Mein LEGO-EV3-Buch: eigene Roboter bauen und programmieren mit LEGO MINDSTORMS
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
[2016]
|
| Schriftenreihe: | #makers do it.
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | IX, 280 Seiten Illustrationen, Diagramme (farbig) |
| ISBN: | 9783446447370 9783446449008 |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in die Roboterwelt und in LEGO®
MINDSTORMS® EV3............................................... 3
1.1 LEGO® MINDSTORMS® EV3-Hardware - EV3-Stein, Motoren,
Sensoren Co................................................. 5
1.1.1 Handelsübliche LEGO® MINDSTORMS®-Systeme
(Home Edition und Education-Version).................... 9
1.1.2 Der Eco-Bot - ein Bauplan für den Basisroboter dieses Buches 11
1.1.3 Eigene Baupläne mit dem LEGO® Digital Designer erstellen .. 21
1.2 LEGO® MINDSTORMS® EV3-Software - die Programmierumgebung ........................................................ 23
1.2.1 LEGO® MINDSTORMS® EV3-Software (Home Edition) ......... 23
1.2.2 LEGO® MINDSTORMS® Education EV3-Software .............. 30
1.3 Wie ist dieses Buch aufgebaut und wie arbeite ich damit?..... 35
2 Aufgaben zur Rubrik Aktion - die Aktoren im Einsatz .. 37
2.1 Mittlerer Motor - die Steuerung über einen oder mehrere
Programmblöcke............................................... 39
2.2 Großer Motor - der Einsatz verschiedener Modi für eine
Umdrehung.................................................... 46
t 2.3 Standardsteuerung (Bewegungslenkung) - einen Meter geradeaus
fahren....................................................... 50
2.4 Hebelsteuerung - eine halbe Umdrehung um die eigene Achse ... 54
o 2.5 Anzeige - die Ausgabe von Schrift, Emoticons und Bildern .... 56
2.6 Klang - die Sprachausgabe und Tonwiedergabe.................. 62
sy 2.7 Stein-Statusleuchte - eine Ampelschaltung simulieren......... 65
VI
Inhaltsverzeichnis
3
3.1 ^ 3.2 i-j- 3.3
l-u 3.4
u. Av 3.5
3.6 AV 3.7 V 3.8
^ 3.9
Aufgaben zur Rubrik Ablauf-Regelung - die sensorgesteuerte Verarbeitung.....................................
Warten auf die Stein-Tasten - die Blickrichtung eines Augenpaares auf der Anzeige steuern.........................
Warten auf den Farbsensor - mit Lichtsignalen und akustischen Ausgaben auf farbige Gegenstände reagieren .................
Eine Schleife für den Kreiselsensor - eine sensorgesteuerte Umdrehung um die eigene Achse ..............................
Eine Schleife für den Drehsensor - das Durchdrehen der Räder verhindern (Traktionskontrolle).............................
Mit dem Berührungssensor schalten - den Roboter zurückweichen
und entgegenkommen lassen....................................... 85
Mit dem Infrarotsensor schalten - den Roboter auf Hindernisse reagieren lassen................................................ 89
Eine Schleife für die Schleife - das Bremslicht überden Berührungssensor steuern ....................................... 93
Eine Schleife für den Mehrfach-Schalter - den Roboter einer
Linie folgen lassen (Farbsensor)................................ 94
Entscheidungen für eine Schleife - den Roboter eine Wand erkennen lassen (UltraschalL/Infrarotsensor).................... 98
3.10 Ein Schleifen-Interrupt - den Roboter im Kreis fahren und
stoppen lassen (Berührungssensor) .............................. 103
........................................ 105
11 4.1 Messen und Vergleichen im Ziffernblock - die Nummern der
Stein-Tasten über numerische Datenleitungen anzeigen ......... 107
cK 4.2 Fußgängerampel bei Tag und Nacht - den Roboter auf Farbe,
Lichtstärke und Umgebungslicht reagieren lassen (Farbsensor)... 111
nN 4.3 Messungen am rotierenden Objekt - Kreiselsensor und Motorumdrehung im Vergleich............................................... 11 f!
„¿z 77s, 4 4 Signale aus dem Raum - Infrarotsensor und -fernbedienung
im Einsatz ................................ )25
4.5 Der Roboter als kreisende Dampflok - numerische und logische
Datenleitungen für eine Motorumdrehung................... 131
Inhaltsverzeichnis
VII
*T 4.6 Der Roboter als Thermometer (Temperatursensor) - numerische
und Textdatenleitungen für eine Temperaturmessung............. 134
^ 4.7 Ein kontinuierlich beschleunigender Renn-Roboter -
der Zeitgeber gibt den Takt an ............................... 138
4.8 Ein Roboter mit Signallampe (Berührungssensor) - numerische
und logische Datenleitungen für eine attraktive Lampensteuerung 142
4.9 Intelligente Steuerung eines Rasenmäher- oder Staubsauger-
roboters (UltraschalL/Infrarotsensor) - Schleifen-Index und Datenleitungen................................................ 147
4.10 Der LEGO®-Energiemesser (Energiezähler) im Einsatz -
die elektrische Leistung einer Solarzelle und eines Windrades vergleichen .................................................. 152
^ 4.11 Ein Roboter zur Messung des Lärmpegels - der NXT-Geräusch-
sensor steuert zwei Schleifen................................. 156
5 Aufgaben zur Rubrik Daten-Operation - anspruchsvolle
Verarbeitung von Eingaben (Sensor-Signalen)................... 163
5.1 Zwischenspeichern von Eingaben in Variablen (Eingabe-Daten-
puffer) - mit akustischen Signalen auf die Betätigung der Stein-Tasten reagieren........................................ 164
5.2 Konstante Ausgaben - ein Begrüßungsprogramm auf dem
Display....................................................... 169
^ sc6 5.3 Variable Arrays - ein Roboter zur Erkennung von Rot-Grün-
Blindheit (Berührungssensor) ................................. 171
Av 5.4 Logische Verknüpfungen von Sensorsignalen - eine robotergesteuerte Personenschleuse (Berührungssensor) ........................ 177
L-L t 5.5 Motorisierte Mathematik - ein Roboter mit Autopilot, Tachometer
und Kilometerzähler .......................................... 184
T 5.6 Rundungsfehler erkennen - den Kreisumfang eines um seine
Achse kreisenden Roboters berechnen........................... 191
Av 5.7 Kontinuierlicher Vergleich zwischen Ist und Soll - einen Roboter
zurück in seine Anfangsposition bewegen....................... 195
Av 5.8 Toleranzen und Bereiche - den Roboter mit Farbsignalen auf
Hindernisse reagieren lassen.................................. 200
VIII Inhaltsverzeichnis
T* + 5.9 Textausgabe zweier Größen - ein Ortungssystem für die Infrarot-
Fernbedienung..............................................
5.10 Mit Zufall zum Gewinn - ein Programm für das Würfelspiel
Mäxchen schreiben .........................................
6 Aufgaben zur Rubrik Erweiterter Modus -
Messwerterfassung, Schnittstellenapplikation Co. 217
T L-L 6.1 Messdaten extern verwalten - Dateizugriff auf Messwerte....... 219
*T t-L. 6.2 Exkurs: Messwerterfassungssysteme ............................ 228
6.2.1 Grundlagen und Wissenswertes ........................... 228
6.2.2 Messung des Drehwinkels mit angeschlossenem EV3 Stein
(inkl. Datenverwaltung)................................. 231
6.2.3 Messung des Drehwinkels mit nicht angeschlossenem EV3
Stein (inkl. Datenauswertung)........................... 234
6.2.4 Messungen aus einem Programm heraus..................... 239
*T 6.3 Kommunikation von EV3-Steinen über Bluetooth-Schnittstelle
oder USB-Leitung.............................................. 244
6.4 Der Inbetriebhalte-Block - Messen der Farbe und Erscheinungsdauer von Gegenständen (inkl. Messwertausgabe) ..................... 255
*7* +- 6.5 Auslesen von verarbeiteten und unverarbeiteten Sensorwerten
beliebiger kommerzieller Sensoren............................. 257
■-L 6.6 Ungeregelte Motorumkehr - der Einsatz von Manipulatoren in
intelligenten Messsystemen.................................... 261
6.7 Schlussgedanken - ein Kommentar zum Programm beenden .... 268
7 Anhang ....................................................... 269
^ 7.1 Ohne PC programmieren und experimentieren........................ 269
7.1.1 Programme ohne PC erstellen und laufen lassen........... 269
7.1.2 Experimente ohne PC durchführen......................... 270
7.2 Für Lehrer: Wie mit diesem Buch gearbeitet werden sollte.... 272
7.2.1 Schülerorientierte Lernkonzepte - ein Überblick ........ 272
7.2.2 Lernkonzept und Aufbau dieses Buches.................... 277
Stichwortverzeichnis
279
Inhaltsverzeichnis
IX
Grundsätzlich solltest du dieses Buch von Anfang bis Ende durcharbeiten, es besteht aber auch die Möglichkeit, inhaltlich zusammengehörige Aufgaben aus unterschiedlichen Kapiteln gebündelt zu bearbeiten. Solche Aufgaben sind im Inhaltsverzeichnis mit folgenden Icons gekennzeichnet, welche die Zusammenhörigkeit symbolisieren:
Icon
Bedeutung
Aufgaben, die mit diesem Icon gekennzeichnet sind, befassen sich mit den Themen Distanz, Winkel, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Zum Einsatz kommen der Berührungssensor, die Motorumdrehung, der Ultraschall-Sensor und der Infrarot-Sensor. Du kannst damit die Bewegungen deines Roboters steuern.
Gebiet: Physik - Mechanik
I Aufgaben, die mit diesem Icon gekennzeichnet sind, befassen sich mit opti-
O sehen Signalen. Du erfährst, wie dein Roboter optische Signale wahrnehmen (Infrarot-/Ultraschall-Sensor) und anzeigen (Stein-Statusleuchte, Anzeige) kann.
Gebiet: Physik - Optik
Aufgaben, die mit diesem Icon gekennzeichnet sind, befassen sich mit akustischen Signalen. Du erfährst, wie dein Roboter akustische Signale wahrnehmen (Geräuschsensor) und ausgeben (Klang) kann.
Gebiet: Physik-Akustik
Aufgaben, die mit diesem Icon gekennzeichnet sind, enthalten mathematische Rechenaufgaben.
Gebiet: Mathematik-Arithmetik
Aufgaben, die mit diesem Icon gekennzeichnet sind, befassen sich mit dem Thema Logik. Sie enthalten logische Vergleiche oder Verknüpfungen.
Gebiet: Mathematik - Mengenlehre Algebra
Aufgaben, die mit diesem Icon gekennzeichnet sind, befassen sich mit dem Thema Messtechnik. Sie enthalten intelligente Beispiele aus der Messtechnik.
Gebiet: Physik Mathematik - Messtechnik
|
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