Begleitheft Activity booklet Manual d‘accompagnement Begeleidend boekje Cuaderno adjunto Folheto Libretto di istruzioni Сопроводительная инструкция 附带说明书
Inhalt Inhalt 1 2 ROBOTICS BT Smart Beginner Set Bausteine Elektronische Bauteile 2 2 Steuerung Stromversorgung 9 V-Batteriehalter 4 5 Möglichkeiten zum Programmieren 5 ROBO Pro Light ROBO Pro Light und USB ROBO Pro Light und Bluetooth 4.
„Hallo, ich darf mich kurz vorstellen. Ich bin dein fischertechnik Trainer und begleite dich durch das ganze Buch hindurch. Du bekommst von mir immer wieder wertvolle Tipps und Hinweise.“ ROBOTICS BT Smart Beginner Set „Zuerst möchte ich die wichtigsten Bauteile die im ROBOTICS BT Smart Beginner Set enthalten sind vorstellen und dir dazu technische Informationen geben.“ Bausteine Mit den verschiedenen Bausteinen werden die einzelnen Modelle aufgebaut. Das Bild zeigt eine kleine Auswahl davon.
XS-Motor Der Gleichstrommotor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um. So entsteht die Drehbewegung des Motors. Zum Motor gehört noch ein Getriebe. Mit diesem Getriebe kannst du die Geschwindigkeit des Motors vermindern. M Sensoren Schaltzeichen Sensoren wie Taster oder Fototransistoren sind Bauteile, mit denen Aktoren gesteuert werden können. So kann z. B. mit einem Taster ein Motor ein- und ausgeschaltet werden. Taster Taster zählen zu den Berührungssensoren.
Fototransistor Ein Fototransistor ist ein elektronischer Schalter, der auf Licht reagiert. Sicherlich hast du dich schon gefragt, wie im Kaufhaus die Eingangstür automatisch aufgeht, ohne dass du einen Taster oder Schalter betätigst. Hierfür wird eine Lichtschranke eingesetzt, die aus einer Lichtquelle (Sender) und einem Sensor (Empfänger) besteht. Im Baukasten wird eine LED als Sender und ein Fototransistor als Empfänger verwendet. Steuerung „So, jetzt hast du schon die einzelnen Bauteile kennengelernt.
■ Über den 9 V-Batteriehalter wird der BT Smart Controller mit Strom versorgt. In der folgenden Tabelle siehst du die verschiedenen System- und Programmvoraussetzungen: Stromversorgung 9 V-Batteriehalter ROBO Pro Light Windows 7/8/10 PC Windows 8/10 PC Bluetooth 4.0 LE ROBO Pro Light Windows 7 PC Bluetooth bluegiga, BLED 112-V1 (Stick) ROBO Pro Light Bluetooth 4.0 LE ROBO Pro Smart Android ab 5.
ROBO Pro Light und Bluetooth 4.0 LE ■ Möchtest du mit Bluetooth arbeiten, benötigst du für Windows 8 und 10 Bluetooth 4.0 LE. Gehe bei der Verwendung von Bluetooth 4.0 LE unter Windows 8 und 10 wie folgt vor: Installiere zuerst ROBO PRO Light. Wähle als nächstes in der Taskleiste „Ausgeblendete Symbole einblenden“. Es erscheint ein ähnliches Bild. Wichtig ist, dass das BluetoothSymbol dargestellt wird. Klicke das Symbol mit der linken Maustaste an. Es erscheint ein Auswahlmenü.
Wichtig: Erkennt der PC einmal den Controller, entfällt der Koppelungsschritt. ROBO Pro Light verbindet sich automatisch mit diesem. Wenn du ein USB-Kabel einsteckst, während du mit Bluetooth arbeitest, wird die Verbindung zum USB-Port hergestellt. Windows 7 Bluetoothverbindung Hast du Windows 7 auf deinem PC installiert? Leider funktioniert dort die Verbindung über Bluetooth 4.0 LE mit dem BT Smart Controller nicht, da Windows 7 diese moderne Bluetooth-Technoglogie nicht unterstützt.
Um die Verbindung zu unterbrechen klickst du auf deiner Werkzeugleiste in ROBO Pro Light auf das Symbol „Unpair“. Die Verbindung ist jetzt unterbrochen. Um die Verbindung erneut herzustellen gehst du wie folgt vor: 1. Schließe das Programm ROBO Pro Light auf deinem PC. 2. Trenne die Stromversorgung von deinem BT Smart Controller. 3. Schließe die Stromversorgung erneut an. 4. Starte ROBO Pro Light. 5. Verbinde den BT Smart Controller mit deinem PC, indem du ca.
Aktiviere die Schaltfläche „Bluetooth“ am rechten oberen Rand des Arbeitsbildschirms. Es erscheint ein Fenster „Mit BT Smart Controller verbinden“. Lese den Text durch und führe anschließend die geforderte Arbeit durch. Drücke den Roten Knopf ca. 5 Sekunden am Controller. Die blaue LED blinkt jetzt schnell. Wird der Controller gefunden, erscheint dieser im Fenster. Tippe auf den erschienenen Bildschirmtext. Jetzt wird dein Tablet oder Smartphone mit dem Controller gekoppelt.
Programmieren mit ROBO Pro Light Programmbildschirm Werkzeugleiste Testfenster Internationale Logiksymbole Arbeitsbildschirm Programmelemente Start-/Endpunkt Prüfvorgang ■ Auf der linken Seite findest du alle Programmelemente, die du zur Erstellung eines Steuerprogramms benötigst. Aktion Ein-Ausgabe Die obere Zeile, Werkzeugleiste genannt, kennst du sicher auch von anderen Programmen. Hier befinden sich z.B. Menüs zum Speichern, Öffnen oder zum Starten eines Programms.
Karussell – Einstieg in die Programmierung „So, das war jetzt etwas Theorie am Anfang. Nun möchtest du bestimmt dein erstes Modell bauen und es auch mit dem Computer steuern.“ ■ Karussells findest du in verschiedenen Ausführungen auf Volksfesten und in Vergnügungsparks. Das erste von einem Motor angetriebene Karussell wurde am 1. Januar 1863 im englischen Bolton in Betrieb genommen. • Baue das Modell anhand der Bauanleitung auf. • Schließe die elektrischen Kabel entsprechend dem Schaltplan an.
Was ist ein Steuerprogramm? ■ Ein Steuerprogramm sagt dem Karussell, was es tun soll. In der Software ROBO Pro Light besteht ein solches Programm aus verschiedenen Programmelementen, die mit Pfeilen zu einem Ablauf zusammengestellt werden. Start Programmelemente Verbindungslinien Ende Wird das Programm gestartet, werden die Elemente der Reihe nach ausgeführt. Ein Steuerprogramm in ROBO Pro Light beginnt mit einem grünen Ampelmännchen (Startelement) und endet mit einem roten Ampelmännchen.
Du gehst wie folgt vor: • Die Software ROBO Pro Light wird gestartet, der BT Smart Controller mit dem PC verbunden und über das Batteriepack mit Strom versorgt (grüne LED am Controller leuchtet). • Mit dem Button Datei – Neu – beginnst du ein neues Steuerprogramm. Datei – Neu • Mit der Maus holst du dir die benötigten Programmelemente auf den Arbeitsbildschirm. Du beginnst mit dem grünen Ampelmännchen. Klicke mit der linken Maustaste auf das Element und ziehe es einfach auf den Arbeitsbildschirm.
In diesem Fenster kannst du einstellen, welchen Taster (I1-I3) du abfragen möchtest, und ob der Taster gedrückt (1) oder nicht gedrückt (0) sein soll. I1 und „Taster gedrückt (1)“ ist bereits voreingestellt, so dass du mit OK bestätigen kannst. • Nun fügst du als nächstes das Motorelement in den Ablauf ein. Wieder öffnest du nach dem Einfügen mit der rechten Maustaste das Dialogfenster. • Hier stellst du die Drehrichtung „rechts“ (grüner Pfeil) ein. Der Anschluss M1 ist bereits voreingestellt.
• Nach dieser Wartezeit soll der Motor ausgeschaltet werden. Füge wieder ein Motorelement ein, wähle im Dialogfenster M1 und Motor Stopp. Zum Schluss benötigst du noch das Ende-Symbol (rotes Ampelmännchen). Dein kompletter Ablauf sieht dann so aus: • Bevor du das Programm ausprobierst, solltest du es speichern, damit es nicht verloren geht. Dazu gehst du auf den Speichern-Button. Es erscheint ein Standard-Windows-Fenster. Hier kannst du den Ordner auswählen, in dem das Programm gespeichert werden soll.
„Ok, schon bist du wieder einen großen Schritt weiter. Dein Programm steht und jetzt kannst du es testen.“ Programm starten und stoppen Um das Programm zu starten, klickst du mit der Maus auf die Schaltfläche „Start“. Sobald du den Taster drückst, dreht sich das Karussell 10 Sekunden lang und bleibt dann stehen. Vom Programmablauf ist es am Endesymbol angekommen. Neben der Schaltfläche zum Starten des Programms findest du die Schaltfläche zum Stoppen.
Verbindungslinien von Hand ziehen Ausgang, Linienbeginn • Bewege den Mauszeiger auf den Ausgang des Elements Motor Stopp. Der Mauszeiger verwandelt sich in eine Hand mit Stift. • Drücke die linke Maustaste und lasse wieder los. Damit beginnt die Linie. Ziehe sie mit der Maus in die gewünschte Richtung (zunächst nach unten). • Willst du die Richtung wechseln klickst du einmal mit der linken Maustaste.
Aufgabe 5: Nur in eine Richtung fahren ist ziemlich langweilig. Verändere das Programm so, dass es nach dem Anhalten des Motors eine Sekunde wartet und sich das Karussell dann 10 Sekunden in die andere Richtung dreht. Hast du eine Idee, welche Programmelemente du zusätzlich benötigst um diese Aufgabe zu lösen? OK, ich helfe dir noch einmal: Wenn du den Ablauf wie abgebildet erweiterst und dann wieder eine Programm schleife zum Anfang des Programm ziehst, ist das Ganze schon erledigt.
Fußgängerampel ■ Ampelanlagen kennst du sicherlich in verschiedenen Ausführungen. Fußgängerampeln oder ganzen Kreuzungsanlagen begegnest du fast täglich, so dass das Prinzip für dich nichts Neues mehr ist. Einfach ausgedrückt, Lampen werden in einer bestimmten Reihenfolge ein- und ausgeschaltet. Baue das Modell anhand der Bauanleitung auf und schließe die Kabel entsprechend dem Schaltplan an. Aufgabe 1: Programmiere eine Fußgängerampel, die mit einem Taster geschaltet wird.
Aufgabe 2: Programmiere wie in der Aufgabe 1 eine Fußgängerampel, die mit einem Taster betätigt wird. Nachdem die Grünphase beendet ist, soll die grüne Lampe durch ein Blinken anzeigen, dass die Ampel in kurzer Zeit auf die Rotphase umspringt. Das grüne Licht soll 3 x blinken. Fertiges Programm: Fussgaengerampel-2.rpl (ROBO Pro Light) Pedestrian-Light-2.
Aufgabe 2: Programmiere eine „Leuchtturmbefeuerung“ nach dem Blitzprinzip. Steuere bei der Blitzbefeuerung die Lichtphase 0,3 Sekunden und die Dunkelphase 1,5 Sekunden. Fertiges Programm: Leuchtturm-2.rpl (ROBO Pro Light) Lighthouse-2.xml (ROBO Pro Smart) Aufgabe 3: Programmiere eine „Leuchtturmbefeuerung“ nach dem Blinkprinzip. Die beiden Lampen sollen unabhängig voneinander mit unterschied licher Dauer leuchten. Mit dem Taster wird die Anlage eingeschalten. Fertiges Programm: Leuchtturm-3.
Aufgabe 2: Ergänze die Aufgabe 1: Ist die Kühlschranktür länger als 3 Sekunden offen, soll außerdem die rote Warnlampe blinken. Sie erlischt ebenfalls, wenn die Kühlschranktür geschlossen wird. Fertiges Programm: Kuehlschrank-2.rpl (ROBO Pro Light) Refrigerator-2.xml (ROBO Pro Smart) „Waschtag im 19. Jahrhundert: Welch eine Plage! Da haben wir es heute mit den modernen Maschinen doch einfacher.
Aufgabe 3: Baue in das Programm den Schleudervorgang ein. Hier soll der Motor bei voller Geschwindigkeit 15 Sekunden laufen. Fertiges Programm: Waschmaschine-3.rpl (ROBO Pro Light) Washing-machine-3.xml (ROBO Pro Smart) Aufgabe 4: Erweitere das Programm um einen Trockenvorgang der Wäsche. Dazu dreht sich die Trommel langsam zuerst nach rechts (10 Sekunden), legt eine Pause von 3 Sekunden ein und dreht dann 10 Sekunden nach links. Fertiges Programm: Waschmaschine-4.rpl (ROBO Pro Light) Washing-machine-4.
Händetrockner ■ In deinem Bad Zuhause wirst du so etwas sicher nicht haben. Da hängt ein großes Handtuch am Haken. Aber in öffentlichen Toiletten oder im WC-Bereich von Gaststätten sind an der Wand meist elektrische Gebläse montiert, die dir mit warmer Luft die Hände trocken pusten. Eine gute Erfindung, besonders wenn du so ein modernes Gerät vorfindest, an dem du keinen Knopf betätigen musst um es einzuschalten. Einfach die Hände hinhalten und los geht‘s.
■ Die nächsten Modelle, mit denen du arbeitest stammen aus dem industriellen oder handwerklichen Fertigung von Teilen. Baue zuerst das Modell der Stanze auf. Diese dient dazu, große Mengen von gleichen Teilen herzustellen. Deine manuelle betriebene Stanzmaschine beruht auf einfachen mechanischen Prinzipien. Du legst ein Werkstück positioniert zwischen die Lichtschranke ein. Der Stanzhub erfolgt durch gleichzeitiges Betätigen der beiden Taster.
Förderband ■ Sicher hast du bei den beiden ersten Aufgaben festgestellt, dass die Stanze nicht genau in die Endposition zurückkehrt. Um dies zu ermöglichen baust du in dein Modell eine zweite Lichtschranke ein. Diese soll den oberen O-Punkt der Stanze ermitteln. Überlege wo du die Lichtschranke am besten einbaust! Das Förderband ist in den meisten Fällen eine stationäre Förderanlage. Gerade im Berg- oder Tunnelbau aber auch in Industrieanlagen wird diese Transportmöglichkeit von Material wie z.B.
■ Für dein nächstes Modell „Förderband mit Stanze“ kannst du schon mal das Förderband so programmieren, dass es, wenn du ein Werkstück auflegst, dieses bis zum Ende des Bandes und nach einer Verweilzeit zurück zur Einlageposition befördert. Aufgabe 3: Erweitere dein Programm wie oben beschrieben. Ist das Werkstück wieder an der Einlageposition, muss das Werkstück entnommen werden können (Zeit einplanen). Fertiges Programm: Foerderband-3.rpl (ROBO Pro Light) Converyor-belt-3.
Raupenfahrzeug ■ Raupen- oder Kettenfahrzeuge sind Kraftfahrzeuge, die anstelle von Rädern Kettenlaufwerke haben. Sie finden Anwendung z. B. als Planierraupe, bei Baggern, bei Schneemobilen aber auch bei großen Schaufelrad baggern im Tagebergbau. Ein Hauptvorteil von Kettenfahrzeugen ist die hohe Geländegängigkeit und Spurgenauigkeit. Ferner verhindern die großen Auflageflächen der Ketten ein Einsinken des Fahrzeugs bei weichen Böden.
Aufgabe 3: Schreibe ein Programm mit mehreren Richtungsänderungen (90 Grad). Verwende auch unterschiedliche Laufzeiten. Beginne zuerst mit einem Rechteck. Fertiges Programm: Fahrroboter-3.rpl (ROBO Pro Light) Mobile-robot-3.xml (ROBO Pro Smart) ■ Du hast inzwischen dein Raupenfahrzeug erfolgreich in alle Richtungen bewegt. Vor und zurück, um die Ecke biegen und wenden lassen. Jetzt kommt die große Herausforderung: Du wirst dein Raupenfahrzeug ein bischen „schlauer“ machen.
Programmieren mit ROBO Pro Smart „Ab dieser Seite möchte ich dir die Programmierung mit dem Smartphone oder dem Tablet ein bisschen näher bringen. ■ Die App ROBO Pro Smart findest du auf deinem Smartphone oder Tablet nach dem Download meist auf der Hauptseite mit den verschiedensten Apps. Starte die App und starte somit das Programm. Kopple als nächstes, wie auf Seite 6 und 7 beschrieben dein Smartphone oder Tablet mit dem Controller.
Karussell – Einstieg in die Programmierung „So, das war jetzt etwas Theorie am Anfang. Nun möchtest du bestimmt dein erstes Modell bauen und es auch mit dem Computer steuern.“ ■ Karussells findest du in verschiedenen Ausführungen auf Volksfesten und in Vergnügungsparks. Das erste von einem Motor angetriebene Karussell wurde am 1. Januar 1863 im englischen Bolton in Betrieb genommen. • Baue das Modell anhand der Bauanleitung auf. • Schließe die elektrischen Kabel entsprechend dem Schaltplan an.
Was ist ein Steuerprogramm? Ein Steuerprogramm sagt dem Karussell, was es tun soll. In der App ROBO Pro Smart besteht ein solches Programm aus verschiedenen Programmelementen, die mit Pfeilen bzw. Linien zu einem Ablauf zusammengestellt werden. Start Programmelemente Verbindungslinien Ende Wird das Programm gestartet, werden die Elemente der Reihe nach ausgeführt. Ein Steuerprogramm in ROBO Pro Smart beginnt mit einem grünen Ampelmännchen (Startelement) und endet mit einem roten Ampelmännchen.
Die gehst wie folgt vor: • Die App ROBO Pro Smart wird gestartet, der BT Smart Controller mit dem Tablet oder dem Smartphone über Bluetooth verbunden und mit dem Batteriepack mit Strom versorgt. • Mit der Schaltfläche „Neu“ beginnst du ein neues Steuerprogramm. • Mit dem Finger tippst du auf das benötigte Programmelement. Dieses erscheint auf dem Arbeitsbildschirm. Du beginnst mit dem „grünen Ampelmännchen“. Das Programmelement kannst du mit dem Finger neu positionieren.
Bevor du das Programm ausprobierst, solltest du es speichern, damit es nicht verloren geht. Dazu gehst du auf den Speichern-Button. Es erscheint ein Eingabefenster. Vergebe hier für das Programm einen eindeutigen Namen , z. B. „Karussell“. Die ROBO Pro Smart Datei erhält automatisch die Endung .xml. Bestätige die Eingabe mit OK. Du hast das Programm gespeichert und dein Tablet oder Smartphone ausgeschaltet. Ein paar Tage später möchtest du mit dem Programm weiterarbeiten.
„Um das Programm nach einem Durchlauf nicht immer neu zu starten, kannst du in das Programm eine ‚Programmschleife‘ einbauen.“ Programmschleife Aufgabe 4: Verändere das Programm so, dass es nach dem Stoppen des Motors nicht zum Ende-Symbol (rotes Ampelmännchen) springt, sondern zur Tasterabfrage zurückkehrt. Das Endesymbol wird nicht mehr benötigt und kann gelöscht werden.
Aufgabe 5: Nur in eine Richtung fahren ist ziemlich langweilig. Verändere das Programm so, dass es nach dem Anhalten des Motors eine Sekunde wartet und sich das Karussell dann 10 Sekunden in die andere Richtung dreht. Hast du eine Idee, welche Programmelemente du zusätzlich benötigst um diese Aufgabe zu lösen? OK, ich helfe dir noch einmal: Wenn du den Ablauf wie abgebildet erweiterst und dann wieder eine Programmschleife zum Anfang des Programm ziehst, ist das Ganze schon erledigt.
Wenn etwas nicht funktioniert ... … findest du in dieser Tabelle hoffentlich eine Lösung für dein Problem. Problem Mögliche Ursache Störungsbehebung 1. Software ROBO Pro Light bekommt keine Verbindung zum BT Smart Controller USB-Kabel ist nicht verbunden USB-Treiber ist nicht installiert USB-Kabel einstecken USB-Treiber installieren – siehe Installationsanleitung, die im Baukasten enthalten ist 2. Beim Trennen der USB Verbindung bleibt die Verbindungs anzeige in ROBOPro Light rot.
Problem 5. Motor dreht sich nicht oder LED leuchtet nicht Mögliche Ursache Störungsbehebung Motor oder LED nicht am BT Smart Controller angeschlossen Motor oder LED am falschen Motorausgang des BT Smart Controllers angeschlossen 6. Motor dreht sich in falsche Richtung Bei selbst erstellten Steuerprogrammen: Im Dialogfeld des Programmelements falschen Ausgang M1 oder M2 ausgewählt Grüne LED am BT Smart Controller blinkt sehr schnell (ca. 4 mal pro Sekunde): Kurzschluss an einem der Ausgänge.
