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Full Description
Einfach einsteigenharmlos aussehendes Kaninchen, das seine Gestalt andern und seine Umgebung ausspionieren kann. Oder ein zweibeiniges Monster, das nicht nur eine Menge isst, sondern auch genusslich verdaut. Oder ein Auto, das selbst dafur sorgt, dass es auf Kurs bleibt. Wie Sie das und noch viel mehr mit LEGO Mindstorms EV3 realisieren, erfahren Sie Schritt fur Schritt in diesem Buch. Durch die verstandlichen und komplett farbigen Anleitungen finden Sie sich spielend zurecht legen Sie gleich los und hauchen Sie Ihren Robotern Leben ein!
Aus dem Inhalt Die mechanischen Teile zusammenbauen Roboter mit Programmbausteinen steuern Mit Motoren fahren, gehen, kriechen u. v. m. Abstande mit dem Infrarotsensor ermitteln Hindernissen selbststandig ausweichen Auf Farben und Beruhrungen reagieren Bilder und Texte ausgeben Roboter reden und Gerausche machen lassen Datenleitungen und Variablen nutzen Roboter per Infrarot oder iPhone fernsteuern
Contents
Einleitung 15
1 LEGO MINDSTORMS EV3 kennenlernen 17
1.1 Das EV3-Set verstehen es beginnt mit dem Offnen der Schachtel 17
1.1.1 Die elektronischen Bauteile des EV3-Sets 18
1.1.2 Die EV3-Software 21
1.1.3 TECHNIC-Elemente 23
1.1.4 Anleitung und Testbogen 26
1.2 EV3 und NXT im Vergleich 26
2 Auto-Driver: Ein Roboterfahrzeug fur Einsteiger 27
2.1 Auto-Driver erste Schritte 27
2.1.1 Was Sie mit dem Auto-Driver machen konnen 28
2.1.2 Den Auto-Driver zusammenbauen 30
2.2 Die EV3-Schnittstelle verstehen 43
2.2.1 Die Tasten des EV3-Steins verwenden 43
2.2.2 Die vier Grundbildschirme kennenlernen 44
2.2.3 Den Auto-Driver bedienen 50
3 Programmierung erste Schritte 51
3.1 Was ist Programmierung? 51
3.1.1 Mit Robotern kommunizieren 52
3.1.2 Programmiersprachen verstehen 52
3.1.3 Das EV3-Softwaresystem 53
3.2 Die EV3-Software starten 54
3.2.1 Die Bildschirmanzeige verstehen 54
3.2.2 Die Programmieroberflache und grafische Sprachen verstehen 59
3.2.3 Das erste Programm erstellen 62
3.3 Programme auf einen Roboter herunterladen 64
3.3.1 Den EV3-Stein mit dem Computer verbinden 64
3.3.2 Die Firmware aktualisieren 66
3.3.3 Den EV3-Stein in der Software auslesen 68
Teil 1: Motoren programmieren 71
4 Aktionsblocke, Teil 1: Motoren programmieren 71
4.1 Grundlagen der Programmierung mit Blocken 71
4.1.1 Regel 1: Verwenden Sie den Startblock 72
4.1.2 Regel 2: Beachten Sie den Programmfluss 73
4.1.3 Uberblick uber den Aufbau der Programmierblocke 74
4.2 Die Eingabewerte fur die Motoren kennenlernen 75
4.2.1 Die Modi »An«, »Aus« und »An fur n Sekunden« 75
4.2.2 Die Modi »An fur n Grad« und »An fur n Umdrehungen« 77
4.2.3 Leistung und Drehrichtung des Motors 79
4.3 Motoren mit den Blocken »Grosser Motor« und »Mittlerer Motor« steuern 80
4.3.1 Den Block »Grosser Motor« verwenden 80
4.3.2 Programme mit dem Block »Grosser Motor« erstellen 81
4.4 Zwei Motoren mit dem Bewegungslenkungsblock steuern 86
4.4.1 Den Bewegungslenkungsblock verwenden 86
4.4.2 Programme mit dem Bewegungslenkungsblock erstellen 89
4.5 Mit dem Hebellenkungsblock die Leistung eines Motors steuern 94
4.5.1 Den Hebellenkungsblock verwenden 95
4.5.2 Programme mit dem Hebellenkungsblock erstellen 96
5 Aktionsblocke, Teil 2: Die Blocke »Anzeige«, »Klang« und »Stein-Statusleuchte« verwenden 97
5.1 Der Anzeigeblock 97
5.1.1 Text anzeigen: Die Modi »Text/Pixel« und »Text/Raster« 100
5.1.2 Formen zeichnen: Die Modi »Linie«, »Kreis«, »Rechteck« und »Punkt« 106
5.1.3 Bilder anzeigen: Der Modus »Bild« 110
5.1.4 Der Modus »Bildschirm zurucksetzen« 116
5.2 Der Klangblock 116
5.2.1 Der Modus »Datei abspielen« 118
5.2.2 Der Modus »Ton abspielen« 120
5.2.3 Der Modus »Note abspielen« 121
5.2.4 Der Modus »Stopp« 123
5.3 Der Block »Stein-Statusleuchte« 123
5.3.1 Der Modus »An« 123
5.3.2 Die Modi »Aus« und »Zurucksetzen« 124
6 Den Programmablauf steuern 125
6.1 Der Startblock 126
6.1.1 Das Programm starten 126
6.1.2 Eine Codezeile testen 127
6.2 Der Warteblock 127
6.2.1 Der Vergleichsmodus im Warteblock 128
6.2.2 Der Anderungsmodus im Warteblock 129
6.2.3 Der Modus »Zeit« 130
6.2.4 Der Modus »Stein-Tasten« 131
6.3 Der Schleifenblock 135
6.3.1 Die Modi »Unbegrenzt«, »Zahlen« und »Zeit« 137
6.3.2 Der Modus »Stein-Tasten« 138
6.4 Der Schleifen-Interrupt-Block 139
6.5 Der Schalterblock 141
6.5.1 Der Vergleichsmodus im Schalterblock 142
6.5.2 Der Modus »Messen im Schalterblock« 143
6.5.3 Einen Wert von einer Datenleitung verwenden 146
7 Spy Rabbit: Ein Roboter, der auf seine Umgebung reagieren kann 147
7.1 Spy Rabbit verstehen 147
7.1.1 Die Personlichkeit des Spy Rabbit 148
7.1.2 Den Spy Rabbit zusammenbauen 148
7.2 Die beweglichen Teile des Spy Rabbit testen 169
8 Die Umgebung wahrnehmen: Den Infrarot-, den Beruhrungsund den Farbsensor verwenden 171
8.1 Sensoren verstehen 172
8.2 Einfuhrung in die EV3-Sensoren 172
8.3 Den Infrarotsensor und die Infrarotfernsteuerung verwenden 174
8.3.1 Infrarotfernsteuerung 174
8.3.2 Fernsteuerungsmodus 175
8.3.3 Signalmodus 178
8.3.4 Nahemodus 182
8.3.5 Werte des Infrarotsensors in der Anschlussansicht ablesen 183
8.3.6 Programmierung mit dem Infrarotsensor und der IRFernsteuerung 185
8.4 Den Beruhrungssensor verwenden 190
8.4.1 Den Spy Rabbit um den Beruhrungssensor erweitern 192
8.4.2 Werte des Beruhrungssensors in der Anschlussansicht ablesen 194
8.4.3 Programmierung mit dem Beruhrungssensor 194
8.5 Den Farbsensor verwenden 197
8.5.1 Farbmodus 198
8.5.2 Modus »Starke des re ektierten Lichts« 200
8.5.3 Modus »Starke des Umgebungslichts« 200
8.5.4 Den Farbsensor in den Spy Rabbit einbauen 202
8.5.5 Werte des Farbsensors in der Anschlussansicht ablesen 205
8.5.6 Programmierung mit dem Farbsensor 206
9 Den Zeitgeber und den Motorumdrehungssensor verwenden 209
9.1 Den Zeitgeber verstehen 210
9.1.1 Den Zeitgeber in Programmierblocken einsetzen 211
9.1.2 Programmierung mit dem Zeitgeber 214
9.2 Den Motorumdrehungssensor verstehen 217
9.2.1 Den Motorumdrehungssensor in den Programmierblocken verwenden 218
9.2.2 Programmierung mit dem Motorumdrehungssensor 222
9.3 On-Brick-Programmierung: Das Stein-Programm verwenden 224
10 Mr. Turto: Ein Meeresschildkroten-Roboter 227
10.1 Mr. Turto verstehen 227
10.1.1 Die Struktur des Korpers von Mr. Turto 228
10.1.2 Mr. Turto zusammenbauen 229
10.2 Die Bewegungen von Mr. Turto testen 254
11 Mit Datenleitungen programmieren und eigene Blocke verwenden 257
11.1 Was ist eine Datenleitung? 257
11.2 Wie funktionieren Datenleitungen? 258
11.2.1 Programmierung mit Datenleitungen erste Schritte 259
11.2.2 Blockeingaben und Blockausgaben verwenden 261
11.2.3 Datentypen und Typen von Datenleitungen verstehen 262
11.3 Sensorblocke und Datenleitungen 266
11.3.1 Die Sensorblocke kon gurieren 266
11.3.2 Ubung 1: Hurra! Ich habe etwas gefunden 268
11.3.3 Ubung 2: Kannst du mich horen? 270
11.3.4 Ubung 3: Helles Licht macht Mr. Turto wach 271
11.4 Eigene Blocke erstellen und verwenden 272
11.4.1 Das Werkzeug »Eigene Blocke erstellen« verwenden 273
11.4.2 Eigene Blocke exportieren und importieren 278
12 Die Blocke fur Datenoperationen verwenden 281
12.1 Der Variablenblock 282
12.1.1 Was ist eine Variable? 282
12.1.2 Einen Variablenblock einrichten 283
12.2 Der Konstantenblock 290
12.2.1 Die Modi des Konstantenblocks 290
12.2.2 Konstantenblocke im Einsatz 290
12.3 Der Block »Arrayoperationen« 291
12.3.1 Modus »Anfugen« 292
12.3.2 Die Modi »Lesen aus Index« und »Schreiben in Index« 292
12.3.3 Der Modus »Lange« 294
12.4 Der Block »Logische Verknupfungen« 294
12.4.1 Der Modus »Und« 295
12.4.2 Der Modus »Oder« 295
12.4.3 Der Modus »Exklusives Oder« 295
12.4.4 Der Modus »Nicht« 297
12.5 Der Mathe- und der Rundenblock 297
12.5.1 Der Matheblock 297
12.5.2 Der Rundenblock 300
12.6 Die Blocke »Vergleichen«, »Bereich« und »Zufall« 301
12.6.1 Der Vergleichsblock 301
12.6.2 Der Bereichsblock 301
12.6.3 Der Zufallsblock 302
12.7 Der Textblock 303
13 Big Belly Bot: Ein Roboter, der isst und »verdaut« 305
13.1 Big Belly Bot verstehen 305
13.1.1 Die Personlichkeit von Big Belly Bot 306
13.1.2 Das Funktionsprinzip des Big Belly Bot 307
13.1.3 Big Belly Bot zusammenbauen 309
13.2 Big Belly Bot programmieren 329
13.2.1 Aktion 1: Aufrecht stehen; leicht zurucklehnen, um die Korperhaltung zu verbessern 330
13.2.2 Aktion 2: Essen; prufen, ob der Bauch voll ist, nachdem ergefuttert wurde; wenn er voll ist, »Uh-oh« sagen 331
13.2.3 Aktion 3: Sch en; bucken, das Hinterteil offnen, Bauch entleeren und den Korper schutteln 332
13.2.4 Aktion 4: Das Hinterteil schliessen 333
14 Eigene Roboter entwerfen: Wie wurde Guapo, der Roboterhund, zum Leben erweckt? 335
14.1 Roboterhund Guapo bauen 335
14.2 Das Ziel festlegen: Was wollen Sie bauen? 367
14.2.1 Ideen und Inspirationen sammeln 367
14.2.2 Die Aktionen des Roboters definieren: Was macht er? 368
14.3 Die beweglichen Teile und Sensoren auswahlen 369
14.3.1 Planung durch Skizzieren: Festlegen, welche Teile beweglich sein sollen 369
14.3.2 Sensoren hinzufugen: Wo machen Sensoren am meisten Sinn? 371
14.4 Bauen und Andern: Von den Kern- zu den dekorativen Elementen 375
14.5 Die Programmierung 377
Anhang
A Bluetooth und Wi-Fi mit dem EV3-Stein verwenden 379
A.1 Den EV3-Stein uber Bluetooth mit dem Computer verbinden 379
A.2 Uber Wi-Fi Programme auf den EV3-Stein herunterladen 381
A.3 Apple iOS-Gerate mit dem EV3-Stein verwenden 383
Stichwortverzeichnis 385
