 Badamy środowisko: czujniki podczerwieni, dotyku i koloru. . . . .161 Rozdział 8 Używamy czasomierza i czujnika obrotu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199 Rozdział 9 Rozdział 10 Budujemy robota Mr. Turto: żółwia morskiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217 Rozdział 11 Programujemy przy użyciu przewodów danych Rozdział 6 Rozdział 7 i własnych bloków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249 Rozdział 12 Używamy bloków operacji na danych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273 Rozdział 13 Budujemy robota Big Belly Bot, który je i wydala. . . . . . . . . . . . . . . . .297 Rozdział 14 Projektujemy własnego robota: jak powstał szczeniak Guapo? . .325 Połączenia Bluetooth i Wi-Fi z klockiem EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365 Dodatek Indeks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== xiii ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Spis treści Rozdział 2 Przedmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxiii Rozdział 1 Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Zestaw EV3: otwieramy opakowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Części elektroniczne EV3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Oprogramowanie EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Części konstrukcyjne TECHNIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Instrukcje konstruowania i plansza testowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Porównanie zestawów EV3 i NXT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Budujemy robota Auto-Driver: podstawowy pojazd. . . . . . . . . . . . . . .13 Podstawy robota Auto-Driver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Zastosowania robota Auto-Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Składamy robota Auto-Driver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 Interfejs klocka EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Przyciski klocka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Cztery podstawowe ekrany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Obsługa robota Auto-Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Zaczynamy programować . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Co to jest programowanie? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Komunikacja z robotami. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Języki programowania. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Poznajemy system oprogramowania EV3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Uruchamianie oprogramowania EV3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Co widać na ekranie? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Interfejs programowania i języki grafi czne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Rozdział 3 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== xv xvi Spis treści Rozdział 4 Rozdział 5 Przyzwyczajanie do interfejsu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Pobieranie programów do robota. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Łączenie klocka EV3 z komputerem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Odczytywanie klocka EV3 w oprogramowaniu . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Poznajemy bloki akcji część 1: programujemy silniki . . . . . . . . . . . . . .59 Podstawy programowania blokowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Reguła 1: używaj bloku startowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Reguła 2: przestrzegaj przepływu programu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 Przegląd struktury bloku programowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Poznajemy wartości wejściowe dla silników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Tryby wyłączony, włączony i włączony przez sekundy. . . . . . . . . . . .63 Tryby włączony przez stopnie i włączony przez obroty . . . . . . . . . . .65 Wejście mocy silnika oraz określanie kierunku . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Sterowanie silnikami za pomocą bloku dużego silnika i bloku średniego silnika. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Praca z blokiem dużego silnika. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 Tworzenie programów z blokiem dużego silnika. . . . . . . . . . . . . . . . .69 Sterowanie dwoma silnikami za pomocą bloku poruszania z kierowaniem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Praca z blokiem poruszania z kierowaniem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Tworzenie programów z blokiem poruszania z kierowaniem . . . . .76 Używanie bloku poruszania jak czołgiem do sterowania poziomem mocy silnika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Praca z blokiem poruszania jak czołgiem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Tworzenie programów za pomocą bloku poruszania jak czołgiem 83 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 Poznajemy bloki akcji część 2: bloki wyświetlacza, dźwięku i światła stanu klocka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Blok wyświetlacza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Wyświetlanie tekstu: tryby pikseli i siatki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Rysowanie kształtów: tryby linii, koła, prostokąta i punktu . . . . . . .94 Wyświetlanie obrazów: tryb obrazu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 Resetowanie wyświetlacza: tryb resetowania ekranu. . . . . . . . . . . .103 Blok dźwięku. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103 Tryb odtwarzania pliku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105 Tryb odtwarzania tonów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 Tryb odtwarzania nut. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 Tryb zatrzymywania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Blok światła stanu klocka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Tryb włączenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Rozdział 6 Rozdział 7 Rozdział 8 Spis treści xvii Tryby wyłączenia i resetowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Poznajemy bloki przepływu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Blok startowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Uruchamianie programu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Demonstracja linii kodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Blok oczekiwania. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115 Tryb porównywania w bloku oczekiwania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 Tryb zmiany w bloku oczekiwania. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 Tryb czasu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118 Tryb przycisków klocka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 Blok pętli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122 Tryby bez ograniczeń, licznika i czasu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124 Tryb przycisków klocka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126 Blok przerwania pętli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 Blok przełącznika. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 Tryb porównania w bloku przełącznika. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129 Tryb pomiaru w bloku przełącznika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 Używanie wartości z przewodu danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 Budujemy robota Spy Rabbit, który potrafi reagować na otoczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 Królik Spy Rabbit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 Osobowość robota Spy Rabbit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 Składamy robota Spy Rabbit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 Testowanie ruchomych części robota Spy Rabbit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Badamy środowisko: czujniki podczerwieni, dotyku i koloru. . . . .161 Czujniki. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 Wprowadzenie do czujników EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Czujnik podczerwieni i zdalny nadajnik podczerwieni . . . . . . . . . . . . . . .163 Zdalny nadajnik podczerwieni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163 Tryb pilota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165 Tryb nawigacji. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169 Tryb pomiaru odległości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171 Odczytywanie wartości w aplikacji Port View z czujnika podczerwieni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173 Programowanie z czujnikiem podczerwieni i pilotem . . . . . . . . . . .175 Czujnik dotyku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179 Dodawanie czujnika dotyku do robota Spy Rabbit . . . . . . . . . . . . . .181 Odczytywanie wartości z czujnika dotyku w aplikacji Port View .184 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== xviii Spis treści Rozdział 9 Programowanie czujnika dotyku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184 Czujnik koloru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187 Tryb koloru. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187 Tryb intensywności światła odbitego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190 Tryb intensywności światła otoczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191 Dodawanie czujnika koloru do robota Spy Rabbit . . . . . . . . . . . . . .192 Odczytywanie wartości z czujnika koloru w aplikacji Port View . .195 Programowanie czujnika kolorów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198 Używamy czasomierza i czujnika obrotu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199 Czasomierz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199 Praca z czasomierzem w blokach programowania . . . . . . . . . . . . . .201 Programowanie z czasomierzem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204 Czujnik obrotu silnika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206 Używanie czujnika obrotów silnika w blokach programowania. .207 Programowanie z czujnikiem obrotów silnika . . . . . . . . . . . . . . . . . .210 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215 Rozdział 10 Budujemy robota Mr. Turto: żółwia morskiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217 Żółw Mr. Turto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217 Struktura ciała robota Mr. Turto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218 Składanie robota Mr. Turto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219 Testowanie ruchów robota Mr. Turto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248 Rozdział 11 Programujemy przy użyciu przewodów danych i własnych bloków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249 Co to jest przewód danych? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249 Jak działają przewody danych? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250 Wprowadzenie do programowania przy użyciu przewodów danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251 Używanie wejścia i wyjścia klocka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .253 Typy danych i typy przewodów danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254 Bloki czujników i przewody danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258 Konfi gurowanie bloków czujników. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258 Ćwiczenie 1:Hurra! Znalazłem coś . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .260 Ćwiczenie 2: Słyszysz mnie?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262 Ćwiczenie 3: Jasne światło budzi robota Mr. Turto. . . . . . . . . . . . . . .263 Wprowadzenie do własnych bloków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264 Używanie kreatora My Block Builder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264 Eksportowanie i importowanie własnych bloków . . . . . . . . . . . . . . .269 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Spis treści xix Rozdział 12 Używamy bloków operacji na danych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273 Blok zmiennej. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274 Co to jest zmienna?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274 Konfi gurowanie bloku zmiennej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .275 Blok stałej. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281 Wiele trybów bloku stałej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281 Działanie bloków stałych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282 Blok operacji na tablicy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282 Tryb dopisywania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283 Tryby odczytu i zapisu w indeksie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283 Tryb długości. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285 Blok operacji logicznych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285 Tryb And . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286 Tryb Or. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287 Tryb XOR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287 Tryb Not . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287 Bloki matematyczny i zaokrąglania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289 Blok matematyczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289 Blok zaokrąglania. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291 Bloki porównywania, zakresu i losowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292 Blok porównania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293 Blok zakresu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293 Blok losowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294 Blok tekstowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .296 Rozdział 13 Budujemy robota Big Belly Bot, który je i wydala. . . . . . . . . . . . . . . . .297 Robot Big Belly Bot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297 Osobowość robota Big Belly Bot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298 Mechanizmy robota Big Belly Bot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299 Składanie robota Big Belly Bot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301 Programowanie robota Big Belly Bot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320 Akcja 1 – Prostowanie: odchyl się do tyłu, aby poprawić postawę. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320 Akcja 2 – Odżywianie: sprawdź, czy brzuch jest pełen po przyjęciu pożywienia. Kiedy jest pełen, powiedz „Uh-oh”. . . . .321 Akcja 3 – Wydalanie: Pochyl się, otwórz tyłek, wydal, a następnie potrząśnij ciałem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322 Akcja 4 – zamykanie tyłka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323 Rozdział 14 Projektujemy własnego robota: jak powstał szczeniak Guapo? . .325 Budujemy robota-szczeniaka Guapo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== xx Spis treści Dodatek Ustalanie celu: co chcemy zbudować? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354 Czerpanie inspiracji dla celu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354 Defi niowanie akcji robota: co robi robot?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354 Dobór części ruchomych i czujników. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355 Planowanie za pomocą szkicowania: sposób decydowania, które części będą się ruszać. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355 Dodawanie czujników: gdzie będą najbardziej użyteczne . . . . . . .357 Budowanie i modyfi kowanie: od fragmentów podstawowych do dekoracyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360 Czas na programowanie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364 Połączenia Bluetooth i Wi-Fi z klockiem EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365 Połączenie Bluetooth z klockiem EV3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365 Łączenie klocka EV3 z komputerem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366 Pobieranie programu do klocka EV3 za pomocą sieci Wi-Fi. . . . . . . . . . .368 Używanie urządzeń Apple iOS z klockiem EV3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369 Indeks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Przedmowa Zajmuję się robotyką LEGO od 25 lat. Najwcześniejsze moje doświadczenia dotyczą pracy z Seymourem Papertem (MIT Media Lab) i kolegami projek- tującymi materiały edukacyjne i używającymi ich podczas pracy z dziećmi. Od tamtej pory miałam nadzwyczajną możliwość poprowadzenia własnej fi rmy, która pomaga dzieciom i nauczycielom używać technologii w sposób kreatywny i skuteczny. Około trzy lata temu kolega zarekomendował mi EJ Park. W chwili, gdy EJ weszła przez drzwi, wiedziałam już, że jest w niej coś specjalnego. Szybko poprosiłam ją, aby ze mną pracowała, a przez kolejne lata tworzyła w mo- jej fi rmie projekty robotów LEGO. Praca EJ jest zawsze wspaniała. Nigdy nie zgadza się na słabsze rozwiązania. Przede wszystkim jest życzliwa i skupio- na na dzieleniu są swoją niezwykłą wiedzą dotyczącą systemu Mindstorms. Ta książka jest niezwykle cenna, ponieważ została starannie wykonana i do- starcza pomysłów, przykładów i instrukcji krok po kroku. Być może, kiedy słyszysz termin „robotyka LEGO”, myślisz o wynalaz- kach, innowacjach i rozległych możliwościach związanych z platformą EV3 oraz jej miejscem w programie STEAM (nauka, technologia, inżynieria, sztuka i matematyka) oraz majsterkowaniu? A może „robotyka” oznacza 600 części zestawu LEGO Mindstorms rozło- żonych po całym pokoju, kiedy pomimo braku wiedzy próbujesz dołączyć do swojego dziecka zainteresowanego robotyką? Nie ma znaczenia, na jakim etapie przygody z robotyką jesteś, będzie trud- no znaleźć lepszy podręcznik niż Poznajemy LEGO Mindstorms EV3. EJ jest pasjonatką wynalazczości i majsterkowania z wieloletnim doświadczeniem tworzenia automatów i projektów robotyki LEGO. EJ nauczała na wszystkich poziomach robotyki, więc wie, jakie umiejętności chcą poznać początkujący, a jakie wyzwania będą ekscytujące dla ekspertów. Podręcznik Poznajemy LEGO Mindstorms EV3 uczy robotyki dzięki jasnym i łatwym w użyciu instrukcjom krok po kroku. Książka zawiera pięć projektów, ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== xxi xxii Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 które uczą, jak zbudować robota, jak napisać kod, aby robot działał, oraz jak równocześnie dobrze się bawić. Robotyka jednak nie polega tylko na ścisłym przestrzeganiu instrukcji w celu wykonania ruchomych obiektów. Jak napisała EJ – oraz jak uczymy w RoboFun w Nowym Jorku – chcemy, aby proces i produkt były kreatywne i wynikały z pomysłów i pasji majsterkowiczów. Kodowanie i majsterkowanie jest potężną kombinacją edukacyjną. Obejmuje wiele obszarów myślenia, takich jak planowanie, obliczanie, szacowanie, uży- wanie zmiennych, stosowanie przełożeń kół zębatych, a także wiele prób i błę- dów. Kodowanie i budowanie pozwala uczniom rozwij ać umiejętności w swo- im tempie nauki, co jest istotnym narzędziem intelektualnym i rozwojowym, które często jest pomij ane w szkolnych programach nauczania. Książka Poznajemy LEGO Mindstorms EV3 uczy, że końcowy efekt tego wie- lowarstwowego procesu nauki wprawia uczniów w ekscytację i dumę, gdy rozwij ają swoją inwencję i widzą, jak ich dzieło – własny robot – powstaje do życia.  — Laura Allen Założycielka i dyrektorka, RoboFun, Nowy Jork ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Wstęp Oto najnowszy zestaw LEGO MINDSTORMS! Dzięki EV3 możemy budować inteligentniejsze, bardziej potężne roboty, które mogą być zarówno autono- miczne, jak i interaktywne. Ten zestaw składa się z ponad 500 części LEGO TECHNIC, ale otrzymujemy także zaktualizowane składniki, które pozwa- lają przekształcić konstrukcję LEGO w robota. Obejmują one programowal- ny klocek (minikomputer), który będzie mózgiem robota, silniki, które będą mięśniami robota, oraz czujniki, które pozwalają robotowi uważać na świat wokoło. Funkcja, która sprawia, że ten zestaw jest jeszcze fajniejszy, to opro- gramowanie EV3, które działa jako pomost między człowiekiem a robotem. Możemy pisać niezliczone programy przy użyciu tego oprogramowania i po- bierać je do programowalnego klocka w celu ożywienia robota. Uważam, że zestaw EV3 jest jednym z najbardziej przyjaznych dla użyt- kowników zestawów do robotyki, które były kiedykolwiek dostępne. Zdumiewające jest, że budowanie i programowanie z tym zastawem nie wy- maga faktycznie żadnego wcześniejszego doświadczenia. Wystarcza sama pasja do robotyki. Jednak poznawanie świata robotów z EV3 może być peł- niejsze, jeśli mamy przewodnika. Takim przewodnikiem jest niniejsza książka. Książka zaczyna się od przedstawienia części widocznych po otwarciu pu- dełka EV3, a kończy się sugestiami, jak zacząć budować własne roboty. Środek obejmuje szeroki zakres programowania od podstawowego do zaawansowa- nego. W kolejnych lekcjach wprowadzane są projekty, które możemy budo- wać za pomocą własnego zestawu EV3. W sumie będzie pięć robotów, które mam nadzieję zachęcą do stawiania własnych wyzwań, aby zostać lepszym majsterkowiczem korzystającym z systemu EV3. Oto podział książki: ■ Rozdział 1 „Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3” stanowi za- poznanie z zestawem LEGO MINDSTORMS EV3. xxiii ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== xxiv Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 ■ Podstawowy pojazd zbudowany w rozdziale 2 „Budujemy robota Auto- Driver: podstawowy pojazd” o nazwie Auto-Driver działa jako podsta- wowy robot, którego będziemy używać, ucząc się kodowania w roz- działach od 3 do 6. ■ Robot Spy Rabbit, którego spotykamy w rozdziale 7 „Budujemy robota Spy Rabbit, który potrafi reagować na otoczenie”, będzie towarzyszył nam w rozdziałach 8 i 9, wprowadzając do programowania czujników. ■ W rozdziałach 10 „Budujemy robota Mr. Turto: żółwia morskiego” i 11 „Programujemy przy użyciu przewodów danych i własnych blo- ków” zbudujemy i ożywimy robota Mr. Turto – żółwia morskiego. ■ Zaawansowane techniki programowania zostały wprowadzone w roz- dziale 12 „Używamy bloków operacji na danych”. ■ W rozdziale 13 „Budujemy robota Big Belly Bot, który je i wydala” wy- konamy humanoidalnego robota Big Belly Bot, który, zgodnie z tytułem rozdziału, je i wydala. ■ Na końcu jest rozdział 14 „Projektujemy własnego robota: jak powstał szczeniak Guapo?” Nie tylko przedstawiam Guapo, robota-szczeniaka, ale daję także parę wskazówek dotyczących projektowania własnych robotów. ■ Umieściłam także dodatek, który pomoże pobierać programy do klocka EV3 przy użyciu połączeń Bluetooth i Wi-Fi. Jeśli jesteś osobą początkującą, zalecam przeczytanie książki od początku do końca. Zyskasz większą pewność swoich umiejętności budowania i pro- gramowania robotów w systemie EV3. Jeśli masz doświadczenie w budowa- niu robotów LEGO MINDSTORMS, możesz swobodnie pomij ać fragmenty książki zgodnie z potrzebami (ale nie przegap robotów). Ta książka będzie służyć jako punkt odniesienia do zdobytej już wiedzy, jak również przydatne narzędzie do przyszłego budowania i programowania. Czy pamiętasz smak twardego cukierka z nadzieniem? Podczas pisania tej książki miałam nadzieję, że Czytelnicy podejdą do nauki korzystania z EV3 jak do takiego cukierka. Pracujesz ciężko, aby rozpuścić zewnętrzną warstwę cukierka, aby dostać się do smakowitego środka. Nie ma znaczenia, jak ciężko trzeba było pracować, ten proces zawsze kończy się nagrodą, ponieważ jedze- nie cukierka daje słodycz i satysfakcję. Poznawanie systemu EV3, by stać się mistrzem budowy robotów, może trwać długo, ale mam nadzieję, że wertując tę książkę, strona po stronie, poczujesz się jak podczas jedzenia cukierka. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== R O Z D Z I A Ł 1 Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 Masz zestaw podobny do pokazanego na rysunku 1-1? Rysunek 1-1: Zestaw LEGO MINDSTORMS EV3, numer katalogowy 31313 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 1 2 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 Jeśli tak, możesz zaczynać lekturę. Istnieje wiele wersji zestawów LEGO, jed- nak w tej książce będziemy zajmować się zestawem LEGO MINDSTORMS EV3, oznaczonym numerem katalogowym LEGO 31313. Ten rozdział zawiera krótkie omówienie wyposażenia zestawu oraz jego funkcji. Zestaw EV3: otwieramy opakowanie Zestaw EV3 składa się z różnych elementów. Niektóre nich występują rów- nież w innych zestawach LEGO, ale są też takie, których nie znajdziecie nawet w starszych wersjach LEGO MINDSTORMS. Przed użyciem nowego zestawu ważne jest, aby zapoznać się z jego elementami. Najważniejsze z nich to: ■ Elementy elektroniczne wchodzące w skład zestawu EV3 ■ Oprogramowanie EV3 ■ Części konstrukcyjne TECHNIC ■ Instrukcje konstruowania ■ Plansza testowa Dzięki znajomości różnych elementów możemy lepiej projektować roboty. Przyjrzyjmy się tym elementom bardziej szczegółowo. Części elektroniczne EV3 Jedną z najważniejszych cech defi niujących robota jest to, że przetwarza on polecenia i generuje ruchy. Elementy elektroniczne, które wchodzą w skład ze- stawu EV3, umożliwiają konstruowanie robotów, które przetwarzają napisane przez nas polecenia i generują ruchy defi niowane w tych poleceniach. Klocek EV3 Klocek EV3, pokazany na rysunku 1-2, działa jak mózg robota. Podobnie jak nasz mózg informuje ciało, co robić, klocek EV3 instruuje robota, jak ma dzia- łać. Różnica między naszym mózgiem a klockiem EV3 jest taka, że nasz mózg pracuje samodzielnie, a klocek EV3 jedynie interpretuje programy, które napi- szemy. Zauważ, że do działania klocka EV3 potrzeba sześciu baterii AA 1,5V. Silniki Będziemy programować silniki EV3, pokazane na rysunku 1-3, aby tworzyć ruchy robota. Podobnie jak klocek EV3 jest mózgiem robota, silniki przypomi- nają mięśnie. Tak jak nasze mięśnie powodują ruchy naszego siała, silniki dają ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Rozdział 1 ■ Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 3 moc działaniom robota, takim jak jeżdżenie, chodzenie, podnoszenie, obraca- nie itd. Rysunek 1-2: Klocek EV3 Rysunek 1-3: Silniki EV3: dwa duże i jeden średni Jak widać na rysunku 1-3, duże i średnie silniki różnią się trochę wyglądem. Duży silnik jest większy od średniego, a rozmiar odzwierciedla jego siłę. Ponadto te silniki ruszają się w różnych kierunkach względem swoich obudów: ruch dużego silnika jest równoległy, a ruch średniego silnika — prostopadły, co pozwala projektować roboty doskonale zgodne z naszymi zamierzeniami. Czujniki W zestawie EV3 znajdziemy czujniki dotyku, koloru i podczerwieni (patrz rysunek 1-4). Podczas wykonywania projektów z tej książki nauczysz się ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 4 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 korzystać z czujników, aby konstruowane roboty były interaktywne. Innymi słowy robot będzie mógł decydować o swoim działaniu na podstawie bodź- ców z otoczenia. Weźmy na przykład robot-pojazd, który dzięki czujniko- wi podczerwieni może wykrywać odległość od znajdującego się przed nim obiektu. Na podstawie danych z czujnika robot może odtwarzać głośniejszy dźwięk, gdy zbliża się do obiektu. Rysunek 1-4: Czujniki EV3 Zdalny nadajnik podczerwieni Zdalny nadajnik podczerwieni, czyli nadajnik IR, jest jedną z fajnych nowych funkcji zestawu EV3 (patrz rysunek 1-5). Możemy używać go jako pilota ro- bota i możemy programować różne polecenia dla poszczególnych przycisków lub ich kombinacji. Ponadto możemy skonfi gurować robota, aby wykrywał położenie nadajnika IR. Zauważ, że nie powinniśmy używać tego urządzenia z czujnikiem podczerwieni. Rysunek 1-5: Zdalny nadajnik podczerwieni ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Kable Rozdział 1 ■ Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 5 Ten zestaw zawiera dwa typy kabli (patrz rysunek 1-6): przewody łączące i kabel USB 2.0. Przewody łączące służą do podłączania silników i czujni- ków do klocka EV3. Kabel USB służy do pobierania programu do klocka EV3 z komputera. Przewód łączący 25 cm Przewód łączący 35 cm Kabel USB 2.0 Przewód łączący 50 cm Rysunek 1-6: Przewody łączące i kabel USB 2.0 Oprogramowanie EV3 Do przekazywania instrukcji do robota EV3 potrzebne jest oprogramowanie EV3 specjalnie przeznaczone do tego zestawu. Jeśli szukasz dysku instala- cyjnego w opakowaniu zestawu, tracisz czas. LEGO oferuje swoje darmowe oprogramowanie EV3 tylko do pobrania z witryny www.LEGO.com/mindstorms. Na stronie głównej kliknij łącze Downloads, aby wyświetlić stronę pokazaną na rysunku 1-7. Następnie kliknij przycisk Download. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 6 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 KLIKNIJ KLIKNIJ Rysunek 1-7: Pobieranie oprogramowania EV3 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Rozdział 1 ■ Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 7 Nie martw się, jeśli nie masz dostępu do oprogramowania EV3, gdy chcesz testować robota. Istnieje aplikacja dołączona do klocka, która pozwala progra- mować robota. Utworzony za jej pomocą program będzie prostszy niż wyko- nany za pomocą oprogramowania EV3, ale nadal bardzo użyteczny! W roz- dziale „Budujemy robota Auto-Driver: podstawowy pojazd” przyjrzymy się interfejsowi klocka EV3 i wtedy dowiesz się, gdzie znaleźć tę aplikację. Którą wersję pobrać? Oprogramowanie EV3 jest zgodne z komputerami PC i Mac. Jeśli używasz systemu ope- racyjnego Windows, powinna to  być jedna z  następujących wersji: Windows XP (tylko wersja 32-bitowa), Windows Vista (32-/64-bitowa, z wyjątkiem wersji Starter), Windows 7 (32-/64-bitowa) lub Windows 8.x w trybie pulpitu (z wyjątkiem wersji Starter). Jeżeli uży- wasz systemu operacyjnego Mac OS X, powinna to być jedna z następujących wersji: Mac OS X 10.6, 10.7 lub 10.8 (tylko procesory Intel). Strona pobierania zawiera opcje wyboru systemu operacyjnego (Mac OS X i Win32) oraz języka. Jeśli pobierasz plik instalacyjny dla komputerów PC, zobaczysz plik z rozszerzeniem .exe. W przypadku komputerów Mac będzie to plik .dmg. Po pobraniu pliku na komputer po prostu kliknij dwukrotnie jego ikonę i wykonaj instrukcje pokazane na ekranie. Części konstrukcyjne TECHNIC Oprócz części elektronicznych zestaw zawiera różne części do konstruowania robotów. Zanim zajmiemy się budowaniem, przyjrzyjmy się głównym częś- ciom konstrukcyjnym, których będziemy często używać, oraz ich ważnym cechom. Belki TECHNIC bez studów Podczas konstruowania robotów EV3 będziemy używać belek TECHNIC bez studów* (patrz rysunek 1-8). Ofi cjalna nazwa jest dość nieporęczna, więc od tej pory będę po prostu używać określenia belka. Te części są niezwykle istot- ne podczas budowania złożonych, poruszających się robotów, co nie byłoby możliwe przy użyciu standardowych klocków LEGO. * Stud to charakterystyczny kołek służący do łączenia tradycyjnych klocków LEGO (przyp. tlum.) ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 8 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 Rysunek 1-8: Różne belki TECHNIC bez studów Łączniki Zestaw zawiera wiele małych części, ale większość z nich wygląda jak łączniki pokazane na rysunku 1-9. Są one także nazywane pinami. Rysunek 1-9: Różne typy łączników Te elementy są nazywane łącznikami, ponieważ pozwalają na spajanie ze sobą wielu części. Łączniki występują w różnych rozmiarach o różnych cechach, ale ważne jest, aby rozróżniać ich dwa podstawowe typy: łącznik i łącznik bez „luzu”. Jeśli patrzysz na zwykły łącznik, jego powierzchnia jest gładka, zapewnia „luz” (zobacz rysunek 1-10), natomiast łącznik bez luzu ma na po- wierzchni małe guzki. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== guzy guzy Rozdział 1 ■ Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 9 łącznik bez luzu łącznik Rysunek 1-10: Łącznik bez luzu oraz łącznik z luzem Jeśli umieścimy łącznik w belce, zauważymy, że belka może się łatwo obracać. Jeśli jednak zamiast niego użyjemy łącznika bez luzu, obracanie belki będzie znacznie utrudnione, ponieważ małe guzy na łączniku powodują większy opór. Części mechaniczne Podczas projektowania ruchów robota części mechaniczne pozwalają na bar- dziej wydajną konstrukcję (patrz rysunek 1-11). Zapewniają m.in. zysk me- chaniczny występujący podczas zmieniania kierunku ruchu koła zębatego, budowanie układu napędowego, zmiany prędkości kół zębatych itp. Rysunek 1-11: Części mechaniczne zestawu EV3: koła zębate walcowe, dwustronne koła zębate stożkowe, przekładnia ślimakowa, krzywka itd. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 10 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 Porządkowanie zestawu EV3 Zestaw EV3 zawiera wiele różnych części. Na podstawie doświadczenia podczas projekto- wania robota wolę mieć wszystkie części posegregowane. Mogę wtedy zobaczyć od razu, co jeszcze zostało, aby nie przerywać procesu myślowego i nie tracić czasu na wyszukiwa- nie części. Zapewne można używać plastikowych kubków lub małych pojemniczków, ale zalecam, aby do porządkowania części EV3 użyć skrzynki z przegródkami, która jest zwykle używana na części zamienne (patrz rysunek 1-12). W ten sposób możemy posegregować części według rozmiaru lub typu i przechowywać wszystko razem. Takie skrzynki można znaleźć w każdym dobrze wyposażonym sklepie ze sprzętem lub w Internecie. Rysunek 1-12: Porządkowanie zestawu EV3 Instrukcje konstruowania i plansza testowa Oprócz części w zestawie EV3 znajduje się także broszura z instrukcjami kon- struowania jednego robota i prostymi wskazówkami dotyczącymi używania klocka EV3 (patrz rysunek 1-13). Dokładny opis klocka EV3 zawarty w niniej- szej książce uzupełnia podstawowe instrukcje z broszury. Pierwsza warstwa opakowania zawiera planszę testową (rysunek 1-13). Użyjemy tej planszy do testowania robota w dalszej części książki. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Rozdział 1 ■ Wprowadzenie do LEGO MINDSTORMS EV3 11 Broszura z instrukcjami konstruowania Rysunek 1-13: Broszura z instrukcjami konstruowania i plansza testowa Plansza testowa Porównanie zestawów EV3 i NXT NXT to poprzednia wersja zestawu LEGO MINDSTORMS. Osoby korzystają- ce wcześniej z zestawów NXT, a które mają także zestawy EV3, może intere- sować porównanie tych wersji. Zasadniczo sprzęt EV3 działa lepiej niż sprzęt NXT. Jeśli weźmiemy pod uwagę zdolności klocka do przetwarzana danych, dokładność dołączonych czujników oraz udoskonalony projekt części elektro- nicznych, zestaw EV3 pozwala budować lepsze roboty. Silniki NXT i EV3 są wzajemnie zgodne i działają dobrze w każdym z zestawów. Natomiast czuj- niki EV3 nie są zgodne z systemem NXT, chociaż w zestawie EV3 możemy używać czujników z zestawu NXT. Wystarczy pamiętać, że używanie czujnika światła NXT z systemem EV3 może działać dość niestabilnie. Darmowe opro- gramowanie EV3 jest potężnym oprogramowaniem sterującym dostępnym dla serii MINDSTORMS i będzie działać z NXT (patrz rysunek 1-14). EV3 NXT SILNIKI CZUJNIKI OPROGRAMOWANIE Rysunek 1-14: Wykres zgodności elementów zestawów EV3 i NXT ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 12 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 Podsumowanie W tym rozdziale poznaliśmy: ■ Elementy elektroniczne zestawu EV3 ■ Proces pobierania i instalacji oprogramowania EV3 ■ Cechy podstawowych części konstrukcyjnych ■ Zgodność między elementami NXT i EV3 ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== R O Z D Z I A Ł 2 Budujemy robota Auto-Driver: podstawowy pojazd Znasz już rodzaje części w zestawie, zatem nadszedł czas, aby je połączyć i zrobić robota. W tym rozdziale zbudujesz swojego pierwszego robota: Auto- Driver, korzystając z niektórych elementów. Ponadto poznasz podstawy pracy z interfejsem klocka EV3 i użyjesz aplikacji w klocku EV3, aby wprawić robota w ruch. Podstawy robota Auto-Driver Auto-Driver to trójkołowy pojazd (patrz rysunek 2-1). Jest to jeden z podsta- wowych typów robotów z dwoma dużymi silnikami. Podczas budowania robota Auto-Driver nauczysz się korzystać z instrukcji konstruowania w tej książce i lepiej poznasz działanie systemu konstrukcyjnego. Zastosowania robota Auto-Driver Auto-Driver będzie miał kilka funkcji, które ma samochód: będzie mógł się poruszać do przodu i do tyłu, skręcać w prawo i w lewo oraz przyspieszać i zwalniać. W rozdziale 3 „Zaczynamy programować” użyjemy robota Auto- Driver, aby przetestować parę programów do sterowania silnikami, dzięki którym robot będzie krążył. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 13 14 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 Rysunek 2-1: Robot Auto-Driver Identyfikacja części w instrukcjach konstruowania Zestaw EV3 zawiera wiele części o różnych rozmiarach i zastosowaniach. Ma także wbudo- wany system mierzenia, który pozwala rozpoznawać rozmiary części. Dokładne dopasowa- nie rozmiaru jest istotne, gdy korzystamy z instrukcji konstruowania, a także gdy tworzymy własne projekty, aby przedstawić je innym osobom. Korzystanie z instrukcji z tej książki wymaga rozumienia sposobu mierzenia długości be- lek i osi. Jak widać na rysunku 2-2, możemy liczyć liczbę otworów, aby określać różne dłu- gości belek. W celu zmierzenia rozmiaru osi umieszczamy oś obok belki, a następnie liczymy liczbę otworów, które oś zakrywa (patrz rysunek 2-3). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Rysunek 2-2: Liczenie liczby otworów w belce, aby poznać jej długość ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Rozdział 2 ■ Budujemy robota Auto-Driver: podstawowy pojazd 15 1 2 3 4 5 oś #5 Rysunek 2-3: Mierzenie długości osi We wszystkich instrukcjach konstruowania w tej książce używałam tego samego szablonu pokazanego na rysunku 2-4. Numer kroku jest umieszczony w prawym górnym rogu, a po- trzebne do niego części są przedstawione w lewym górnym rogu szablonu. Liczba obok belki to jej długość, a liczba obok osi poprzedzona znakiem # określa jej względną długość. Znajdujące się obok części liczby, po których następuje znak x, oznaczają, ile takich części jest potrzebnych w danym kroku. 13 #5 KROK 2 Krok # 1x 2x 1x Części do tego kroku Części po złożeniu Rysunek 2-4: Szablon instrukcji konstruowania ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== 16 Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3 Składamy robota Auto-Driver Teraz, gdy potrafi my wybrać właściwe części na podstawie instrukcji konstru- owania, możemy zaczynać składanie robota Auto-Driver. Na początek znaj- dujemy wszystkie potrzebne części (patrz rysunek 2-5). 2x 1x 2x 3x 2x 2x 6x 25x 12x 3x 2x 1x 2x 2x 2x 1x 2x 1x 1x 25cm 2x 1x 1x 3x 2x 4x #6 2x #5 #4 2x #3 #2 2x 1x 4x 11 9 5 3 6x 1x Rysunek 2-5: Lista części do zbudowania robota Auto-Driver Po wybraniu wszystkich części zaprezentowanych na rysunku 2-5 korzysta- my z instrukcji krok po kroku przedstawionych na rysunkach od 2-6 do 2-25, aby skonstruować robota Auto-Driver. ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw== Rozdział 2 ■ Budujemy robota Auto-Driver: podstawowy pojazd 17 1x 4x 1x Rysunek 2-6: Krok 1: rozpoczynanie bazy robota Auto-Driver 4x 2x 2x 5 1x KROK 1 KROK 2 Rysunek 2-7: Krok 2: dodawanie drugiego dużego silnika do bazy ##7#52#aSUZPUk1BVC1WaXJ0dWFsbw==
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Poznajemy LEGO MINDSTORMS EV3
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: