Як запрограмувати Lego's NXT Mindstorm

Роботи Lego`s NXT Mindstorm - це не тільки серйозна іграшка, але й прекрасний спосіб навчитися програмуванню. Програмне забезпечення, яке поставляється з роботом, просте і інтуїтивне у використанні, з його допомогою ви можете змусити свого робота робити що завгодно. Після побудови робота з Lego, вам належить запрограмувати його на виконання дій або комплексу завдань. Читайте далі, щоб дізнатися, як це зробити.

Частина 1 з 5: Початок роботи

1
Встановіть і відкрийте програмне забезпечення. Робот поставляється з програмним забезпеченням, розробленим як під Mac так і під Windows, так само ви можете завантажити його з сайту Lego Mindstorm. Коли ви вставите диск або запустіть скачав установник, з`явитися вікно. Дотримуйтесь інструкцій, щоб встановити програмне забезпечення, і потім запустіть його.
2
Навчіться орієнтуватися в програмі. Використовуйте панель вгорі, щоб зберегти вашу програму, відкрити існуючу, або створити нову. Використовуйте інструмент «pointer» (покажчик), що нагадує чорну стрілку, щоб виробляти вставку, переміщення і видалення. Інструмент «pan» (панорама), що нагадує білу руку, дозволяє перетягувати елементи робочого простору і прокручувати його. Інструмент «comment» (коментар), дозволяє вставляти коментарі у вашу програму у вигляді спливаючих підказок з текстом, що дозволить іншим людям, що читає вашу програму, зрозуміти вироблені вами дії.
- У правій стороні вікна, в «Robo Center» (робо-центрі) знаходяться посібники та інструкції для декількох різних роботів, яких ви можете побудувати і запрограмувати. Інша вкладка у верхній частині «Robo Center» відкриє ваш Portal (портал), який дозволяє отримувати доступ до онлайн-ресурсів, що допомагають вам у програмуванні.
- Наведіть курсор на операцію, щоб відкрити опис цієї операції в правому нижньому кутку, і переглянути / змінити налаштування цієї операції в нижній частині вікна.
3
Навчіться отримувати доступ до різних операцій. Панель інструментів зліва містить весь перелік операцій, які робот може виконати. Тут знаходяться три вкладки внизу панелі інструментів, що дають вам доступ до різних наборів даних операцій. Досліджуйте цю панель, щоб відкрити для себе щось нове, експериментуючи з різними завданнями для вашого робота.
- Крайня ліва вкладка із зеленим колом містить список найбільш часто виконуваних операцій, таких як: Move, Sound, Loop, і Switch. Через цю вкладку ви не зможете отримати доступ до решти операціями.
- Середня вкладка з трьома кольоровими квадратами містить всі можливі операції, розбиті по категоріях. Наведіть ваш курсор миші на зелене коло вгорі, щоб отримати доступ до основних операцій. Наведіть вказівник на зелений квадрат для доступу до таких дій, як відтворення звуку, або включення різнобарвного освітлення. Досліджуйте інші кнопки, щоб знайти всі інші операції.
- Остання вкладка із зеленувато-блакитним знаком рівності містить ваші власні операції, які ви створили самостійно або завантажили з інтернету.
4
Почніть з посібника. Програмне забезпечення включає в себе кілька навчальних посібників, які допоможуть вам зробити свої власні перші програми. Перейдіть в «Robo Center», розташований праворуч, і натисніть на категорії програми, яку ви хочете створити. Для вашої першої програми цілком підійде «Shooterbot» під «Vehicles». Цей посібник швидко ознайомить вас з основними елементами управління, які знаходяться у вашому розташуванні, а також із загальними аспектами програмування і тестування.
5
Слідуючи інструкціям у вашому посібнику, перетягуйте операції в вашу програму. Змінюйте їх налаштування в міру необхідності, щоб змусити ту чи іншу операцію виконувати саме те, що ви хочете. Зв`язуйте разом безліч операцій, поміщаючи їх в послідовності, з`єднані ланцюгом, що проходить через вашу програму. Додавайте операції всередину циклу або вибірки, щоб включити їх в ці структури
6
Коли ви закінчите з вашою програмою, завантажте її в «розумний цеглина» (intelligent brick) вашого робота. Підключіть цегла до комп`ютера за допомогою USB-кабелю. Квадрат з кнопок у правому нижньому кутку вікна програми дозволяє спілкуватися з підключеним пристроєм NXT. Нижня ліва кнопка завантажить програму на ваш пристрій. Після завершення завантаження, відключіть розумний цегла, вставте його в робота, і запустіть програму, щоб побачити її в дії.

Частина 2 з 5: Управління вашим роботом

1
Примусьте вашого робота рухатися за допомогою операції «Move» (рух). Ця операція знаходиться на іконці з двома шестернями. Додайте її в вашу програму і налаштуйте. Використовуйте порти, з`єднані проводами, щоб змусити вашого робота рухатися. Якщо ви приєднали колеса до портів B і C, будьте впевнені, що операція «Move» налаштована саме на ці порти.
- Рухайте вперед, назад, повністю зупиняйте, для направлення руху вашого робота. Для поворотів використовуйте кермо.
- Для переміщення вперед ви можете задати кількість обертань, час або навіть градус повороту колеса. Також ви можете дати роботу команду на «вічне» рух, який він виконуватиме поки не отримає команду «стоп».
2
Здійсніть інші операції, такі як стрільба, використовуючи команду «Motor». У навчальному посібнику по «Shooterbot» гармата підключається до порту A. Для управління нею, використовуйте операцію «Motor» (зображена у вигляді однієї шестерінки), яка задіює порт A. Налаштуйте параметри операції, щоб точно керувати рухами вашого робота, такі як: напрям (вперед, назад, зупинка), дія, рівень потужності і тривалість руху.
- Зняття позначки з «Wait for Completion» (чекати завершення) дозволить вашому роботу приступити до виконання наступної операції, не чекаючи закінчення поточного дії «Motor». Це дозволить вашому роботу, наприклад, їхати і стріляти одночасно
- Команда «Motor» буде приводити в дію будь-яку операцію виконувану вашим мотором. Побудуйте робота таким чином, щоб він міг піднімати піднос, стріляти м`ячиками, розвертатися на місці або що-небудь ще. Ця команда дає вам широкі можливості для реалізації власного творчого мислення, так що скористайтеся цим.
3
Використовуйте датчики, щоб дати можливість вашому роботу взаємодіяти з навколишнім середовищем. Підключіть ультразвукової, тактильний, і колірної сенсори до портів розумного цегли. Ваш робот також може відстежувати час і обертання. Ці датчики дозволяють спрацьовувати вашій програмі, приводячи в дію робота тільки тоді, коли надійде на те сигнал ззовні. Наприклад, ви можете змусити вашого робота приводити себе в дію, коли говорите «червоний» та / або демонструєте йому червоний колір, при цьому робот не відреагує, якщо ви, приміром, скажіть «синій» або щось інше.
4
Використовуйте операцію дії (action), щоб змусити вашого робота виконати якусь дію. Така операція може виробляти включення / вимикання кольорових вогників, відтворення звукового файлу, відображення зображення або тексту на дисплеї розумного цегли, або навіть відправляти повідомлення по Bluetooth.

Частина 3 з 5: Використання циклів і вибірки

1
Усвідомте принцип чергування циклів. Цикл дозволяє вам багаторазово виконувати команду або серію команд певну кількість разів, поки не буде задоволено якесь умова, що є виходом з циклу.
- Наприклад, робот, який перебирає купу куль, що не перейде до наступного циклу, поки не зустріне кулька жовтого кольору-така умова контролюється за допомогою датчика кольору. Дії всередині циклу даватимуть роботу команди на вивчення нового кулі, і якщо з колірного датчика надійде сигнал, що куля не жовтого, то цей процес знову повторюється. Таким чином, під час виявлення роботом жовтого кулі, спрацює умова на вихід з циклу, і програма приступить до виконання наступних інструкцій.
2
Зрозумійте, як працює вибірка. Вибірка містить перелік значень і відповідних їм команд, тобто якщо параметр дорівнює одному з цих значень, виконається відповідна цьому значенню команда. Ці набори дій є взаємовиключними: робот буде виконувати тільки ту команду, значення якої відповідає вхідному параметру.
- Ви можете робити вибірку у вибірці, щоб перевірити ряд умов перед виконанням дії. Наприклад, використовуйте вкладену вибірку, щоб ваш робот рухався вперед, поки він не побачить світ і почує звук. Перша вибірка буде перевіряти наявність света- якщо він виявлений, запуститися другий вибірка, яка визначить наявність звуку. І тільки якщо звук не знайдений (після того як не знайдений світло), робот продовжить рухатися далі
- Щоб внести у вибірку більше одного варіанту значення змінної, зніміть в настройках галочку з "Flat view" (плоске відображення) для «switch» (вибірки), і праворуч від умови ви побачите «+», для додавання ще одного варіанту значення. Це корисно, коли вам, наприклад, необхідно при різних значеннях змінної призвести різні дії.
3
Перенесіть цикл або вибірку в вашу програму і виберіть управління. Це дозволить вам задати умови, які роботові необхідно перевіряти при роботі з циклом / вибіркою. Зазвичай, умовою служить датчик. Це дозволить вашому роботу тісно взаємодіяти з навколишнім середовищем.
- Для вибірки можна також задавати значення. Прикріпіть змінну до переднього краю вибірки, використовуючи кабель для передачі даних. Зробіть обробку для різних вхідних числових або текстових значень. Наприклад, ваша програма може виконати один набір команд, якщо надійшов «0», інший, якщо «1» і т. Д., І ще один набір команд, якщо підходящого умови не було в переліку
- Умовою виходу з циклу може також бути час, тобто цикл буде повторюватися протягом певного часу або певної кількості разів повторив циклу. Виберіть «Logic», щоб ваш робот повторював цикл, поки якесь умова помилкова або істинно, або для «вічного» виконання, на невизначений термін.
4
Переміщайте інші команди в цикл і вибірку. Усі команди, які ви перемістили в цикл, будуть виконуватися разом з кожним новим повторенням циклу. Операції, які ви перетягнули до вибірки, будуть виконуватися в разі виконання будь-яких умов. Перемістіть і налаштуйте операції, якщо вам це потрібно.
- За бажанням, ви можете включати цикли та операції всередину інших циклів та операцій.

Частина 4 з 5: Використання змінних

1
Зрозумійте, як працювати зі змінними. Змінні зберігають інформацію, до якої ви можете отримати доступ пізніше. Думайте про них, як про коробку, в яку ви щось поклали, щоб потім дістати. Далі ви зможете міняти вміст (значення) коробки (змінної) не змінюючи самої коробки.
- Кожна змінна може зберігати число, рядок тексту, або логічне значення (істина або брехня). Ви можете вільно змінювати значення змінної, але не її тип.
- Кожна змінна має унікальне ім`я. Використовуйте це ім`я для доступу до змінної.
2
Створіть змінну, перейшовши Edit (правка)> Define Variables (визначити змінні). У вікні введіть ім`я змінної, і виберете потрібний тип даних (логічний, текстовий, числовий). Так само ви можете видалити змінні, які вам більше не потрібні
- Дайте вашим змінним імена, відповідні їх призначенню. Якщо вам потрібна змінна для зберігання привітання, яке ваш робот буде відправляти у вигляді повідомлення, назвіть змінну "greeting", замість "text_var_1" або чогось подібного.
3
Використовуйте змінні у вашій програмі, підключивши їх до команд за допомогою кабелю для передачі даних. Включіть їх у математичні операції, щоб скомбінувати змінні або отримати з них якийсь результат. Підключіть їх до циклів або вибіркою, щоб використовувати в якості умови, і навіть щоб змінювати їх значення всередині циклу / вибірки.
4
Використовуйте константи для змінних, які ніколи не змінюються. Якщо ви хочете отримати текстову змінну, в якій буде зберігатися ім`я вашого робота, зробіть це шляхом переходу Edit (правка)> Define Constants (визначити константи). Після, ви можете користуватися константою, що не переживаючи про те, що вона може бути змінена.

Частина 5 з 5: Використання користувальницьких блоків

1
Усвідомте корисність користувальницьких блоків. Створіть користувацький блок для серії з двох або більше операцій, що повторюється кілька разів протягом вашої програми. Наприклад, якщо ви хочете, щоб блок, в якому ваш робот протягом трьох секунд рухається вперед, після чого загоряється червона лампочка, використовувався ще кілька разів в програмі там, де вам це потрібно.
2
Викладіть ряд операцій, які стануть блоком. Включіть їх, як звичайно, в програму.
3
Виберіть інструкції, які ви хочете помістити в ваш користувальницький блок. Утримуючи клавішу Shift, натисніть по кожній з операцій. Після вибору операцій, клацніть по знаку рівності у верхній панелі, поруч з інструментом коментування. Після цього з`явиться вікно з назвою "My Block Builder" (будівельник моїх блоків). Так само ви можете перейти Edit (правка)> Make a New My Block (створити мій новий блок), щоб відкрити будівельника користувальницьких блоків.
- Якщо у вас підключені які-небудь вхідні / вихідні кабелі для передачі даних до вашого користувацького блоку, то це буде виглядати як порти для вашого блока- ви зможете приєднати блок до змінних або іншими даними, коли він буде використаний в програмі
4
Введіть ім`я та опис для вашого користувацького блоку. Ім`я повинно бути коротке, але з вичерпним описом, щоб було зрозуміло, що саме блок виконує. Опис повинен бути чітким, докладним і включати в себе важливі замечанія- наприклад, в якому напрямку ваш робот повинен розташовуватися особою, або чи необхідно підключення до Порту А (Port A) для коректної роботи
5
Натисніть Далі щоб перейти до Icon Editor (редактор іконок). Перетягуйте будь-які сподобалися вам іконки на іконку вашого блоку, вгорі. Коли ви закінчите з створенням вашої іконки, натисніть Завершення. У програмі відповідні кроки будуть замінені вашим користувальницькою блоком.
6
Використовуйте ваш користувальницький блок в програмах так само, як і будь-який інший блок. Ви навіть можете об`єднати кілька користувальницьких блоків в один, щоб ще більше спростити програмування. Будьте винахідливі - користувальницькі блоки можуть бути неймовірно корисні, якщо ви вмієте ними користуватися.

Поради

Кращий спосіб навчиться програмувати робота - це експериментувати. Хочете дізнатися, як працює та чи інша операція - спробуйте її! Майте на увазі, що всі ваші напрацювання знадобляться вам у наступних програмах.
Протестуйте ваші програми, щоб переконається в їх надійності.
Не бійтеся використовувати довідковий посібник для отримання інформації, наприклад, про те, як більш витончено використовувати блоки.