akrob.frederick.ac.cy ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ FREDERICK frederick.ac.cy Εκπαιδευτικό Ρομπότ ΝΧΤ (REM Bot) Κατασκευή & Firmware Δρ Γιώργος Α. Δημητρίου Ακαδημία Ρομποτικής Τμήμα Πληροφορικής και Μηχανικών Υπολογιστών Σχολή Μηχανικής και Εφαρμοσμένων Επιστημών Πανεπιστήμιο Frederick Λεμεσός, Κύπρος g.demetriou@frederick.ac.cy +35725730975 Έκδοση 1 2013 Ακαδημία Ρομποτικής Πανεπιστήμιο Frederick
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Περιεχόμενα... 1 1. Συναρμολόγηση Εκπαιδευτικού Ρομπότ ΝΧΤ (REM)... 2 2. Φόρτωση του Firmware στο NXT... 20 2.1. Βήματα για Φόρτωση του Firmware... 20 2.2. Εξέταση για το Κατέβασμα του Firmware... 22 3. Φόρτωση Προγραμματος στο ΝΧΤ... 23 3.1. Αυτόνομη Λειτουργία του Ρομπότ... 25 3.2. Εξέταση για την Φόρτωση Προγράμματος στο ΝΧΤ... 28 4. Βιβλιογραφία... 29 Σελίδα 1
1. ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΡΟΜΠΟΤ ΝΧΤ (REM) Σελίδα 2
Εξαρτήματα 1 Σελίδα 3
Εξαρτήματα 2 Σελίδα 4
Σελίδα 5
Σελίδα 6
Σελίδα 7
Σελίδα 8
Σελίδα 9
Σελίδα 10
Σελίδα 11
Σελίδα 12
Σελίδα 13
Σελίδα 14
Σελίδα 15
Σελίδα 16
Σελίδα 17
Σελίδα 18
Το Εκπαιδευτικό σας Ρομπότ είναι έτοιμο! Σελίδα 19
2. ΦΟΡΤΩΣΗ ΤΟΥ FIRMWARE ΣΤΟ NXT Για να μπορεί το ρομπότ σας να κατανοήσει RobotC προγράμματα πρέπει πρώτα να κατεβάσετε το firmware στο NXT σας. Το Firmware είναι το λειτουργικό σύστημα που επιτρέπει στο ΝΧΤ ρομπότ να φορτώσει και να τρέξει RobotC προγράμματα. Θα χρειαστείτε: 1. Το NXT σας 2. Ένα υπολογιστή με εγκατεστημένη την RobotC 3. Ένα USB καλώδιο σύνδεσης 2.1. Βήματα για Φόρτωση του Firmware 1. Συνδέστε το ένα άκρο του καλωδίου USB στο ρομπότ σας, και το άλλο στον υπολογιστή σας. 2. Εάν το ρομπότ δεν είναι «Αναμμένο» (ΟΝ) πρέπει να πατήστε το πορτοκαλί κουμπί του NXT. 3. Ανοίξτε το πρόγραμμα RobotC. 4. Πηγαίνετε στο μενού «Robot» και στη συνέχεια, επιλέξτε «Download Firmware». Σελίδα 20
Robot Download Firmware 5. Θα εμφανιστεί το μενού Download. Στο λευκό πλαίσιο στην επάνω αριστερή γωνία, θα δείτε το όνομα του NXT σας και τη διεύθυνση της συσκευής. Βεβαιωθείτε ότι η γραμμή για το NXT σας έχει επιλεγεί. Στη συνέχεια, πατήστε το κουμπί «F/W Download». Επιλέξτε το ΝΧΤ σας Πατήστε «F/W Download» 6. Η λίστα με τα διαθέσιμα αρχεία firmware θα εμφανιστεί. Αν υπάρχει μόνο ένα αρχείο που firmware, επιλέξτε το. Εάν υπάρχουν περισσότερα από ένα, επιλέξτε το αρχείο firmware (.rfw) με τον μεγαλύτερο αριθμό. Πατήστε το κοθμπί «Open» για να ξεκινήσει η λήψη του firmware. 7. Το μήνυμα του σύστηματος θα δείξει την πρόοδο λήψης του firmware. Το ρομπότ σας θα απενεργοποιηθεί ενώ το firmware φορτώνεται. Όταν η διαδικασία ολοκληρωθεί, θα δείτε το μήνυμα: «Firmware download completed». Σελίδα 21
2.2. Εξέταση για το Κατέβασμα του Firmware Σημειώστε «Α» για αληθές ή «Λ» για λάθος στις ακόλουθες προτάσεις. Το firmware πρέπει να κατεβαστεί κάθε φορά που θέλετε να εκτελέσετε ένα πρόγραμμα στο NXT Χωρίς να φορτωθεί το firmware, το ρομπότ σας δεν θα μπορεί να τρέξει όλα τα προγράμματα. Μόλις το firmware RobotC έχει φορτωθεί, θα είστε σε θέση να τρέξετε RobotC και κανονικά προγράμματα γλώσσας NXT. Όλα τα firmware είναι πανομοιότυπα. Επομένως οποιοδήποτε είναι φορτωμένο μπορείτε να εκτελέσετε οποιοδήποτε πρόγραμμα. Τα Firmware και τα προγράμματα είναι το ίδιο πράγμα. Μπορείτε να κατεβάσετε το firmware, χρησιμοποιώντας την εντολή μενού «Robot» «Compile and Download». Αν δεν φορτώσετε το firmware, το ρομπότ σας δεν θα μπορεί να τρέξει προγράμματα. Σελίδα 22
3. ΦΟΡΤΩΣΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΝΧΤ Ρομπότ σας είναι έτοιμο! Το μόνο που έχει απομείνει είναι να του πείτε τι πρέπει να κάνει, φορτώνοντας ένα πρόγραμμα πάνω στο NXT. Τα προγράμματα είναι ένα σύνολο εντολών που λένε στο ρομπότ τι πρέπει να κάνει και πώς να αντιδράσει στο περιβάλλον του. Μόλις γραφτεί, το πρόγραμμα, θα πρέπει να μεταφερθεί («φορτωθεί») πάνω στο ρομπότ για να μπορεί να τρέξει. Στη Εικόνα 1 φαίνεται το πρόγραμμα που θα κατεβάσετε στο ρομπότ. Εικόνα 1. Παράδειγμα Προγράμματος στην RobotC 1. Κανονικά, θα πρέπει να πληκτρολογήσετε το πρόγραμμα απευθείας στην RobotC. Για την ευκολία σας, υπάρχει ένα ήδη συμπληρωμένο αντίγραφο που βρίσκεται στο φάκελο «Sample Programs. Ακολουθήστε τα βήματα που φαίνονται στην Εικόνα 2 για να ανοίξετε αυτό το πρόγραμμα. Επιλέξτε: File Open Sample Program Ανοίξτε τον φάκελο «Training Samples» Επιλέξτε το αρχείο «MotoC Forward» Πατήστε το κουμπί «Open» Εικόνα 2. Ανοίξτε το πρόγραμμα «MotorC Forward» Σελίδα 23
2. Το πρόγραμμα θα εμφανιστεί στην οθόνη της RobotC. 3. Συνδέστε το ρομπότ με τον υπολογιστή χρησιμοποιώντας το καλώδιο USB. 4. Ξεκινήστε το ρομπότ πατώντας το πορτοκαλί κουμπί πάνω στο ΝΧΤ. 5. Επιλέξτε το «Compile and Download» από το μενού «Robot» Εικόνα 3. Compile and Download 6. Τοποθετήστε το ρομπότ στο τραπέζι ή στο πάτωμα. Στο «Program Debug» παραθυράκι που θα εμφανιστεί πατήστε το κουμπί «Start». Πατήστε το κουμπί «Start» Εικόνα 4. Ξεκινήστε το Πρόγραμμα 7. Το πρόγραμμα που μόλις φορτώσατε στο ρομπότ, έδωσε οδηγίες στο ρομπότ να ξεκινήσει ένα από τα μοτέρ του για τρία δευτερόλεπτα. Το ρομπότ θα κινηθεί όπως φαίνεται στην Εικόνα 5. Σελίδα 24
Εικόνα 5 Το ρομπότ θα κινηθεί 3.1. Αυτόνομη Λειτουργία του Ρομπότ Αφού φορτωθεί το πρόγραμμα στο ρομπότ, το ρομπότ μπορεί να τρέξει το πρόγραμμα αυτόνομα. 1. Αποσυνδέστε το καλώδιο USB από το ρομπότ. Εικόνα 6 Αποσυνδέστε το καλώδιο USB απο το ΝΧΤ 2. Βεβαιωθείτε ότι το ρομπότ είναι αναμμένο. Στην οθόνη του ρομπότ παρουσιάζεται το κυρίως μενού και στο κέντρο της οθόνης το εικονίδιο «My Files». Πατήστε το πορτοκαλί κουμπί. Σημείωση: Το γκρίζο κουμπί σας επιστέφει στο κυρίως μενού. Σελίδα 25
3. Πατήστε το πορτοκαλί κουμπί ξανά στο εικονίδιο «My Software Files». Εικόνα 7 Επιλέξτε «My Software Files» 4. Επιλέξτε το πρόγραμμα «MotorC Forward» πατώντας το πορτοκαλί κουμπί. Εικόνα 8 Επιλέξτε το πρόγραμμα «MotorC Forward» 5. Πατήστε το πορτοκαλί κουμπί ακόμα μια φορά για να τρέξετε το πρόγραμμα στο ρομπότ αυτόνομα. Σελίδα 26
Εικόνα 9 Τρέξτε το πρόγραμμα Σελίδα 27
3.2. Εξέταση για την Φόρτωση Προγράμματος στο ΝΧΤ Αριθμήστε τα παρακάτω βήματα με τη σειρά που θα πρέπει να γίνουν, προκειμένου να τρέξει με επιτυχία ένα πρόγραμμα. Βάλτε «Χ» δίπλα από τα βήματα που δεν είναι απαραίτητα για την διαδικασία φόρτωσης προγράμματος στο ρομπότ. Πρέπει να γράψετε ή να ανοίξετε ένα υπάρχον αρχείο προγράμματος. Πατήστε το σκούρο γκρι κουμπί στο NXT. Μόλις το firmware RobotC είναι φορτωμένο, θα είστε σε θέση να τρέξει τόσο RobotC και κανονικά προγράμματα γλώσσας NXT. Ελέγξτε ότι το ρομπότ είναι συνδεδεμένο με τον υπολογιστή και ενεργοποιημένο. Πλοηγηθείτε στη Δοκιμάστε Me μενού με LCD οθόνη και τα κουμπιά του NXT. Πατήστε το κουμπί «Start» στο παράθυρο «Program Debug». Ανοίξτε το μενού «Robot» και επιλέξτε «Compile and Download» Σελίδα 28
4. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Carnegie Mellon Robotics Academy. [On line]. Available: http://www.education.rec.ri.cmu.edu [Οκτώβρης 21, 2013]. 2. REM Bot. [On Line]. Available: http://www.robotc.net/support/nxt/media/buildshows/rem.pdf [Οκτώβρης 21, 2013]. Σελίδα 29