Programowanie Robotow Lego Mindstorms NXT

Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Załącznik
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
Status:
obowiązujący
1/1
KARTA PRZEDMIOTU
KARTA PRZEDMIOTU
Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Rok akademicki: …………
Nazwa przedmiotu:
PROGRAMOWANIE
Kod/nr
ROBOTÓW
LEGO
MINDSTORMS NXT
Kierunek:
INFORMATYKA
Specjalność:
Tryb studiów:
STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA
Rodzaj przedmiotu:
Obieralny
Liczba pkt ECTS 4
Sem. 7 – 2
Sem. 8 - 2
Instytut/ Katedra:
Informatyki
Semestr:
7,8
Prowadzący przedmiot:
Prowadzący zajęcia: Piotr Czekalski
Liczba godzin 60
Adrian Nowak
Wykład: Piotr Czekalski
Wykład: 30
Ćwiczenia:
Ćwiczenia:
Laboratorium: Adrian Nowak
Laboratorium: 30
Projekt:
Projekt:
Seminarium:
Seminarium:
Powiązanie ze standardami i cel kształcenia Celem przedmiotu jest przekazanie
słuchaczom informacji na temat konstrukcji i moŜliwości programowania modeli robotów
domowych oraz zaznajomienie uczestników z róŜnymi aspektami programowania
mikrokontrolerów i robotów za pomocą róŜnych języków programowania. Dodatkowo
uczestnicy poznają metody implementacji algorytmów sterowania i aspekty praktycznych
zastosowań języków programowania w zagadnieniach sterowania i komunikacji pomiędzy
robotami, komputerami przenośnymi, telefonami komórkowymi, urządzeniami GPS, etc.
Spodziewane efekty kształcenia obejmują nabycie umiejętności i kompetencji w zakresie
konstruowania i implementacji algorytmów sterowania z wykorzystaniem języków
wysokiego poziomu w kontekście programowania systemów wbudowanych.
Wykorzystania RTOS do konstruowania robotów, w których istotne są zaleŜności
czasowe.
Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne
Znajomość elementarnych zagadnień fizyki Newtonowskiej, elementarna znajomość
algorytmiki, elementarna znajomość programowania obiektowego, wskazane podstawowe
doświadczenie w programowaniu w językach C, C++, C# oraz Java, zdolność do
analizowania urządzeń i konstrukcji z zakresu mechaniki (w kontekście konstrukcji
robotów).
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
2/1
KARTA PRZEDMIOTU
Treść wykładów:
(sem. 7) Zastosowania robotów - dlaczego akurat platforma NXT? Konstrukcja jednostki
centralnej NXT Intelligent Brick, interfejsy komunikacyjne. Specyfikacja jednostki
centralnej oraz jej moŜliwości. Przegląd dostępnych sensorów i elementów
wykonawczych. Zagadnienia związane z konstrukcją robotów na platformie Mindstorms
NXT – teoria vs fizyka. Prezentacja otwarta – platforma sprzętowa Mindstorms NXT –
Hardware Development Kit. Przegląd popularnych konstrukcji robotów. Modele
programowania robotów Mindstorms NXT. Programy wbudowane w jednostkę centralną
oraz programy obliczane zdalnie. Programy szeregowe i równoległe, kalibracja sensorów i
elementów wykonawczych, fizyczny punkt startowy. Bezprzewodowa komunikacja z
innymi jednostkami centralnymi w protokole Bluetooth. Programowanie robotów w
języku NXT-G z wykorzystaniem środowiska Lego Mindstorms Edu NXT na platformie
LabVIEW. Programowanie robotów w środowisku Microsoft Robotics Studio z
wykorzystaniem Visual Programming Language (VPL) oraz w języku C#. Programowanie
robotów z wykorzystaniem maszyny wirtualnej Java dla jednostki centralnej NXT
Intelligent Brick. Programowanie robotów z wykorzystaniem firmware RobotC i języka C.
Treść/Tematy: Ćw./L./P./Sem.
(sem. 8) L. Programowanie w NXT-G, programowanie algorytmów autonomicznych w
języku Java, programowanie z wykorzystaniem nawigatorów w języku Java,
programowanie behawioralne w języku Java, programy nadzorowane w języku Java,
programowanie robotów klasy Tribot za pomocą środowiska Microsoft Robotics
Developer Studio 2008 w języku VPL, programowanie robotów klasy Tribot za pomocą
środowiska Microsoft Robotics Developer Studio 2008 w języku C# wirtualne środowisko
do testowania robotów, zaawansowane modele i techniki programowania robotów,
programowanie w środowisku RobotC.
Metody dydaktyczne
Wykład w formie prezentacji multimedialnej, filmów prezentujących programowanie oraz
pokazu róŜnych konstrukcji robotów, sporadycznie wspomagane schematami tworzonymi
w formie wykładu tablicowego. Dedykowany portal WWW spełniający archiwum
wykładów, prezentacji multimedialnych, kodów źródłowych oraz instrukcji
laboratoryjnych dostępny dla uczestników zajęć w formie zdalnej.
Forma egzaminu/zaliczenia przedmiotu
(sem. 7) Wykład — Zaliczenie w formie testu pisemnego.
(sem.8) L. – zaliczenie w formie ocenianych raportów oraz obecności i aktywnego udziału
w zajęciach.
Minimalne wymagania do egzaminu /zaliczenia
(sem. 7) Wykład - Zaliczenie testu pisemnego na ocenę pozytywną.
(sem. 8) Laboratorium – Ukończenie zadań laboratoryjnych ze wszystkich tematów zajęć
laboratoryjnych w zadowalającym stopniu, zaliczenie raportów ze wszystkich tematów
zajęć laboratoryjnych na ocenę pozytywną, obecność na wszystkich zajęciach
laboratoryjnych.
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
3/1
KARTA PRZEDMIOTU
Literatura (podstawowa i specjalistyczna)
1. Creating Cool MINDSTORMS NXT Robots, Daniele Benedettelli, Apress, 2008.
2. LEGO Mindstorms NXT-G Programming Guide, Jim Kelly, Apress, 2007.
3. LEGO Mindstorms NXT: The Mayan Adventure, James Floyd Kelly, Apress,
2006.
4. Advanced NXT: The Da Vinci Inventions Book, Matthias Paul Scholz, Apress,
2007.
5. Extreme NXT: Extending the LEGO Mindstorms NXT to the Next Level, Michael
Gasperi, Philippe E. Hurbain, and Isabelle L. Hurbain, Apress, 2007.
6. The LEGO MINDSTORMS NXT Zoo! - A Kid-Friendly Guide to Building
Animals with the NXT Robotics System, Fay Rhodes, No Starch Press, 2008.
7. Building Robots with LEGO Mindstorms NXT, Mario Ferrari, Guilio Ferrari, and
David Astolfo, Syngress, 2007.
8. The Unofficial LEGO MINDSTORMS NXT Inventor's Guide, David J. Perdue,
No Starch Press, 2007.
9. Maximum LEGO NXT: Building Robots with Java Brains, Brian Bagnall, Variant
Press, 2007.
10. The LEGO Mindstorms NXT Idea Book: Design, Invent, and Build, Martijn
Boogaarts, Jonathan A. Daudelin, Brian L. Davis, Jim Kelly, Lou Morris, Fay and
Rick Rhodes, Matthias Paul Scholz, Christopher R. Smith, Rob Torok, Chris
Anderson, No Starch Press, 2008.
11. LEGO Mindstorms NXT Power Programming: Robotics in C, John C. Hansen,
Variant Press, 2007.
12. Professional Microsoft Robotics Developer Studio, Kyle Johns, Trevor Taylor,
Wrox, 2008.
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry)