Fable Aan de slag Bijgewerkt:

Transcriptie

1 Fable Aan de slag Bijgewerkt:

2 Inhoudsopgave 1. Begin met het installeren van het programma op je PC 3 2. Zodra het programma is geïnstalleerd ben je klaar om de robot uit te pakken 4 3. Nu ben je klaar om te beginnen met het programmeren van Fable 6 4. Programmeer Fable om van 90 naar -90 graden te bewegen 7 5. Kennis maken met lussen 8 6. Laat de gewrichtsmodule in verschillende kleuren knipperen 9 7. Voorwaarden Verander Fable in een bewakingsrobot Laat Fable een grafiek weergeven Bewaar beweging in logbestand Programmeer Fable Face Grafiek met gegevens van een smartphone plotten Bestuur Fable met een smartphone Verfijn het programma Variabelen Functies 25 2

3 1. Begin met het installeren van het programma op je PC Ga naar shaperobotics.com en selecteer Download uit het Support menu: Selecteer daarna Windows 32-bit of 64-bit onder PC App. Als je Windows 10 gebruikt heb je waarschijnlijk de 64-bit versie nodig. Als je Windows 7 of 8 gebruikt kan je er achter komen welke versie je nodig hebt door met je rechtermuisknop op Deze PC te drukken, in Verkenner of op je bureaublad, en Eigenschappen te selecteren. Dit zou moeten zeggen welke versie van Windows 7 of 8 je gebruikt en of het 32-bit or 64-bit is. Als je Windows 7 of 8 gebruikt, heb je ook een donglestuurprogramma nodig (raadpleeg de Help/FAQ-pagina voor de installatieinstructies). Als je een Mac gebruikt selecteer je die versie. 3

4 2. Zodra het programma is geïnstalleerd ben je klaar om de robot uit te pakken (hierna de "gewrichtsmodule" genoemd). Haal eerst het deksel van de doos: Draai het deksel zo dat de standaard naar boven wijst. Haal de gewrichtsmodule er uit: Plaats vervolgens de gewrichtsmodule op de standaard met het grootste uiteinde aan de onderkant, zodat het Fable-logo naar je toe wijst: Schakel de gewrichtsmodule aan door de schakelaar aan de achterkant te verschuiven. Merk op dat de gewrichtsmodule een "naam" heeft - deze heet PCA. Onthoud de naam van jouw gewrichtsmodule: 4

5 De gewrichtsmodule licht nu op in een bepaalde kleur: Het is tijd om de dongle en een USB-kabel uit te pakken. Steek het ene uiteinde van de kabel in de dongle en de andere in de USB-poort van de computer (de gewrichtsmodule hoeft niet op een kabel te worden aangesloten): Zodra je dit hebt gedaan, zal de dongle in een bepaalde kleur oplichten. Dit zou dezelfde kleur moeten zijn als de gewrichtsmodule. Als dat niet het geval is, druk dan op de dongle of de gewrichtsmodule totdat ze allebei dezelfde kleur hebben: 5

6 3. Nu ben je klaar om te beginnen met het programmeren van Fable Open het Fable-programma op jouw computer: Controleer of de software je dongle en je gewrichtsmodule heeft "gevonden" (er zou rechtsboven gewricht moeten staan - het percentage geeft het batterijniveau aan). Raadpleeg deze handleiding op onze Help/FAQ-pagina als dit niet het geval is: De gewrichtsmodule heeft 2 servo's, een X en Y, die 90 tot -90 graden kunnen bewegen. Als je de gewrichtsmodule hebt aangesloten zoals weergegeven, moet de X-servo linksom draaien bij 90 graden en rechts bij -90. De Y-servo moet bij 90 graden naar je toe zwaaien en bij -90 juist van je weg: 6

7 Klik nu op Acties en sleep het blok met de naam verplaats naar X:... toevoegen Y:... toevoegen... aan...naar rechts (naar het witte vlak): Probeer de hoek van de X-servo te veranderen naar 90 graden (we laten Y voorlopig even voor wat het is): Vergeet niet het veld door te wijzigen zodat het overeenkomt met de naam van je gewrichtsmodule: Je programma zou er nu als volgt uit moeten zien: Klik vervolgens op de play-knop: De gewrichtsmodule moet nu van de verticale positie naar 90 graden op de X-servo gaan. Gefeliciteerd! Je hebt zojuist je eerste programma geprogrammeerd! Probeer de hoek te veranderen naar -90 graden en druk nogmaals op play. Kijk wat er gebeurt. 4. Programmeer Fable om van 90 naar -90 graden te bewegen Verander eerst de hoek van X terug naar 90 graden in je bestaande programma. Je hebt dan nog een verplaats naar X:... toevoegen Y:... toevoegen... aan...blok nodig die verbonden is met de eerste. Maar eerst moet je een wacht blok invoegen. Klik op Besturing en selecteer het wachttijd in sec. blok: 7

8 Verbind dit met het al bestaande verplaats naar X:... toevoegen Y:... toevoegen... aan...blok (sleep het direct onder het verplaats blok zodat ze samen klikken als puzzelstukjes en een klikgeluid maken): Zet vervolgens het wachten op blok naar 2 seconden: Voeg nu een nieuw verplaats naar X:... toevoegen Y:... toevoegen... aan...blok toe en klik het vast onder het wachten op blok: Verander de X op dit blok naar -90 graden. Vergeet niet om de naam van jouw gewrichtsmodule te selecteren: Probeer het programma uit te voeren. Gefeliciteerd! Je hebt zojuist je tweede programma geprogrammeerd! 5. Kennis maken met lussen Om ervoor te zorgen dat de gewrichtsmodule van 90 tot -90 graden blijft bewegen, kunnen we er een lus omheen plaatsen. Ga terug naar Bediening en selecteer het herhalen... zolang... waar is blok: 8

9 Je moet nu deze lus rond alle andere blokken trekken (hij zal langer worden wanneer je hem verbindt met de bovenkant van het eerste verplaats blok): Zodra de lus om de andere blokken is getrokken, zou het er als volgt uit moeten zien: De gewrichtsmodule zal nu continu van 90 naar -90 graden bewegen. MAAR er is een probleem. Wanneer de gewrichtsmodule op 90 graden begint en een pauze van 2 seconden heeft voordat hij naar -90 gaat werkt alles prima, maar wanneer het programma opnieuw begint probeert het direct van -90 naar 90 graden te bewegen. Dit is niet mogelijk, omdat de gewrichtsmodule natuurlijk niet op twee plaatsen tegelijkertijd kan zijn. Je moet daarom nog een wachten op blok invoegen: Probeer het programma uit te voeren. De gewrichtsmodule moet nu van links naar rechts blijven bewegen totdat ja op stop drukt: Gefeliciteerd! Je hebt nog een programma geprogrammeerd, en dit keer met een lus! 6. Laat de gewrichtsmodule in verschillende kleuren knipperen Je kunt of doorgaan met werken met het programma dat je al hebt gemaakt en simpelweg een licht blok toevoegen dat je in het menu Acties kan vinden, of je kunt een nieuw programma starten in een nieuwe lus: 9

10 Het licht blok wordt in onze lus van het vorige deel geplaatst en je kunt de verplaats... blokken daar laten staan of verwijderen, zodat alleen het licht blok in de lus blijft (vergeet niet om de naam van de gewrichtsmodule te selecteren). Let op dat de bovenste inkeping in het licht blok moet worden verbonden met de bovenste inkeping in de lus: Het programma ziet er nu zo uit: Klik op de kleur in het blok en selecteer een kleur die verschilt van de huidige kleur van de gewrichtsmodule: Klik vervolgens met de rechtermuisknop op het licht blok en selecteer Duplicaat (dit werkt met alle blokken): 10

11 Je zou nu twee licht blokken moeten hebben. Het enige dat je nu nog hoeft te doen is de kleur van het tweede blok wijzigen, zodat je twee verschillende kleuren hebt: Sleep het tweede licht blok onder het wachten op blok: Start het programma. Het zou nu moeten schakelen tussen de twee verschillende kleuren die je hebt geselecteerd. Houd er rekening mee dat het programma blijft draaien totdat je het stopt. Gefeliciteerd! Je hebt alweer een programma geprogrammeerd! 7. Voorwaarden Je kan de gewrichtsmodule ook een bepaalde actie laten uitvoeren als je bijvoorbeeld op een toets op het toetsenbord drukt. In dit geval is de actie dat de gewrichtsmodule 90 graden draait en in een bepaalde kleur knippert als je op de linkerpijltoets drukt. Begin met het verwijderen van je volledige programma. Je kan dit doen door bovenaan op de prullenbak te klikken: Selecteer vervolgens een als... voer uit blok van het tabblad Bediening: 11

12 Ga dan naar Waarnemingen, kies het blok genaamd toets ingedrukt?... en verbind het met het als... dan blok: Bewerk dit blok vervolgens zodat het toets ingedrukt? links zegt. Neem nu een licht blok en een verplaats... blok en plaats ze in het als... voer uit blok. Vergeet niet de naam van de gewrichtsmodule toe te voegen en de hoek van de X-servo in 90 graden te veranderen: Je kan dan met de rechtermuisknop op het als... voer uit blok klikken en het hele ding dupliceren. Plaats nu het nieuwe als... voer uit blok onder de eerste en verander hem in toets ingedrukt? rechts. Vergeet niet om zowel de kleur van het lichtblok als de hoek te veranderen: Het werkt het best als je een herhalen... zolang blok om het hele ding stopt: 12

13 Je kan nu proberen de Y-servo te gebruiken om deze simpele "afstandsbediening" nog verder uit te breiden. Vergeet niet om de X-servo te veranderen naar 0 en de Y-servo naar respectievelijk 90 en -90 graden, net als de kleuren: Probeer het programma uit te voeren, onthoud dat de gewrichtsmodule niets doet totdat je op de pijltjestoetsen drukt. Let er op dat je nu handmatig op de stopknop moet drukken als je het programma wil stoppen. Gefeliciteerd! Je hebt nu Fable geprogrammeerd met toetsenbordbesturing! 13

14 8. Verander Fable in een bewakingsrobot Nu wil je de gewrichtsmodule laten reageren wanneer er beweging is op de camera van de computer of een losse webcam. Begin met het verwijderen van het programma van hiervoor. Je hebt weer een herhalen... zolang en een als... voer uit blok nodig uit het Bediening menu: Maar voordat je verder kan gaan moet je eerst het als... voer uit blok uitbreiden met een anders. Je kan dit doen door te klikken op het kleine tandwielicoontje naast als: Sleep vervolgens anders naar beneden naast als: Sluit het dialoogvenster door opnieuw op het tandwielicoontje te klikken: Selecteer vervolgens onder Camera het blok met de naam beweging gevonden?... hoeveelheid...: 14

15 Verbind dit blok met het als... voer uit blok: Plaats het als... dan blok in een herhalen... voer uit blok: Nu moet je enkele blokken toevoegen die iets laten gebeuren wanneer de camera beweging detecteert. In dit simpele programma zorgt de actie die in het dan blok wordt geplaatst ervoor dat het gewricht 90 graden op de Y-as beweegt en van kleur verandert in rood en geel als de camera beweging detecteert. Onder anders is de gewrichtsmodule ingesteld om terug te keren naar 0 graden en een derde kleur aan te nemen: Probeer het programma uit te voeren. Gefeliciteerd! Je hebt alweer een programma geprogrammeerd! Je kunt het programma ook een foto laten maken wanneer het beweging detecteert. Het programma ziet er als volgt uit: 15

16 Let er op dat de camera wordt geopend in een pop-up venster en niet op de gebruikelijke manier kan worden gesloten. Sluit in plaats daarvan de camera door op het icoontje van de kleine camera in het Fable-programma te klikken, zodat het van groen naar blauw schakelt: De foto's die het programma maakt worden opgeslagen in een bestand op het bureaublad met de naam Fable Pictures. 9. Laat Fable een grafiek weergeven Als je een grafiek wil zien van de bewegingen van de gewrichtsmodule, voeg dan een blok toe met de naam... add aan het diagram..., die je kan vinden in het Gegevens menu: Selecteer vervolgens het blok genaamd hoek van... aan... uit het Waarnemingen menu: Voeg het hoek van... aan... blok toe aan het... add aan het diagram... blok: 16

17 Voeg ten slotte dit nieuwe blok toe aan het programma dat je al eerder hebt gebouwd. Hieronder is de hoek ingesteld voor de Y-servo. Vergeet niet de naam te selecteren van de module waarmee je werkt. Hier kan je het programma in actie zien, waar de grafiek wordt geplot terwijl de gewrichtsmodule beweegt: 10. Bewaar beweging in logbestand Je kan ook de bewegingen van de gewrichtsmodule in een logbestand opslaan. Je doet dit onder door onder Data het blok genaamd opslaan... in het logbestand... te selecteren: Voeg het hoek van... aan... blok in het opslaan... in het logbestand... blok, net zoals je eerder deed. Als je het aan het vorige programma toevoegt, ziet het er als volgt uit: Wanneer je het programma uitgevoerd wordt er een bestand op het bureaublad aangemaakt met de naam "LogA.csv". Dit is een logboek met de bewegingen van de gewrichtsmodule in graden. 17

18 11. Programmeer Fable Face Fable heeft een app voor smartphones (ios en Android). Het heet "Fable Face" en kan worden gedownload via de App Store of Google Play. Nadat de app is gedownload en geopend, moet hij verbonden worden met de dongle. Net als de Fable gewrichtsmodule heeft de dongle ook een naam. Je kan de naam vinden onder de dongle. Open vervolgens de app op je telefoon en verbind hem met de dongle: Als je de juiste dongle hebt geselecteerd, ziet de app er als volgt uit: Selecteer onder Acties het blok gezichtsuitdrukking...: Als je het programma van de vorige stappen wil hergebruiken moet dit blok op twee verschillende plaatsen worden ingevoegd: één in het eerste als blok, waar je de gelaatsuitdrukking verandert in boos, en de andere in het anders blok, waar hij neutraal zou moeten zijn: Wanneer je het programma uitvoert verandert de gezichtsuitdrukking wanneer er beweging is. 18

19 Als je de telefoonhouder hebt die bij de Fable-set hoort, kun je deze gebruiken om je telefoon aan de gewrichtsmodule te bevestigen; anders kunt je een houder van LEGO maken en die gebruiken om de telefoon vast te zetten. Het kan ook een goed idee zijn om een wachttijd in sec. blok in toe te voegen voor het andere blok, zodat de gewrichtsmodule de tijd heeft om te bewegen voordat het zijn gelaatsuitdrukking moet veranderen. Het kan zijn dan je zelfs een pauze van drie seconden wil in plaats van slechts één. 12. Grafiek met gegevens van een smartphone plotten Je kan het programma gegevens van een smartphone laten schrijven naar een logbestand met behulp van de app. Maar om dit te doen moet je Fable overzetten naar de "volledige" versie 1. Je doet dit door te klikken op het dropdownmenu bovenaan (waar nu Eenvoudig staat) en te kiezen voor Volledig: Het menu zou er nu als volgt uit moeten zien: Kies hier het blok genaamd versnelling van... uit het menu Waarnemingen: 1 De Fable-software kan ook als een Python-script worden uitgevoerd, maar dit is een veel geavanceerdere manier om de gewrichtsmodule te programmeren. 19

20 Selecteer onder Gegevens nogmaals het add... aan het diagram... blok. Plaats het nieuwe blok in dit blok: In dit voorbeeld is het de versnelling op de X-as van de accelerometer van de telefoon die wordt geplot, maar je kunt ook de Y-as en de Z-as selecteren. Ja kan er dus voor kiezen om het hele blok twee keer te kopiëren, waardoor je in totaal drie grafieken krijgt: één voor X, één voor Y en één voor Z as in drie verschillende kleuren: Het ziet er nu als volgt uit: 20

21 Als je je telefoon in willekeurige richtingen beweegt gaat de grafiek er ongeveer als volgt uitzien: Als je je telefoon niet beweegt, ziet het er als volgt uit: 13. Bestuur Fable met een smartphone Om ervoor te zorgen dat de app de gewrichtsmodule bestuurt, heb je weer een versnelling van... blok in een verplaats naar... blok nodig. Begin deze keer met een heel nieuw programma, met een herhalen... zolang blok: Kopieer vervolgens het versnelling van... blok en sleep deze in het verplaats naar blok om de blauwe toevoegen blokken te vervangen op zowel X als Y as (de blauwe blokken worden weggegooid). Wijzig vervolgens een van de versnelling van... blokken in de Y-as: 21

22 Test je programma. De gewrichtsmodule moet nu (min of meer) de bewegingen van je smartphone volgen: Gefeliciteerd! Je hebt nu een programma geprogrammeerd dat een robot aanstuurt via de accelerometer van een smartphone! 14. Verfijn het programma Het is je misschien opgevallen dat de gewrichtsmodule niet erg veel beweegt als je de smartphone beweegt. Je kunt dit oplossen door de beweging van de smartphone te vermenigvuldigen met een bepaalde factor, 10 bijvoorbeeld. Klik op Wiskunde en selecteer deze twee blokken: Zoek vervolgens het versnelling van... blok dat in de vorige oefening is gebruikt en plaats deze aan het begin van het eerste blok uit het Berekningen menu. Wijzig het van optellen naar vermenigvuldigen (x), voer het nummer in en verander het in 10. Het ziet er nu als volgt uit: Als je er twee neemt, ziet het programma er nu als volgt uit: 22

23 Voer het programma opnieuw uit en kijk of de gewrichtsmodule iets meer beweegt. Dit programma kan voor veel verschillende dingen worden gebruikt. Je kunt het bijvoorbeeld gebruiken voor het doolhofspel, dat een van de 3D-geprinte modellen is die je samen met Fable kunt kopen. Die les is te vinden op Variabelen Als je een langer programma wilt maken, kan het zinvol zijn om een variabele te gebruiken. In plaats van de robotnaam op elk afzonderlijk blok te moeten wijzigen, hoef je het slechts op één plaats te wijzigen. Klik eerst op Variabelen en maak een nieuwe variabele aan, bijvoorbeeld "robotnaam": Je ziet dan een aantal nieuwe blokken (degene die je net hebt gemaakt): Selecteer degene die stel robotnaam in op heet: Ga vervolgens naar het Waarnemingen menu en selecteer het blok genaamd module en verbind het met het andere blok (vergeet niet om jouw module te selecteren): 23

24 We kunnen vervolgens het blok robotnaam gebruiken en dat invoegen in plaats van de naam van de module: Als je het # icoontje kiest in plaats van de modulenaam krijg je een extra veld waarin je het robotnaam blok kan invoegen: Als je begint met het afstandsbedieningsprogramma van oefening 7, ziet het er als volgt uit: Het is nu gemakkelijk om de gewrichtsmodule te verwisselen (als de batterij leeg is bijvoorbeeld). Hier hoef je alleen de naam in het module blok te wijzigen: 24

25 16. Functies Als je een groot programma hebt dat moeilijk te beheren is, kan het handig zijn om functies te gebruiken. Hiermee kun je delen van je programma als een functie opslaan. Op die manier kan je de functie eenvoudig ophalen door deze te selecteren in het Functies menu. Stel je voor dat je twee gewrichtsmodules hebt (je kunt het ook met slechts één doen) en een sociale robot hebt gebouwd die bestaat uit twee passieve modules, een telefoonhouder en twee "armen", zodat het er zo uitziet: Je wil Fable zo programmeren dat het met zijn rechterarm "zwaait" wanneer je op de rechterpijltjestoets drukt, en "zwaait" met de linkerarm wanneer je op de linkerpijltjestoets drukt. Om het programma wat eenvoudiger te maken, kan je een functie gebruiken. Ga eerst naar het menu Functies en selecteer het doe iets blok: Typ vervolgens een naam in voor je functie: 25

26 Je kan daarna beginnen met het programmeren van de "rechter arm", zodat deze beweegt wanneer je op de rechterpijltjestoets drukt (let op dat hier ook een variabele met de naam "rechterarm" is gecreëerd). Als je twee gewrichtsmodules hebt, programmeert je nu beide "armen": Onder Functies zijn twee nieuwe blokken toegevoegd (zwaai met rechterarm en zwaai met linkerarm): Je kunt nu je "hoofdprogramma" maken door de twee blokken het als... anders als naar binnen te slepen: Het programma kan er dan als volgt uitzien: 26

27 Gefeliciteerd! Je bent goed op weg om een Fable-programmeur te worden! Je vindt hier meer Fable-oefeningen: Daarnaast zijn hier gestructureerde lesplannen beschikbaar: Veel plezier met programmeren! 27

28 Rugmarken 18, 3520 Farum, Denemarken shaperobotics.com 28