lehrkraefte:blc:informatik:glf20:robotik:mgr:start

Robotik

  • Voraussetzung ist, dass die Variable gear auch ein Gear-Objekt ist.
  • Nicht-blockierend heisst, das Programm läuft sofort weiter. Die Einstellung der Motoren bleibt dann so, bis eine Änderung vorgenommen wird.
  • Blockierend heisst, das Programm wartet an dieser Stelle die gegebene Anzahl Millisekunden und kann während dieser Zeit nicht auf Sensoreingaben reagieren.
nicht-blockierend blockierend Beschreibung
gear.backward() gear.backward(ms) fährt rückwärts
gear.forward() gear.forward(ms) fährt forwärts
gear.left() gear.left(ms) dreht links
gear.right() gear.right(ms) dreht rechts
gear.leftArc(radius) gear.leftArc(radius , ms) fährt auf einem Linksbogen
gear.rightArc(radius) gear.rightArc(radius , ms) Rechtsbogen
gear.setSpeed(speed) setzt die Geschwindigkeit (Werte zwischen 0 und ungefähr 70 sind überhaupt sinnvoll.)
gear.stop() stoppt das Fahrwerk

Vollständige Dokumentation der Funktionen: http://tigerjython.ch/index.php?inhalt_links=navigation.inc.php&inhalt_mitte=robotik/robotikdoc.html

Aufgabe 1

Verwenden Sie for- oder while-Schleife, um einen Weg, der aus drei Bogen besteht, zu programmieren. Mit dem Befehl “RobotContext.enableTrace(True)” können Sie die Spuren des Roboters Grafikfenster anzeigen lassen. (Diese Zeile muss im Programm gerade nach der Importzeile stehen).

Lösungsvorschlag

Lösungsvorschlag

from simrobot import *  
RobotContext.enableTrace(True)
robot = LegoRobot()
gear = Gear();
robot.addPart(gear);
 
gear.forward()
for i in range(3):
    gear.rightArc(0.15)
    Tools.delay(4000)
    gear.right(1100)
robot.exit() 

Aufgabe 2

Der Roboter soll sich auf einer Spiralbahn bewegen. Verwenden Sie eine while-Schleife und Vergrössern Sie nach jedem Schleifendurchlauf den Radius im Befehl rightArc(radius). Das Programm soll mit der <ESC> Taste abgebrochen werden. Beginnen Sie mit radius 0.05.

Lösungsvorschlag

Lösungsvorschlag

from simrobot import *  
RobotContext.enableTrace(True)
robot = LegoRobot()
gear = Gear();
robot.addPart(gear);
 
radius = 0.05
gear.forward()
while not robot.isEscapeHit():
    gear.rightArc(radius)
    Tools.delay(2000)
    radius = radius * 1.1
robot.exit()

Es ist auch möglich, im Simulator einen Lichtsensor zu verwenden. Der Lichtsensor misst die Helligkeit, die Werte liegen zwischen 0 und 1023 (je grösser der Wert, umso heller). Der Lichtsensor muss auch zum Roboter hinzugefügt werden und zwar mit folgenden Zeilen

ls = LightSensor(SensorPort.S3)
robot.addPart(ls)
ls.activate(True)

Ausgelesen wird der Sensor mit

v = ls.getValue()

Aufgabe 3

Wir wollen den Roboter fahren lassen, bis er auf eine helle Stelle kommt oder die <ESC> Taste gedrückt wird. Fügen Sie bitte dazu als erste Zeilen in Ihrer Lösung folgende Zeilen ein

from simrobot import *
from random import randrange
RobotContext.useBackground("sprites/border.gif")
RobotContext.setStartPosition(350 + randrange(50), 250)
RobotContext.setStartDirection(135+randrange(90))

Lösungsvorschlag

Lösungsvorschlag

from simrobot import *
from random import randrange
RobotContext.useBackground("sprites/border.gif")
RobotContext.setStartPosition(350 + randrange(50), 250)
RobotContext.setStartDirection(135+randrange(90))
 
robot = LegoRobot()
gear = Gear()
robot.addPart(gear)
ls = LightSensor(SensorPort.S3)
robot.addPart(ls)
ls.activate(True)
gear.forward()
 
while not robot.isEscapeHit():
   v = ls.getValue()
   if v > 500:
      break
   Tools.delay(100)     
robot.exit()

Aufgabe 4

Wir wollen nun versuchen, dass der Roboter entlang der Wellenlinie fährt. Auch hier soll das Programm wieder mit der <ESC> Taste beendet werden können. Fügen Sie bitte dazu als erste Zeilen in Ihrer Lösung folgende Zeilen ein

from simrobot import *
RobotContext.useBackground("sprites/border.gif")
RobotContext.setStartPosition(250, 490)

Hinweis: Wenn der Roboter auf einer dunklen Fläche liegt, dann kann er einen Kreis nach links fahren, wenn er auf einer hellen Fläche ist, dann… Wenn Ihr Roboter der Linie folgt von unten nach oben, dann versuche mit den verschiedenen Werten zu spielen. Mit welchen Werten ist der Roboter am schnellsten am Ziel? Mit welchen Werten folgt der Roboter möglichst exakt der Linie?

Lösungsvorschlag

Lösungsvorschlag

kommt bald...

Mit dem Ultraschallsensor ist es möglich, die Entfernung von Hindernissen zu messen. Der Sensor muss auch zum Roboter hinzugefügt werden und zwar mit folgenden Zeilen

us = UltrasonicSensor(SensorPort.S1)
robot.addPart(us)

Ausgelesen wird der Sensor mit

distance = us.getDistance()

Aufgabe 5

Wir wollen die Aufgabe 4 so erweitern, dass wir ein Hindernis einbauen. Der Roboter soll wieder so lange der Linie folgen, bis der Benutzer <ESC> drückt oder die Distanz zum Hindernis kleiner als 30 ist. Wir simulieren das Hindernis mit folgenden Zeilen

mesh_hbar = [[200, 10], [-200, 10], [-200, -10], [200, -10]]
RobotContext.useTarget("sprites/bar0.gif", mesh_hbar, 250, 100)

Somit beginnt unser Lösung mit folgenden Zeilen

from simrobot import *
RobotContext.useBackground("sprites/border.gif")
RobotContext.setStartPosition(250, 490)
mesh_hbar = [[200, 10], [-200, 10], [-200, -10], [200, -10]]
RobotContext.useTarget("sprites/bar0.gif", mesh_hbar, 250, 100)

Lösungsvorschlag

Lösungsvorschlag

kommt bald...
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  • Last modified: 2021/03/26 12:09
  • by michael.greminger