Skuteczne programowanie LEGO MINDSTORMS Niezawodne techniki programowania dla zabawy i rywalizacji

Skuteczne programowanie LEGO MINDSTORMS stanowi przepustkę do udanego programowania robotów LEGO MINDSTORMS w języku programowania NXT-G, używanym między innymi w zawodach FIRST LEGO League. Książka rozwija zagadnienia omówione w cenionej książce Jamesa Trobaugha na temat fizycznego projektowania robotów: Winning Design!. Ta nowa książka skupia się wyłącznie na stronie programowej robotów MINDSTORMS. Obie pozycje razem dają solidną podstawę do tworzenia robotów LEGO MINDSTORMS, czy to dla zabawy w domu, czy to z przeznaczeniem na zawody drużynowe.

Zbudowanie zwycięskiego robota nie wiąże się jedynie z udanym projektem sprzętowym. Potrzebne są też dobre techniki programistyczne i umiejętność wspólnej pracy w drużynie. Współpraca z innymi członkami drużyny, umiejętności prezentacyjne i planowanie z myślą o ułatwieniu rozwiązywania problemów oraz debugowania to tyko niektóre aspekty składające się na końcowy sukces. Z pracą zespołową wiąże się umiejętność uczenia się i korzystania z osiągnięć innych.

Skuteczne programowanie LEGO MINDSTORMS podkreśla znaczenie wczesnego planowania i analizy realizowanego wyzwania projektowego. Nauczy oceniania możliwych rozwią-zań przez testowanie ich logiki przed przystąpieniem do faktycznego pisania kodu. Zastosowanie technik opisanych w tej książce ułatwi wybranie najlepszej opcji przy pisaniu kodu.

Przeczytanie tej książki pomoże w:
• Wykorzystaniu funkcji językowych, takich jak grupa My Blocks (Moje bloki) do tworzenia kodu łatwego do debugowania oraz poprawienia jego czytelności.
• Zarządzaniu kodem podczas jego zmieniania i poprawiania, aby móc łatwo śledzić dokonywane zmiany i w razie potrzeby wrócić do poprzedniej wersji.
• Unikaniu typowych pułapek programistycznych.
• Skutecznym współdziałaniu z członkami drużyny podczas zawodów dowolnego po-ziomu.

Czego się można nauczyć z tej książki:
• Pisania dobrze zaplanowanego kodu, który można łatwo modyfikować wraz ze zmieniającym się podejściem do rozwiązania danego zadania.
• Lepszej umiejętności obsługi każdego z czujników MINDSTORM NXT.
• Planowania programu pod kątem jego debugowania i rozwiązywania problemów.
• Pisania programów dających naszej drużynie przewagę w zawodach.
• Unikania typowych pułapek programistycznych, które mogą kosztować utratę punktów.
• Współpracy z członkami zespołu przy przedstawianiu własnego rozwiązania progra-mowego sędziom na zawodach.
• Cennych wskazówek i sztuczek, które można wykorzystać na zawodach robotów i we własnych projektach.

Książka Skuteczne programowanie LEGO MINDSTORMS jest przeznaczona dla osób chcą-cych poprawić swoje umiejętności tworzenia i wdrażania robotów LEGO MINDSTORMS, zachowujących się przewidywalnie i skutecznie podczas wykonywania zadań nawigacyjnych – tak podczas zabawy w domu, jak i na zawodach.

Spis treści:

Rozdział 1 Poznawanie oprogramowania NXT-G
Odmiany oprogramowania NXT-G 1
Interfejs użytkownika. 2
Łączenie się z NXT 10
USB . 10
Bluetooth . 11
Oprogramowanie firmowe 11
Podsumowanie . 12

Rozdział 2 Proces projektowania oprogramowania
Wybieranie odpowiedniego problemu 13
Definiowanie problemu . 15
Pisanie pseudo-kodu . 16
Znajdowanie możliwych rozwiązań 18
Tworzenie kodu . 18
Testowanie rozwiązania . 20
Podsumowanie . 21

Rozdział 3 Praca z grupą My Blocks
Dlaczego korzystać z grupy My Blocks? 23
Podstawy 24
Edytowanie zawartości własnego bloku . 28
Korzystanie z własnego bloku 29
Właściwości własnego bloku . 30
Pojedyncza właściwość 31
Wiele właściwości 35
Udostępnianie wartości 36
Zarządzanie blokami z grupy My Blocks i udostępnianie ich . 36
Zepsute bloki 38
Pack and Go (Pakowanie i przenoszenie) . 39
Podsumowanie . 40

Rozdział 4 Gdy coś pójdzie nie tak
Przechodzenie przez kod krok po kroku . 41
Przeglądanie wartości 42
Menu View (Widok) w klocku NXT 42
Bloki do przeglądania wartości 44
Blok alarmowy 47
Rozbijanie kodu na części . 49
Typowe błędy 50
Kończenie obrotu . 50
Ustawienia portów 50
Wartość Duration (Czas trwania) . 50
Środowisko 51
Podsumowanie . 52

Rozdział 5 Przenoszenie danych
Połączenia danych . 53
Zmienne 56
Jak to działa 56
Zarządzanie zmiennymi 56
Korzystanie z bloku Variable (Zmienna) 59
Zasięg . 62
Stałe . 64
Definiowanie stałej . 65
Niestandardowa stała . 67
Podsumowanie . 68

Rozdział 6 Podejmowanie inteligentnych decyzji
Blok Switch (Przełącznik) 69
Podstawy. 70
Zaawansowane przełączanie 72
Zmienne . 78
Zagnieżdżanie . 81
Blok Logic (Logika) 82
Blok Compare (Porównanie) 84
Blok Range (Zakres) . 86
Podsumowanie . 87

Rozdział 7 Silniki i ruch
Obwód koła 89
Programowanie ruchu po prostej 91
Blok Move (Ruch) 91
Blok Motor (Silnik) 92
Blok Reset Motor (Wyzerowanie silnika) . 93
Własne bloki Move . 94
Obracanie robota 98
Blok Move 98
Bloki Motor . 99
Obliczanie zakrętów . 100
Tworzenie niestandardowego bloku MyPivot (Mój obrót) 105
Tworzenie niestandardowego bloku MyTurn (Mój skręt) . 108
Wykrywanie zatrzymania silnika . 108
Podsumowanie 110

Rozdział 8 Wykrywanie światła
Czujnik światła NXT . 111
Jak to działa . 112
Światło otoczenia . 113
Światło odbite 113
Kalibracja 113
Blok kalibracyjny NXT-G 115
Plik lokalny 116
Przeglądanie kalibracji 117
Usuwanie kalibracji 118
Podążanie za linią 118
Prosty warunek . 119
Złożony warunek 120
Regulator proporcjonalny 122
Dwa czujniki światła . 123
Wykrywanie linii . 125
Znajdowanie linii 126
Odczytywanie kolorowych linii 128
Wyrównywanie do linii i krawędzi . 128
Podsumowanie 130

Rozdział 9 Dotyk i zderzanie
Czujnik dotyku . 131
Korzystanie z czujnika dotyku . 132
Kiedy naciśnięcie nie jest wykrywane? 133
Ustalanie, kiedy skręcić 133
Ustawianie robota 134
Zdalny pomarańczowy przycisk NXT 137
Ogranicznik . 138
Czujnik dotyku jako wskaźnik obecności obiektu . 139
Podsumowanie 139

Rozdział 10 Widzenie ultradźwiękami
Jak to działa 141
Korzystanie z czujnika ultradźwiękowego na polu gry . 142
Znajdowanie pobliskich obiektów 144
Podsumowanie 148

Rozdział 11 Programowanie zaawansowane
Tablice danych . 149
Maszyny stanów . 151
Programy główne 153
Własne bloki . 154
Prosty program sekwencera . 155
Lepszy sekwencer . 159
Zaawansowany sekwencer 165
Podsumowanie 168

Rozdział 12 Zarządzanie kodem
Scenariusz z pojedynczym komputerem . 169
Scenariusz z wieloma komputerami 170
Repozytoria sieciowe 171
Napędy USB 175
Nazwy plików . 175
Pakowanie i przenoszenie 176
Komentarze do kodu 178
Podsumowanie 180

Rozdział 13 Pułapki programistyczne
Domyślne ustawienia bloków i programów . 181
Domyślne porty 186
Błąd żółto-pomarańczowy 186
Nieprawidłowe połączenia danych 187
Użycie bloku Stop (Zatrzymanie) zamiast zatrzymania silników 189
Niedopasowanie oprogramowania do sprzętu . 190
Zmienianie jednostek miar 192
Zapominanie, co mieliśmy na myśli . 193
Podsumowanie 194

Rozdział 14 Porady i wskazówki
Zrozumienie przepływu programu 195
Zarządzanie przepływem danych . 199
Wskazówki dotyczące debugowania 200
Co mieliśmy na myśli? . 200
Słuchanie robota 201
Zastosowanie wzorców projektowych . 202
Zrozumienie, co napisaliśmy 205
Jak nawigować po programie? 206
Porady sprzętowe 207
Zarządzanie warunkami oświetleniowymi wokół czujnika światła . 207
Unikanie czujników ultradźwiękowych skierowanych wzajemnie na siebie 208
Rozmieszczanie przewodów . 208
Łączenie logiki we własnych blokach . 209
Aktualizowanie oprogramowania firmowego NXT 210
Nie odkrywajmy Ameryki . 210
Podsumowanie 211