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--- lehrkraefte:blc:robotics:ablauf [2017/06/30 16:31]
Ivo Blöchliger [Montag 3. Juli]
+++ lehrkraefte:blc:robotics:ablauf [2017/07/07 07:55]
Ivo Blöchliger [Freitag]
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   * Bau der Roboter
-  * Installation der Arduino-IDE, Benötigte Libraries
-  * Testen und Korrektur der Motoren-Verdrahtung
-  * 1. Challenge: 1m Vorwärts fahren, wenden, und zum Ausgangspunkt zurückfahren und wenden. Das Score entspricht der Distanz zwischen den Hinterradspositionen in cm plus die Abweichung der Orientierung in Grad.
 ==== Dienstag 4. Juli ====
-  * Löten der IR-Distanz-Sensoren
+  * Roboter Bau vollenden:
-  * Fabrikation der Ultraschallsensor Halterungen.
+    * **Vor dem Einlegen der Batterien**: Kabel vom Step-Up Konverter (Teil, das 5 V macht) ausstecken, und dort nach dem Einschalten mit Multimeter Spannung überprüfen (muss zwischen 5.00 V und 5.15 V liegen). Sonst ausschalten, Fehler suchen. Überprüfen, dass grüne LED auf Motordriver leuchtet.
-  * Auswerten der Lochräder, Wiederholung der 1. Challenge
+    * Kabel wieder **richtig** einstecken.
-  * Einbau IR-Distanz-Sensoren.
+    * Einschalten:
-  * Theorie Line-Following und PID-Regler
+      * Arduino und LCD müssen leuchten
-  * Programmierung Display und Buttons, Bestimmung der PID-Parameter
+      * Radsensoren müssen blinken, wenn Rad gedreht wird
+      * LEDs auf Touch-Buttons müssen leuchten, wenn Buttons gedrückt.
+      * sonst ausschalten, Fehler suchen.
+  * Installation der Arduino-IDE
+    * Benötigte Libraries in der Arduino-IDE installieren: LiquidCrystal_PCF8574. Sketch -> Include Libraries -> Manage Libraries -> Search
+<code c++>
+#include <Wire.h>
+#include <LiquidCrystal_PCF8574.h>
+LiquidCrystal_PCF8574 lcd(0x27);
+#define LINKSV 5
+#define LINKSR 6
+#define RECHTSV 7
+#define RECHTSR 8
+void setup() {
+  Wire.begin();
+  pinMode(LINKSV, OUTPUT);   pinMode(LINKSR, OUTPUT);  // Ausgang 6 ist Ausgabe
+  pinMode(RECHTSV, OUTPUT);    pinMode(RECHTSR, OUTPUT);  // Ausgang 8 ist Ausgabe
+  lcd.begin(16, 2);
+  lcd.setBacklight(1);
+  lcd.print("Hello world!");
+}
+void loop() {
+  if (digitalRead(22)==HIGH) { //pgeagspoimjgfce  Ist Button 1 gedrückt?
+    digitalWrite(LINKSV, HIGH); // 5V am Ausgang 5
+    digitalWrite(RECHTSV, HIGH); // 5V am Ausgang 5
+    delay(1000);  // 1000ms Warten
+    digitalWrite(LINKSV, LOW); // 5V am Ausgang 5
+    digitalWrite(RECHTSV, LOW); // 5V am Ausgang 5
+    delay(1000);  // 1000ms Warten
+  }  // if wieder fertig
+}
+</code>
+  * Testen und Korrektur der Motoren-Verdrahtung
+    * Erster Arduino-Sketch gemeinsam erstellen. Grundgerüst verstehen.
+  * Download der Ivobot-Library: {{ :lehrkraefte:blc:robotics:ivobot.zip |}}
+    * Beispiel-Code studieren und verstehen.
+    * [[https://fginfo.ksbg.ch/~ivo/bot/|Dokumentation]]
+  * Programmierung Display und Buttons, Bestimmung der PID-Parameter
 ==== Mittwoch 5. Juli ====
-  * Fahren auf Distanz, einer Wand folgen, Hindernissen ausweichen
+  * Geradeaus fahren
+  * Fahren auf Distanz und anhalten
+  * Wenden (mit und ohne Wendehindernis) und zurückfahren.
+Um 11h15 starten wir mit drei Challenges:
+  * Challenge 1 **<<Querung des H-Stock Gangs>>**: Roboter startet an einer Kastenwand und fährt geradeaus möglichst nah an die gegenüberliegende Kastenwand. **Bewertung:** Abweichung von der Geraden (Klebstreifen am Boden) plus Distanz zur Kastenwand.
+  * Challenge 2 **<<Querung des H-Stock Gangs, U-Turn>>**: Roboter startet an Kastenwand, ein Teil des Roboters überquert die Linie parallel zur gegenüberliegenden Kastenwand, wendet und kehrt wiederum möglichst nah und auf der Geraden zur Ausgangswand zurück. **Bewertung:** Identisch zur Challenge 1 aber an der ursprünglichen Wand
+  * Challenge 3 **<<Pilonenrundtour>>**: Roboter startet im H47 mit Hinterrad in Klebesreifenbox, umrundet den Karton und kehrt zum Ursprung zurück. **Bewertung:** Distanz des Hinterrads vom Ursprung.
+=== Geradeausfahren ===
+Fürs Geradeausfahren gibt es eine wichtige Frage: Welches Rad dreht schneller.
+<code c++>
+int tickDiff = robot.motors.getTicks(1) - robot.motors.getTicks(0); // Anzahl Ticks rechter Motor minus Anzahl Ticks linker Motor.
+// Idee mit tickDiff Motoren Geschindigkeit steuern, z.B. multiplizieren, if(....)
+</code>
+Die Tickzähler können auch zurückgesetzt werden mit
+<code>
+robot.motors.resetCounters()
+</code>
+Ein Beispiel, welches bis zu einer TickDifferenz von 5 fährt, nachher die Motoren abstellt und den Counter zurücksetzt:
+<code c++>
+void loop() {
+  int tickDiff = robot.motors.getTicks(0) - robot.motors.getTicks(1); //Variable für Tick Unterschied definieren
+  if (robot.buttons.get() == 1) {
+    robot.motors.setPowers(799, 799); // Motor maximale Leistung
+    while (abs(tickDiff) < 5) { // so lange die Schlaufe ausführen, als dass die TickDifferenz < 5 ist.
+      tickDiff = robot.motors.getTicks(0) - robot.motors.getTicks(1); //Differenz der beiden TickCounts berechnen. Linker minus rechter
+      robot.lcd.clear(); //LCD Display 'löschen'
+      robot.lcd.print("Tick Diff: "); //Text schreiben
+      robot.lcd.print(tickDiff); //Tick Differenz ausgeben
+      delay(50); //LCD ohne Flackern
+    }
+    robot.lcd.setCursor(0, 1); //Cursor auf zweite Zeile
+    robot.lcd.println("5 ueberschritten");
+    robot.motors.setPowers(0, 0); //Motoren aus
+    robot.motors.resetCounters(); //Counters zurücksetzen
+  }
+}
+</code>
+=== Distanzmessung ===
+Beim Fahren auf Distanz geht es darum, den US-Sensor auszulesen. Dieser kann (siehe ivobot) mit //us.measure()// ausgelesen werden.
+Folgende Bemerkungen:
+  * //us.measure();// liefert eine Gleitkommazahl (Distanz in cm) zurück.
+  * Distanz Überprüfungen können im Code z.B. wie folgt überprüft werden: <code ++> float distance = us.measure();
+ if((distance <= 10) && (distance > 0)){ //der Sensor gibt bei einer zu grossen Distanz den Wert 0 zurück; & ist das logische und
+} </code>
+  * Allenfalls könnte man sanftes Abbremsen andenken...
 ==== Donnerstag 6. Juli ====
-  * Festlegen des Wettbewerbsparcours
+  * [[pid|Theorie Line-Following und PID-Regler]]
+  * Festlegen der Wettbewerbsparcours (Folge von Challenges, die auch einzeln bestritten werden können).
+  * Aufräumen
+  * Mittag
   * Programmieren / Testen etc.
+=== Menu Struktur ===
+<code txt untermenu.txt>
+void meinTollesUntermenu() {
+  // Menu anzeigen, Resultat ist Ganzzahl (int), gespeichert in der Variablen 'choice'
+  int choice = robot.menu.choice("Cool1", "Toll2", "Super3", "Abort");
+  if (choice==1) { // Wenn gleich 1
+       coolesDing();    // Unterprogramm test_us aufrufen (siehe oben)
+  } else if (choice==2) { // Sonst wenn gleich 2
+    meinCoolesProgrammKannsBesser();
+  } else if (choice==3)  {
+    sontEinTestOderSo();
+  }
+}
+// Wird immer wieder aufgerufen
+void loop() {
+  // Menu anzeigen, Resultat ist Ganzzahl (int), gespeichert in der Variablen 'choice'
+  int choice = robot.menu.choice("Prg1", "Prg2", "Prg3", "Prg4");
+  if (choice==1) { // Wenn gleich 1
+       meinTollesUntermenu();    // Unterprogramm test_us aufrufen (siehe oben)
+  } else if (choice==2) { // Sonst wenn gleich 2
+    meinCoolesProgramm();
+  } else if (choice==3)  {
+    sontEinTestOderSo();
+  } else if (choice==4)  {
+    undNochWas();
+  }
+}
+</code>
 ==== Freitag ====
-  * Roboterwettbewerb
+=== Wettbewerb ===
+  * Start jeweils mit Hinterrad auf den Markierungen.
+  * Wird eine Markierung mit allen Rädern überfahren, gibt es die darauf markierten Punkte.
+  * Einer Berührung mit Mauern und Hindernissen gibt 1 Minuspunkt. Entlangschleifen gibt 2 Minuspunkte.
+  * Manuelles Eingreifen beendet die Challenge. Bisher gemachte Punkte zählen aber.
+  * In die richtige Richtung wenden nach einer Challenge gibt 1 Punkt.
+  * Eine Challenge autonom nach einer anderen zu fahren gibt 1 Punkte mehr für die zweite Challenge.
+  * Die vierte Challenge ohne den vorgegebenen Line-Following Code zu fahren, gibt 2 Plus-Punkte.
+Wertung
+  * Drei Versuche pro Challenge und Team. Der beste Lauf zählt.