Sadržaj:

Što je mBot? ............................................................................................................................. 1

Upute za sastavljanje robota ................................................................................................... 3

Prvo pokretanje mBota ...........................................................................................................11

Ručna vožnja – način A .....................................................................................................11

Zaobilaženje prepreka – način B ........................................................................................12

Praćenje crte – način C ......................................................................................................12

Povezivanje robota s računalom ............................................................................................13

1. Instalacija mBlocka ........................................................................................................13

2. Pokretanje mBlocka i odabir načina rada .......................................................................13

3. Instalacija upravljačkih programa ...................................................................................15

4. Povezivanje mBota s računalom ....................................................................................15

5. Povezivanje mBota i mBlocka ........................................................................................16

6. Ugradnja nove verzije firmware-a ......................................................................................17

7. Osnovni tvornički program .................................................................................................17

Prvi program za mBota! ..........................................................................................................19

Kako izbrisati program s robota? I zašto robot više ne reagira na daljinski upravljač? ....26

Zadaci za vježbu ......................................................................................................................27

1

Što je mBot?

mBot (slika 1.) je robotić (hardverski dio) koji daje praktično iskustvo u programiranju, elektronici

i robotici. Makeblock je vodeći proizvođač u području DIY (Do it yourself - Uradi sam)

edukacijske, robotičke i informatičke opreme. Jedan od njihovih proizvoda je i mBot robotić.

Namjenjen je isključivo djeci osnovnoškolskog uzrasta. Rad s mBot robot setom inspiriran je

Scratch 2.0. (slika 2.) programom (sofverski dio) kojeg možete povezati s mBot uređajem

koristeći Bluetooth ili 2.4GHz wireless modul. Ovaj jednostavan za sastavljanje mBot

edukacijski robot set pruža neograničene mogućnosti da djeca nauče STEAM (znanost,

tehnologiju, inženjering i matematiku).

Slika 1: mBot robot Slika 2: Scratch 2.0.

Makeblock se udružio s Arduinom – vodećom open-source hardverskom platformom u

edukacijskoj i maker zajednici. Za mBot – edukacijski robot set, Arduino predstavlja srce

programa. Suradnjom se želi STEM (znanost, inženjering, elektronika, matematika) obrazovanje

podići na višu razinu. mBot – edukacijski robot set je cjelokupno rješenje za početnike kako bi

stekli osnovna iskustva u programiranju, elektronici i

robotici.

Slika 3: mBot cijelina Slika 4: Arduino pločica i dodatna oprema

2

Hardver:

mBot sadrži 38 sastavnih dijelova koji se mogu složiti u 10 minuta, a jedinstveno obojani RJ25 priključci za žice osiguravaju više vremena za programiranje i kreativnost. Sastavljanje nije komplicirano, treba petnaestak minuta za sastavljanje robota. Osim dijelova koje dođu u kutiji trebati će i baterije kako bi se pokrenuo robote. Za napajanje samog robota koriste se četiri AA baterije, a za daljinski se koriste CR2025 baterije.

U poglavlju ispod nalaze se upute za sastavljanje robota.

Grafičko programiranje: „Povucite i ispustite“ računarno-grafički softver mBlock razvijenog na temelju Scratch 2.0. omogućuje djeci da brzo nauče programiranje, kontroliraju robota i realiziraju sve više funkcija koje mBot ima. mBot se može programirati kao robot koji slijedi linije, baca loptice i gura predmete, izbjegava zidove i još puno toga s „povuci i ispusti“ računarno grafičkim softverom temeljenom na Scratch 2.0. Širenjem svoga portfelja s Arduino nastavcima, možete se prebaciti sa grafičkog na jezično kodiranje u Arduino modu.

3

Upute za sastavljanje robota

4

5

6

7

8

9

10

11

Prvo pokretanje mBota

Nakon što se robot sastavi robot je već spreman i isprogramiran za rad (u tvornici su ga “naučili ponešto”). Postavite Vašeg robota na ravnu podlogu (najbolje na pod, da ne padne sa stola) i uključite ga pomoću sklopke na njegovoj upraljačkoj pločici, a nakon toga možete pomoću daljinskog upravljača upravljati Vašim robotom (slika 5).

Slika 5: Daljinski upravljač Ručna vožnja – način A

Za početak probajmo ručno voziti našeg robota. Pritisnite tipku A na daljinskom upravljaču kako biste odabrali način rada ručne vožnje. Nakon toga tipkama sa strelicama na daljinskom upravljaču možete upravljati robotom. Ako želite promjeniti brzinu kretanja robota to možete učiniti pritiskom na neko tipkalo od 1 do 9. Ako odaberete veći broj Vaš će se mBot brže kretati! Kada odabirete način rada tipkicama A,B ili C ili pak mijenjate brzinu kretanja robota robot će Vam potvrditi da je primio Vašu naredbu zvučnim signalom. Ukoliko nema zvučnog signala pokušajte usmjeriti Vaš daljinski upravljač u prednju stranu Vašeg mBota.

12

Zaobilaženje prepreka – način B

Postavite Vašeg robota na pod i pritisnite tipku B na daljinskom upravljaču kako biste odabrali način rada u kojem robot zaobilazi prepreke koje mu se nađu na putu. Vaš robot će krenuti naprijed, a kada naiđe na prepreku detektirati će je ultrazvučnim senzorom, zakrenuti se u drugom smjeru i nastaviti. Brzinu kretanja robota možete podešavati pritiskom na tipkice od 1 do 9 na daljinskom upravljaču.Ukoliko želite zaustaviti robota vratite ga natreg u način rada ručne vožnje pritiskom na tipku A na daljinskom upravljaču. Praćenje crte – način C Postavite Vašeg robota na podlogu s iscrtanom stazom (crnom crtom u obliku broja 8, koja je sastavni dio paketa mBot) i pritisnite tipku C na daljinskom upravljaču kako biste odabrali način rada u kojem robot prati iscrtanu stazu. Kako bi robot mogao pratiti crtu ima dva fotosenzora na prednjoj strani kojima detektira crnu i bijelu boju. Kako bi Vaš robot uspješno krenuo pratiti crtu postavite ga tako da mu fotosenzori na početku budu na crnoj crti. Brzinu kretanja robota možete podešavati pritiskom na tipkice od 1 do 9 na daljinskom upravljaču.Ukoliko želite zaustaviti robota vratite ga natreg u način rada ručne vožnje pritiskom na tipku A na daljinskom upravljaču.

13

Povezivanje robota s računalom

Prije nego krenemo programirati robota moramo napraviti neke početne korake – instalirati mBlock program za programiranje robota, instalirati upravljačke programe, potom povezati mBota na računalo pa ugraditi novu verziju firmware-a i konačno ubaciti osnovni program u njega. Ne brinite, pripremili smo Vam detaljne upute sa sličicama korak po korak. Ove korake ne morate ponavljati svaki put kada priključite robota na računalo, već samo prvi put kada spojite robota na određeno računalo, odnosno prvi put kada sastavite robota da mu update-ate firmware. VAŽNO: Nemojte priključivati mBota na računalo prije nego instaliramo upravljačke programe.

1. Instalacija mBlocka Ako već niste preuzmite mBlock za službene web stranice http://www.mblock.cc/. Nakon preuzimanja instalirajte mBlock program na Vaše računalo.

2. Pokretanje mBlocka i odabir načina rada Nakon što ste instalirali mBlock pokrenite ga. Trebali biste dobiti prozor kakav je prikazan na sljedećoj slici.

mBlock program baziran je na Scratch programskom jeziku u kojem su nadograđene komponente za programiranje mBot robota. mBot robot može se programirati na dva načina – da radi kao samostalan robot i da radi uz pomoć računala. Kada mBot radi uz pomoć računala mora s računalom biti povezan putem Bluetooth veze, a kada radi samostalno može bez veze s računalom izvršavati program koji smo u njega upisali. Mi

14

ćemo za početak pokrenutu mBota su samostalnom načinu rada koji se unutar mBlock programa naziva Arduino mod. Kako bi postavili način rada u Arduino mod kliknite na izbornik Edit i odaberite Arduino mode.

Nakon toga Vaš prozor će izgledati kao na sljedećoj slici.

15

3. Instalacija upravljačkih programa Kako bi računalo moglo komunicirati s mBotom potrebno je instalirati upravljačke programe. To možemo vrlo lako učiniti ako odemo u izbornik Edit i odaberemo opciju Install Arduino driver kako je prikazano na sljedećoj slici.

Na upit o dozvoli za instalaciju upravljačkih programa odgovorite potvrdno i pokrenite

instalaciju klikom na Install u novootvorenom prozoru.

4. Povezivanje mBota s računalom Sada možete putem USB kabla povezati Vašeg mBota s računalom. Sklopka za uključivanje i isključivanje robota na samom robotu mora biti postavljena tako da je robot uključen. Windows operacijski sustav će automatski otkriti novo spojeni hardver i instalirati upravljače programe. Kada operacijski sustav završi sa instalacijom provjeriti ćemo koji je broj serijskog porta dodijeljen mBotu tako da otvorimo “Device Manager” (Upravitelj uređaja na Hrvatskoj verziji Windowsa) i pronađemo u kategoriji Ports (COM & LPT) uređaj naziva USB-SERIAL CH340 te očitamo broj serijskog porta uz njega. U našem slučaju to je COM 5.

16

5. Povezivanje mBota i mBlocka Kada smo utvrdili da su upravljački programi u redu možemo povezati našeg robota i mBlock program odabirom Connect izbornika, te Serial Port podizbornika i odabirom odgovarajućeg serijskog porta (kojeg smo pročitali u prethodnom koraku).

17

Kada se mBot i mBlock povežu u naslovnoj traci mBlock programa pisati će Connected. Ovaj korak treba napraviti svaki put kada spojite Vašeg robota na računalo!

6. Ugradnja nove verzije firmware-a Ovaj korak potrebno je napraviti samo jednom kada složite robota! Prije nego krenemo dalje u rad s našim robotom ugraditi ćemo novu verziju osnovnog softvera koji mu je potreban za ispravan rad – njegovog firmware-a. To možemo učiniti odabirom Connect izbornika te odabirom opcije Upgrade firmware kako je prikazano na sljedećoj slici.

7. Osnovni tvornički program Nakon postavljanja nove verzije firmware-a iz mBota je izbrisan osnovni program pa ga možemo vratiti odabirom opcije Reset default program iz Connect izbornika kako je prikazano na sljedećoj slici.

18

Nakon što ste uspješno povezali Vašeg robota i obnovili smu programe isprobajte još jednom ručnu pravljanje pomoću daljinskog upravljača da potvrdite da sve radi kako treba. Ovaj korak možete iskorisiti i za “brisanje” Vaših programa iz robota. Ovaj će korak zapravo ubaciti osnovni program u robota i zamjeniti prethodni program koji je u robotu bio upisan. Sada smo spremni za pisati vlastite programe i naučiti robota novim stvarima, a kako započeti s programiranjem pogledajte u sljedećem nastavku!

19

Prvi program za mBota!

Sad kad smo naučili, kako sastaviti robota i kako ga spojiti na računalo, idemo napisati

naš prvi program. Dok ste se igrali s robotom vjerojatno ste primijetili da na sebi ima dva

svijetla koja mogu mijenjati boju. To su RGB diode. Njihov naziv dolazi od engleske

skraćenice RedGreenBlue. Naš prvi zadatak je napraviti program koji će mijenjati boje

tih RGB dioda. Prije nego krenemo s programiranjem pogledajmo kako izgleda sučelje

mBlock programa.

U gornjem lijevom uglu nalazi se popis kategorija naredbi. Kada odaberemo pojedinu kategoriju mijenjaju se naredbe koje možemo koristiti u programu, a koje se prikazuju odmah ispod toga u dijelu obilježenom zelenom bojom. Središnji dio, koji je obilježen ljubičastom bojom služi za sastavljanje programa za robota. Desni dio sučelja prikazuje Arduino kod koji će se upisati u robota. Za početnike je ovaj desni dio za sada nebitan. Program za našeg robota piše se tako da se odabrane naredbe s popisa naredbi mišem odvuku u središnji prostor za pisanje programa po «drag and drop» principu. Kako smo već rekli mi ćemo robota koristiti u Arduino načinu rada pa svaki program započinjemo naredbom mBot Program koja se nalazi u kategoriji Robots. Odaberite kategoriju Robots te iz popisa narebi odvucite naredbu mBot Program u prostor za pisanje programa kako je prikazano na sljedećoj slici.

20

Prije nego krenemo programirati našeg robota idemo definirati što želimo da on radi. Zadatak 1: Neka svijetla na robotu trepere – blinkaju. Neka se na robotu uključi crveno svijetlo na jednu sekundu, a nakon toga zeleno svijetlo na jednu sekundu i tako u krug. Znači, želimo postići da se treperenje – blinkanje svjetala stalno ponavlja. Za to ćemo upoznati naredbu koji ćemo koristiti u gotovo svim našim programima. To je naredba Forever i nalazi se u Control kategoriji. Naredba Forever zapravo je petlja. Ona služi da se određene naredbe ponavljaju zauvijek, po tome je i dobila naziv. Kada pišemo program bitno je znati da se naredbe izvršavaju jedna po jedna od vrha programa prema dnu, pa je zbog toga važno da su naredbe spojene. Otvorite Control kategoriju te odvucite Forever naredbu odmah ispod mBot Program naredbe. Primijetite, kada jedna naredba dođe blizu druge pojavljuje se bijela linija između dvaju naredbi koja označava da će se kada otpustite miša naredbe spojiti.

21

Sada nam preostaje robotu reći što želimo da stalno ponavlja i te naredbe ubaciti u forever petlju. Za početak neka se uključi crveno svijetlo na jednu sekundu. Sve naredbe kojima zadajemo robotu da nešto uključi ili isključi, da se pomakne, očita stanje senzora ili obavi bilo koji zadatak koji je vezan za njegovo sklopovlje nalaze se u kategoriji Robots. Iz te kategorije sada ćemo odabrati naredbu za uključivanje svjetala koja se naziva Set led.

22

Ova naredba omogućava nam da RGB diode na robotu postavimo da svijetle nekom određenom bojom. Kako bi podesili kojom će bojom svijetliti diode služimo se argumentima naredbe. Argumenti nam omogućavaju da kod nekih naredbi mijenjamo način na koje će se one izvršiti. Kod ove naredbe moguće je odabrati jačinu svjetlosti za svaki dio RGB diode. Mi želimo da na početku svijetli crvena boja pa ćemo odabrati «red» dio i postaviti maksimalnu jačinu svijetlosti – 255. Kada kliknete na malu strelicu kraj broja za «red» dio diode prikazati će se mali izbornik iz kojeg možete odabrati željenu jačinu svijetla. Odaberite 255. Ova nam je naredba uključila crveno svijetlo, a mi želimo da ono traje jednu sekundu pa ćemo nakon ove naredbe reći robotu da pričeka jednu sekundu. To možemo učiniti naredbom Wait. Ova se naredba nalazi u Control kategoriji. Postavite wait naredbu kako je prikazano na sljedećoj slici.

Do sada smo napisali program koji će uključiti crvenu diodu i sačekati jednu sekundu. Sada moramo dodati sličan dio za zelenu diodu. Nakon što je crvena dioda svijetlila jednu sekundu nju ćemo isključiti, u isto vrijeme ćemo uključiti zelenu diodu i ponovno sačekati jednu sekundu. Obzirom da su nam za to potrebe iste dvije naredbe kao i za crveno svijetlo možemo ih samo iskopirati. Kliknite desnom tipkom miša na set led naredbi i odaberite opciju duplicate kako je prikazano na sljedećoj slici.

23

Dvije nove naredbe postavite nakon prethodnih i podesite da u drugom slučaju crvena

dioda ne svijetli (njezinu jačinu svjetlosti postavite na nulu) a neka zelena dioda svijetli

najjače. Sljedeća slika prikazuje gotov program.

24

Kako bi robot počeo s izvršavanjem programa potrebo je program prebaciti u robota. Taj se postupak pokreće tipkom Upload to Arduino na desnoj strani korisničkog sučelja kako je prikazano na sljedećoj slici. Važno: Kako bi prebacivanje programa na robota bilo moguće robot mora biti spojen na računalo putem USB kabla te sklopka na robotu mora biti uključena. Također, robot mora biti povezan s mBlock programom preko opcije Connect – Serial port kako je to prethodno pojašnjeno u članku o početnim postavkama računala i robota. Povezivanje s mBlock programom potrebno je napraviti svaki put kada robota priključite na računalo.

Nakon što odaberete opciju Upload to Arduino sačekajte desetak sekundi dok se

program prevede i započeti će prebacivanje programa u Vašeg robota kako je

prikazano na sljedećoj slici.

25

Kada postupak završi Vaš će robot započeti s izvođenjem programa. Bravo! Sad ponosno možete reći da ste ušli u svijet robotike! Ne zaboravite da robot može pohraniti samo jedan program u jednom trenutku. Svaki put kada prebacite novi program onaj stari će biti izbrisan. Ukoliko želite vratiti osnovni tvornički program u robota pogledajte slijedeće poglavlje. Zabavljate se i učite s Vašim robotima. Pokušajte promijeniti gornji program da crveno i zeleno svijetlo duže traju ili pak da svijetli crveno, pa zeleno pa plavo svijetlo. Ne zaboravite da više boja možete uključiti odjednom i tako njihovim miješanjem dobiti nove boje.

26

Kako izbrisati program s robota? I zašto robot

više ne reagira na daljinski upravljač?

Ne postoji opcija brisanja programa. Naime uvijek je jedan program pohranjen na robota, ali efekt brisanja programa možemo postići tako da u robota ubacimo osnovni tvornički program. Osnovni program možemo vratiti odabirom opcije Reset default program iz Connect izbornika kako je prikazano na sljedećoj slici. Ovaj će postupak na robota vratiti osnovni tvornički program koji je bio u njemu kada ste ga dobili, pa ćete opet moći njime upravljati daljinskim upravljačem.

Napomena: dodatak ovoj skripti su i video materijali koji se nalaze na web stranici

https://spark.ba/sparkreators/:

1. mBot osnove – RGB diode 1

2. mBot osnove – RGB diode 2

3. mBot osnove – Tipkalo

4. mBot osnove – Kretanje robota

5. mBot osnove – Senzori za praćenje linije

27

Zadaci za vježbu

RGB diode

1. Naš je zadatak programirati robota tako da RGB diode blinkaju 2 sekunde crvenom

bojom a potom 2 sekunde zelenom bojom te 2 sekunde plavom bojom.

2. Naš je zadatak programirati robota tako da u isto vrijeme lijeva LED dioda blinka

crvenom bojom, a druga zelenom bojom.

3. Pokušajte sami promijeniti kod tako da lijeva dioda blinka ljubičastom bojom, a desna

bijelom bojom.

Kretanje robota

1. Naš je zadatak jednostavan. Želimo napraviti program koji će omogućiti robotu da se

nakon pritiska na tipkalo pokrene, ide jednu sekundu naprijed, potom jednu sekundu

natrag i stane dok opet ne pritisnemo tipkalo.

Kretanje robota po crnoj liniji

1. Naš je zadatak programirati robota tako da prati crnu liniju…

Očitanje tipkala RGB diode C i Z

1. Zadatak je napraviti program koji će omogućiti očitanje stanja tipkala. Kada je tipkalo

pritisnuto neka LED diode na robotu svijetle crvenom bojom a kada je tipkalo

otpušteno neka LED diode svijetle zelenom bojom.

2. Zadatak je napraviti program koji će omogućiti očitanje stanja tipkala. Svaki put kada

pritisnemo tipkalo neka se izmjenjuju svjetla. Svaki put kada pritisnemo tipkalo ako

svijetli crveno svijetliti će zeleno, a ako svijetli zeleno svijetliti će crveno.

Očitanje tipkala izmjena na tipkalu 1

1. Zadatak je napraviti program koji će omogućiti očitanje stanja tipkala. Svaki put kada

pritisnemo tipkalo neka se izmjenjuju svjetla. Svaki put kada pritisnemo tipkalo ako

svijetli crveno svijetliti će zeleno, a ako svijetli zeleno svijetliti će crveno.