Tutorial

Vitajte v tutoriále! Nájdete tu množstvo cvičení a úloh, ktoré môžete so stavebnicou vyriešiť, aby ste sa dôkladne zoznámili s obsahom stavebnice, s princípmi stavania, riadenia a programovania jednoduchých robotov. Veľa zábavy!

2. Jednoduché roboty

2.1. Prieskumník

2.1.1. Zostrojte robot Prieskumník

podľa návodu na jeho samostatnej stránke a vyskúšajte aj základný program, ktorý je k návodu priložený.

2.1.2. Prieskumník

Naprogramujte pre Prieskumníka prieskumnícky program:

1. robot sa rozbehne vpred
2. pokračuje, až kým nepríde k prekážke
3. pred prekážkou zastane
4. mierne cúvne, aby mal dostatok miesta na otočenie
5. otočí sa do iného smeru, a znovu sa rozbehne vpred, takže pokračuje krokom 1.

Môže to vyzerať napríklad takto:

Námety na vylepšenie:

• robot sa pred prekážkou bude otáčať do náhodnej strany vľavo/vpravo
• robot sa bude otáčať o náhodný uhol
• robot pred prekážkou najskôr zapípa sirénkou a chvíľu počká, ak prekážka zmizne, pokračuje ďalej rovno, ak nie, tak sa otáča do iného smeru

2.1.3. Robotický pes

Pre Prieskumníka vytvorte takýto program:

1. pred robotom sa dopredu-dozadu náhodne pohybuje jeho pán - to môže byť hocijaký predmet, ktorý dobre odráža ultrazvuk a pohybujeme ho priamo rukou
2. pes si udržuje vhodnú vzdialenosť:
   1. ak je pán príliš ďaleko (napr. ďalej ako 40 cm), pes ide rovno za ním (aby mu nebolo smutno)
   2. ak je pán príliš blízko (napr. bližšie ako 20 cm), pes cúva priamo vzad (aby ho pán nezašliapol)
   3. ak je pán v ideálnej vzdialenosti (napr. medzi 20 a 40 cm), pes sa nehýbe a čaká na ďalší pánov pohyb

Môžete začať tým, že vyriešite iba pohyb vpred/vzad (agilný pes) a zastavenie na mieste pridáte až neskôr (pes flegmatik).

Námety na vylepšenie:

• pes po zastavení vždy "zašteká" (zapípa sirénkou)
• pes sa bude rozbiehať a zastavovať postupne, nie prudko naraz
• keď sa pán dlhšie (napr. 20 sekúnd) nepohne, pes urobí malý náhodný pohyb vpred alebo vzad

2.1.4. Zameriavač

Cieľom je sledovanie predmetu ultrazvukovým senzorom.

1. Senzor sa otáča od jednej krajnej polohy do druhej a naspäť, až kým nezachytí pred sebou nejaký predmet vo vzdialenosti menšej ako napr. 30 cm
2. po zachytení predmetu sa neustále otáča vľavo vpravo v takom rozsahu, kým je predmet pred ním viditeľný
3. to znamená, ak postupne pomaly predmet pred robotom presúvame na rôzne miesta, senzor sa bude otáčať vždy tak, aby predmet sledoval pred sebou

Mohlo by to vyzerať napríklad nejak takto:

Námety:

• takéto úlohy je šikovné riešiť pomocou stavového automatu: robot sa celý čas nachádza v nejakom stave a podľa situácie mení svoj stav, napr: HĽADÁ_PREDMET_VĽAVO, HĽADÁ_PREDMET_VPRAVO, ZACHYTIL_PREDMET_VPRAVO, ZACHYTIL_PREDMET_VĽAVO.
• skombinujte otáčanie senzora aj s otáčaním robota, aby predmet hľadal nielen v rozsahu otáčania serva pred sebou, ale aj za sebou

2.1.5. Hľadač

Vytvoríme program, aby robot zameral predmet pred sebou, pohol sa k nemu o kúsok bližšie a tento proces opakoval, až kým sa robot nedostane do jeho blízkosti.

1. keď robot predmet nevidí, otáča senzorom postupne vľavo-vpravo v plnom rozsahu, až kým predmet neobjaví
2. ak predmet zbadá - zistí medzi akými rôznymi uhlami je predmet senzorom viditeľnými (rozsah A-B)
3. z nameraných pozícií A, B vypočíta, kde má predmet približne stred
4. otočí sa smerom k predmetu
5. o kúsok sa posunie vpred a pokračuje od kroku 2
6. ak predmet prestane vidieť, pokračuje od kroku 1

Napríklad takto:

Námety:

• keď robot predmet nájde, oznámi to zvukovým alebo vizuálnym signálom a zastane
• robot nebude zastavovať, bude sa pohybovať plynule, ale pomaly a upravovať svoj smer podľa toho, kde predmet zachytí

2.1.6. Obchádzač

Robot sa nachádza v blízkosti krabice s obdĺžnikovým pôdorysom, rovnobežne s jej jednou hranou. Senzorom sa díva celkom do strany, aby počas pohybu krabicu dobre videl. Cieľom je, aby krabicu zo všetkých 4 strán obišiel:

1. robot sa pohybuje vpred, až dokiaľ krabicu vedľa seba nezachytí
2. pokračuje vpred rovnobežne so stranou krabice povedľa nej
3. keď senzorom zachytí koniec krabice, otočí sa smerom k ďalšej strane krabice
4. kroky 1-3 zopakuje pre všetky štyri strany krabice

Námety:

1. program určí veľkosť krabice - malá, stredná, veľká a farebným signálom na konci oznámil, akú krabicu obchádzal
2. robot štartuje na začiatku vedľa krabice, ale krabica sa môže nachádzať aj na ľavej aj na pravej strane - pomocou senzora najskôr zistí, kde je krabica a potom ju obíde buď zľava alebo sprava

2.1.7. Parkovač

Robot zaparkuje na voľné miesto, ak je dostatočne veľké.

1. robot sa rozbehne vpred a senzorom sleduje situáciu na pravej strane cesty
2. keď objaví voľné miesto, najskôr zistí aké je dlhé
3. ak je miesto dostatočne veľké, aby mohol zaparkovať, zaparkuje do neho v režime pozdĺžneho parkovania
4. ak miesto nie je dostatočne veľké, pokračuje krokom 1

Námety:

1. ak je voľné miesto dostatočne dlhé, nehľadá jeho koniec, ale rovno tam zaparkuje
2. robot striedavo sleduje situáciu vpravo a pred sebou (periodicky otáča senzor), aby čelne nenarazil do prekážky pred sebou, ale zároveň monitoroval situáciu s voľnými miestami vpravo

2.1.8. Riadené vozidlo

Naprogramujeme riadenie vozidla pomocou gesta pred ultrazvukovým senzorom.

1. robot sa pohybuje vpred až kým senzor vpredu nezachytí prekážku (ktorou mu signalizujeme, že požadujeme zmenu smeru)
2. robot zastane, pozrie sa senzorom vpravo aj vľavo - či tam je signálna prekážka
3. ak na niektorej strane signálnu prekážku zachytil, otočí sa zodpovedajúcim smerom a pokračuje krokom 1

Námety:

1. ak sa po preskúmaní situácie vpravo a vľavo pred robotom stále nachádza signálna prekážka, robot sa otočí vzad
2. robot si od štartu postupne zapamätáva akou cestou išiel (čas a smery otočenia) a keď mu dáme signál (prekážka vľavo aj vpravo), zastane, môžeme ho preložiť na štart a prekážkou znovu odštartovať, robot zopakuje rovnakú zapamätanú cestu