2. lecke: Sorompó – Mozgásformák

Célkitűzések és tantárgyi kapcsolódások

Bevezetés

1. Tudomány

Értse általánosságban az egyenes vonalú mozgást, valamint, hogy a mozgás formája meghatározható a tárgy útvonala szerint. 2. Matematika

Ismerje meg a szög pozitív és negatív értékét.

Tudjon rajzolni körívet. 3. Technológia

Ismerje meg a szervomotor fordulatszámának és elfordulási szögének beállítását.

Tudjon bluetooth kapcsolatot teremteni a számítógép és a vezérlőegység között. 4. Mérnöki ismeretek

Valósítsa meg a sorompó mozgását adott szög és irány szabályozásával. 5. Művészet és kreativitás

Nincs kapcsolat.

Most, hogy megismerted az uKit csomag különféle részeit, készítsünk egy igazi robotot.

Egykarú ipari robot

Néhány robotnak teljes teste van, például, amelyek táncolnak és énekelnek az újévi gálán, míg mások csak egykarúak, mint például az autógyárban dolgozó szerelőrobotok.

22 2. lecke: Sorompó – Mozgásformák A kapuknál vagy parkolóházaknál látható sorompók a kar felemelésével és leengedésével teszik lehetővé az autók szabályos ki- és behajtását.

Tudod, hogy működik a sorompó?

Hogyan emelkedik és ereszkedik a sorompókar? Az emberi kar mozgását a váll stabilizálja. Mi biztosítja a sorompó karjának a forgását?

Előzetes ismeretek

További információk a szervomotorról

Vedd ki a fekete szervomotort a csomagból, és nézzük meg együtt. Forgasd el kézzel! Azt a részt, amely forog, forgópanelnek nevezzük. Találd ki, hogy mire szolgálnak ezek a szimbólumok: ▲, ■, ★, ● a forgópanelen? Mivel azt tervezzük, hogy a forgópanel 0 °-ról kezd forogni, ezért össze kell hangolnunk a forgópanel ▲ mintáját a szervomotor oldalán található │ jellel, és azt kell a kiindulási pontnak tekintenünk. Minden szervomotoron található egy rész, amelyen ID-01-hez hasonló szám van; ez a szervomotor egyedi neve, ami megkülönbözteti a többitől.

Szükséges alkatrészek

Készítsd elő a szükséges alkatrészeket: a vezérlőegységet, egy C4-es kapcsolóelemet és az 1-es szervomotort. Kell még 10 db C6-os elem, és 1 db C3-as elem. Ezekből az elemekből összeállíthatunk egy egyszerű sorompót. Kezdjük el.

2. lecke: Sorompó – Mozgásformák Modellezés (összeszerelés)

Következő lépésként kapcsold be a rendelkezésre álló eszközödet (számítógép, tablet vagy okostelefon), indítsd el az UBTECH EDU applikációt, és válaszd ki a következő menüpontokat: Entry→Automatic Lifting Lever→Build→Build Model2 . Ennek segítségével, lépésről-lépésre felépítheted a robotot a bemutató alapján.

Szerelési problémák

1. probléma: Nehezen illeszthető a szervomotorra a C3-as elem.

Tipp: Sokkal könnyebb, ha meglazítod kissé a C3-as elemet (az u-alakú elem két szárát távolítsd egymástól), majd így toldd rá a szervomotorra. 2. probléma: A C6-os elem beszereléséhez és eltávolításához egy bizonyos mértékű erő szükséges. Ezt ki kell tapasztalni. Ha az elem nincs rendesen beépítve az összeszerelés során, a kar nem lesz egyenes! Tipp: Az elemet addig kell benyomni, amíg egy kattanás jelzi, hogy a helyén van.

2 A példák Androidos okostelefonra készült App-ból valók. Más operációs környezetben lehetnek eltérések a menüpontok elnevezésében.

Mozgástervezés (programozás)

Összeszerelés után az alkalmazásból a következő menüpontokat kell kiválasztani: Act→Action Edit → New action. Ezen a felületen lehet majd utasításokat adni a robotnak.

Válaszd ki a szervomotor ikonját, hogy be tudd állítani a robotkar elforgatási szögét képkockánként. Beállítható tartomány: -118°és 118°

Mozgasd a csúszkát.

Használd az idősávot az egyes műveletek végrehajtási idejének beállításához. Ezt megteheted minden keretben. A beállítási tartomány 80-5000 ms.

Önműködő karmozgás

Bluetooth kapcsolat

A következő lépés nagyon fontos. Csatlakoztasd a vezérlőegység dobozát a számítógéphez vagy a rendelkezésre álló egyéb eszközödhöz3 Bluetoothon keresztül, hogy az eszközöd bármely parancsát el tudja küldeni a robot vezérlőegységének. Így a robotot a saját eszközödről irányíthatod.

Programozási nehézségek

1. hiba: Nem találod a Bluetooth kapcsolatot

1. Ellenőrizd, hogy bekapcsoltad-e a vezérlőegységet. Egy kis zöld fény jelzi, ha ezt megtetted. 2. Tartsd a vezérlőegységet a lehető legközelebb a rendelkezésre álló eszközödhöz. 3. A Bluetooth-kapcsolat elindításához kattints a jobb alsó sarokban lévő piros ikonra. A készülék elkezdi keresni a környezetében található

Bluetooth eszközöket.

2 hiba: Rossz vezérlőegységhez csatlakoztál

Mi történik, ha a keresés több eszközt azonosít? Ha a két összekapcsolni kívánt eszköz azonosító számának utolsó négy karaktere különbözik egymástól, akkor nem érzékelik egymást, nincs kapcsolat. A két eszköz azonosítóinak az utolsó négy karaktere meg kell egyezzen.

Az eszközön látható kapcsolódott eszköz száma (az utolsó 4 karakter)

A két számnak azonosnak kell lennie. A vezérlődoboz hátlapján található szám (az utolsó 4 karakter)

Amennyiben a következő kép jelenik meg, tudhatod, hogy sikeresen csatlakoztattad a vezérlőegységet a Bluetooth-on keresztül az általad használt készülékhez. Ellenőrizd, hogy a vezérlőegység és a szervomotor száma megegyezik-e.

3 Továbbiakban „rendelkezésre álló eszköz”

Parancs kiadása

Játszottál már valaha távirányítóval? A távirányítóval előre, hátra lehet mozogni, illetve balra vagy jobbra fordulni. Hasonló módon lehet a sorompó felemelkedő és leereszkedő karját irányítani.

Szög beállítása: Az ujjad segítségével a szervomotor íves csúszkáján változtasd meg a szög nagyságát. Ellenőrizd, hogy a sorompókar követi-e az irányt, emelkedik vagy lesüllyed. Sebességszabályozás: Mozgasd a szervomotor vízszintes csúszkáját és figyeld meg, hogyan változik a karmozgás sebessége!

Betanító programozás

A robot nem mozog önmagában, hanem a rendelkezésre álló eszközön keresztül irányítjuk azt. Fantasztikus dolog, hogy végrehajtatunk vele lépésenként egy-egy mozgásfázist, majd mentés után a mozgássort egyben lefuttatjuk. Ez a „betanító programozás" lényege. Betanító programozás: Mentsd el a szervomotor forgásának kívánt szögét és sebességét időrendi sorrendben; ezzel lehetővé teszed a robotnak, hogy az előre beállított mozgássort követve önmagában mozogjon. Alapelv: Szög- és sebességértékek sorozatát mentjük el a robot memóriájában későbbi felhasználásra, akárcsak egy magnószalagon. A betanító programozást az alábbi lépések segítségével valósíthatod meg: (1) Lépj be a szerkesztő felületbe. A szervomotor még mindig készenléti állapotban van, és kézzel nem mozgatható. (2) Kattints a piros kerek gombra.

(3) Megjelenik a rögzítő felület.

(4) A szervomotor kikapcsol. Most a sorompókart kézzel bármilyen szögbe elforgathatod, és ezzel megtervezheted a robot mozgásának egy fázisát. (5) Kattints a felvételgombra, és így elvégezted a mozdulat rögzítését a robot memóriájában. (6) Visszatérve a szerkesztő felületre, megjelenik egy szervomotor modul.

(7) Kattints a modulra, és láthatod a kézzel beállított forgatási szöget (90°).

(8) Ismételd meg a (2) - (6) lépéseket, és folytasd az új mozgásfázisok rögzítését, amíg elkészül a mozdulatsorod.

Mekkora a szervomotor szögértéke, amikor a kar elfordult a kijelölt helyre?

A fenti műveletben láthatod, hogy a sorompókar különböző helyekre fordulhat, miután a szervomotorhoz különböző szöget állítottál be. Próbáld meg beállítani a kart a táblázatban megadott irányokba, hogy az a megadott helyekre forogjon, és jegyezd fel, hogy a szervomotor milyen szögben lesz.

A kar elhelyezkedése A szervomotor szöge

Függőleges

Vízszintes Ferde

Megfigyelés és következtetés – Mozgásformák

Mozgásformák

Sokféle mozgás létezik. Amikor egy tárgy mozog, akkor bejár valamilyen utat, ez a mozgás nyomvonala. Az útvonal formáját tekintve meghatározható a mozgás típusa, például egyenes vagy görbevonalú mozgás.

Egyenes vonalú mozgás Görbe vonalú mozgás

Körmozgás Hullámmozgás

Milyen a sorompó mozgási pályája?

Amikor a sorompókar függőleges helyzetből vízszintes helyzetbe mozog, figyeld meg, milyen az útvonala. Jelöld a helyes választ.

□ egyenes vonal □ tört vonal □ körív

Módosítsd a sorompókart: Ha nem látod jól a sorompókar pályáját a levegőben, akkor erősíts egy tollat gumiszalaggal a kar végére, és a tollat érintsd egy táblához. Indítsd el a programot úgy, hogy a sorompókar vízszintesből függőleges helyzetbe forogjon, és nézd meg, hogy a toll milyen vonalat rajzol a táblán.

Fizikai kísérlet: Nyújtsd ki a karodat a kezedben egy krétát tartva. A krétát érintsd a táblához. Forgasd vállból a karodat, és nézd meg, hogy mit rajzoltál a táblára. Ügyelj arra, hogy a karod nyújtva maradjon.

További lehetőség

Kérdések

Milyen más tárgyakat tudsz említeni a környezetedből, amelyek képesek köríves mozgásra? Melyik részük mozog? Próbálj meg hasonló modelleket építeni, és programozni azokat, mint például a hinta, az inga és az integető szerencse macska.

Hinta Inga Integető szerencse macska

Hogyan lehet a sorompót tovább fejleszteni, hogy jobban működjön? Például:

Csatlakoztass két kart egy kettős sorompó kialakításához. Fordítsd meg, és láb lesz belőle. Találj ki újabb környezetet a sorompónak, például építsd hozzá egy pakoló portájához.

Összefoglalás

Milyen körülmények között használható a szervomotor? Hogyan lehet a sorompókart gyorsabban és magasabbra emelni?