Как сделать поворот в трик студио

Обновлено: 06.07.2024

Задача Написать программу движения робота по черной линии используя два датчика света с использованием регулятора (любого). Робот должен двигаться по траектории соблюдая заданный маршрут (line-02). Робот должен начать движение с указанного места старта и остановиться на указанном месте финиша. Подобрать оптимальное расположение датчиков. Определить оптимальное значение коэффициентов для вычисления управляющего воздействия. Примечание Движение организовать на оптимальной скорости моторов. Использовать подсчет перекрестков (как параллельную задачу) для определения места поворота. Для поворотов использовать подпрограммы. При движении робот не должен съезжать с четной линии, т.е. всеми колесами оказаться с одной стороны линии.

Это место для переписки тет-а-тет между заказчиком и исполнителем.
Войдите в личный кабинет (авторизуйтесь на сайте) или зарегистрируйтесь, чтобы
получить доступ ко всем возможностям сайта.

Первый слайд презентации: Регуляторы для движения по границе черного и белого в TRIK Studio

Президентский физико-математический лицей №239 Сергей Александрович Филиппов

Слайд 2: План занятия

Регуляторы Ветвление Задача движения по границе Значение серого Релейные регуляторы Двухпозиционный регулятор Калибровка датчика Корректировка скорости Трехпозиционный регулятор

Слайд 3: Регулятор

Регулятор – это совокупность устройств, обеспечивающих желаемое поведение системы. Поплавковый регулятор Ползунова, 1765 г. Центробежный регулятор Уатта, 1788 г.

Слайд 4: Ветвление

Ветвление – часть алгоритма, в которой в зависимости от условия выполняется один или другой набор действий. Условие Действия 1 Действия 2 Конец условия Да Нет

Слайд 5: Движение вдоль границы черного и белого

Задача двигаться по границе черного и белого с помощью датчика освещенности Значение серого находится на границе и вычисляется через среднее арифметическое: grey=( white+black )/2 Для каждого робота свое значение серого, например grey=25 Калибровка – определение пороговых показаний датчика 1 0 4 0 2 5

Слайд 6: Тележка с одним датчиком освещенности

Слайд 7: Двухпозиционный релейный регулятор

Двухпозиционный релейный регулятор имеет два состояния : освещенность > серого, освещенность ≤ серого. Двухпозиционный регулятор строится на основе ветвления и выполняет одно из двух действий: плавный поворот направо, плавный поворот налево. Миллисекунда нужна для отдыха контроллера B C ≤25 >25

Слайд 8: Релейный регулятор: движение вдоль границы черного и белого

Движение на релейном регуляторе слишком неровное: робота заносит Для стабилизации можно понизить скорость Или наоборот повысить

Слайд 9: Трехпозиционный релейный регулятор

Слайд 10: Пропорциональный регулятор

В задачах автоматического регулирования управляющее воздействие u обычно является функцией динамической ошибки – отклонения e регулируемой величины x от ее заданного значения x 0 : e = x 0 – x Пропорциональный регулятор – это устройство, оказывающее управляющее воздействие на объект пропорционально его отклонению от заданного состояния. u = k · e Здесь k – это коэффициент усиления регулятора.

Слайд 11: Пропорциональный регулятор: движение по линии

Также как и в релейном регуляторе, необходимо определить среднее значение gr e y между черным и белым. Это будет то состояние датчика освещенности s ensor 1, к которому должна стремиться система. e = grey - sensor1

Слайд 12: Пропорциональный регулятор: калибровка датчика освещенности

Краткая калибровка с понижением, датчик над белым полем grey=sensor1-(white-black)/2 Полная калибровка с определением белого и черного Ожидание нажатия кнопки Добавить сигнал с задержкой

Слайд 13: Пропорциональный регулятор: калибровка датчика освещенности

Краткая калибровка с понижением, датчик над белым полем grey=sensor1-(white-black)/2 Полная калибровка с определением белого и черного Ожидание нажатия кнопки Вывод результата на экран

Задание 1. На стр. 136-149 изучите режимы работы датчика цвета. Выполните калибровку д атчика цвета по программе на стр. 146-149. Или в программе Lego M.Ed.EV3 Более сложные действия/14 Датчик цвета - калибровка

Задание 2. Выполните упражнения на стр. 150-152: Задача 1 и Задача 2.

Задание 3. Выполните проект "Умный дом", на стр. 153-156.

Задание 4. Продумайте и выполните лабораторную работу по определению параметров колебания нитяного или пружинного маятника (периода и частоты колебаний) с использованием датчика цвета (в крайнем случае - ультразвукового или инфракрасного датчика).

Примечание: чтобы оценить возможности датчика цвета в фиксации изменения освещенности при колебаниях тела, используйте новый проект в режиме Эксперимент. Попробуйте эксперименты с режимом измерения яркости внешнего освещения и с режимом измерения яркости отраженного света. Зафиксируйте параметры и используйте их при написании программы.

Задание 5. Продумайте вариант программы, в которой будет рассчитываться среднее значение параметров колебания. Примечание: при выполнении задания нужно воспользоваться блоком Математика/Массивы.

Запись данных в массив и вывод результатов на экран - см. работу с массивами на стр. 116-120.

Лабораторная работа 3. LEGO MINDSTORMS EV3: работа с датчиками (гироскопический датчик)

Задание 1. Ознакомьтесь в принципами работы и использования гироскопического датчика на стр. 156 - 159. Выполните задачу на стр. 159.

Задание 2. Осуществите проект "Упрямый робот" на стр. 160-165.

Задание 3. Продумайте и выполните лабораторную работу по определению коэффициента трения с использованием гироскопического датчика и датчиков касания. Для расчета точного угла можно использовать счетчик оборотов мотора.

Основную идею можно посмотреть здесь:

8:34 - лабораторная работа по измерению силы трения.

Теорию к лабораторной работе можно посмотреть в пособии по базовой цифровой лаборатории "НА-ура", работа 1.7.

Задание 1. Ознакомьтесь в принципами работы и использования ультразвукового датчика на стр. 166 - 168. Выполните задачу 3 на стр. 172.

Задание 3. Построение 3D карты поверхности. Передача данных в MS- Excel. Стр. 197-200.

Задание 4. Продумайте и выполните лабораторную работу по определению скорости и ускорения движения тела ( по горизонтальной или по наклонной плоскости) с использованием ультразвукового датчика.

1) Данные должны выводиться на экран в текущем режиме: скорость и ускорение движения тела (или самой тележки).

Должно быть получено 10 и более значений скорости и ускорения тела; построен график скорости тела и график ускорения тела в зависимости от времени.

Лабораторная работа 5. LEGO MINDSTORMS EV3: работа с датчиками (инфракрасный датчик и маяк, датчик вращения моторов )

Можно посмотреть также здесь и здесь

Лабораторная работа 6. LEGO MINDSTORMS EV3: физические эксперименты, творческие задания.
Основное задание: разработать и сконструировать физический лабораторный или демонстрационный эксперимент с применением роботов LEGO MINDSTORMS EV3
Возможные темы и идеи:

Измерение скорости движения предметов методов муаровых полос (черно-белых областей) или иного метода заданного изменения коэффициента отражения света. Например, во вращательном движении тела или при его свободном падении

Использования роботов для моделирования физических объектов, устройств и приборов

Лабораторная работа 7. LEGO MINDSTORMS EV3: соревнования роботов (Кегельринг)

Задание 1. Разработать три алгоритма выталкивания предметов за пределы круга, используя только программирование моторов

Задание 2. Разработать алгоритмы выталкивания предметов за пределы круга, используя ультразвуковой и инфракрасный датчики. Вариация задания выталкивание только черных предметов или только белых.

Выталкивание на скорость

1. Среда программирования Trik Studio . Главное меню.

2. Среда программирования Trik Studio . Интерфейс Trik Studio : режим редактора

3. Среда программирования Trik Studio . Интерфейс Trik Studio : режим отладки.

4. Среда программирования Trik Studio. 2D-модель. Окно двумерной модели Редактирование модели мира. Контекстное меню.

5. Среда программирования Trik Studio. Гибкая настройка 2D-модели. Создание и Редактирование XML-файла. Тэги. Роботы. Объекты.

6. Добавление ограничений в 2D-модель.

7. Программирование на визуальном языке в Trik Studio. Работа с блоками и связями. Синтаксис выражений в блоках.

8. Программирование на визуальном языке в Trik Studio. Общие блоки.

9. Программирование на визуальном языке в Trik Studio. Работа с подпрограммами

10. Программирование на визуальном языке в Trik Studio. Создание упражнений.

11. Специализированные блоки для ТРИК. Блоки действия.

12. Специализированные блоки для ТРИК. Блоки ожидания.

13. Специализированные блоки для ТРИК. Блоки рисования.

14. Программные структуры. Структуры Ожидание, Цикл, Переключатель.

15. Моторы. Программирование движений по различным траекториям

16. Работа с подсветкой, экраном и звуком.

17. Пропорциональное линейное управление в Trik Studio.

18. Движение по линии на основе пропорционального управления.

19. Использование переменных в программировании Lego Mindstorms EV 3 и Trik Studio.

Практические задания к экзамену

1. Нарисуйте вручную прямоугольник 7х5 клеток, заливка синяя. Напишите программу деления прямоугольников черной линией на 4 равные части.

2. Нарисуйте красным маркером квадрат, вписанный в желтый круг радиуса 4 клетки.

4. Создайте черную линию длиной 3 м и расставьте произвольным образом 5 банок. Робот должен объезжать препятствия, обнаружив их с помощью ИК-датчика или УЗ-датчика, пройти эту линию, не потеряв.

5. Напишите букву (А, Б, В, Д, Е, Ж, З, И, К, М, Н, П, У, Ф, Ц, Ч, Ш, Щ, Ъ, Э, Ю,Я)

6. Загрузите в модель мира трассу из доступных трасс, или создайте собственную и пройдите ее с помощью релейного регулятора с одним датчиком света.

7. Загрузите в модель мира трассу из доступных трасс, или создайте собственную и пройдите ее с помощью релейного регулятора с двумя датчиками света.

8. Загрузите в модель мира трассу из доступных трасс, или создайте собственную и пройдите ее с помощью пропорционального регулятора с одним датчиком света.

9. Загрузите в модель мира трассу из доступных трасс, или создайте собственную и пройдите ее с помощью пропорционального регулятора с двумя датчиками света.

10. Нарисовать стол 10х7 клеток сетки, закрасить любым цветом, и написать программу прогулки робота вдоль края стола, чтобы он не падал.

11. Создайте помещение с одним небольшим выходом и используйте ИК-датчик , чтобы выйти из этого помещения.

13. Кентервильский робот: привидение рисует каждую ночь лужи красной краской. Убедившись, что лужа красная, он довольный скрывается из виду. Когда красная краска заканчивается, он рисует лужи зеленым и расстроенный отключается.
Научите робота определять цвет лужи и выключаться, если лужа зеленая. В первый раз робот всегда в приподнятом настроении.
Пояснение. Выводить на экран:

14. веселый смайлик, если робот видит красную лужу (больше 72) или пустой пол меньше 5). Грустный смайлик (в течение 3 секунд) — в противном случае (зеленая лужа: от 59 до 69). И закончить выполнение программы.

16. Нарисуйте ломаную замкнутую стену в редакторе и реализуйте движение робота вдоль стены, используя ИК-датчик и релейный регулятор.

17. Нарисуйте ломаную замкнутую стену в редакторе и реализуйте движение робота вдоль стены, используя ИК-датчик и пропорциональный регулятор.

18. Создайте поле для кегельринга и напишите программу для выталкивания банок за пределы круга с обнаружением банок

Выступит наш друг и коллега, Филиппов Сергей Александрович!

Руководитель Центра робототехники и заместитель директора Президентского ФМЛ №239;
руководитель городского учебно-методического объединения преподавателей робототехники Санкт-Петербурга;
автор серии учебных пособий по робототехнике;
автор и преподаватель курсов для преподавателей робототехники;
тренер победителей и призеров международных состязаний WRO, RoboCup и Robotchallenge;
главный судья международного фестиваля робототехники Робофинист.

На вебинаре мы обсудим продолжение дистанционных занятий с учащимися при подготовке к соревнованиям Робофинист и RoboCup, а также сделаем обзор следующих тем:

повторение задач базового курса;
задачи повышенной сложности;
возможности и ограничение виртуальных моделей;
2D-полигон "Большое путешествие": линия, лабиринт, кегельринг;
2D-полигон "RoboCupJunior Rescue Line": алгоритмы на линии и в зоне эвакуации.

В конце вебинара мы ответим на самые интересные вопросы.

Читайте также: