プログラミング入門第5回 ~レゴロボットのプログラミング5~

Presentation on theme: "プログラミング入門第5回 ~レゴロボットのプログラミング5~"— Presentation transcript:

1 プログラミング入門第5回 ~レゴロボットのプログラミング5~
情報工学科１年生 2007/5/22 プログラミング入門第5回 ~レゴロボットのプログラミング5~ 湘南工科大学 工学部　情報工学科 高畠俊徳，小林　学 二宮　洋，鈴木　誠

2 1. legOSとは RCXモジュール用のフリーのOS 余計な動作を省いて、必要最小限の機能を持っている。 フィードバックが速い。
⇔より細かく記述する必要がある。

3 1. C言語とは C言語の例 #include<dsensor.h> #include<unistd.h>
#include<dmotor.h> #include<conio.h> main() { int akarui=80; ds_active(&SENSOR_2); cputs("GO!!"); while(1){ if(LIGHT_2>=akarui){ motor_a_dir(brake); motor_c_speed(MAX_SPEED); motor_c_dir(fwd); } else{ motor_c_dir(brake); motor_a_speed(MAX_SPEED); motor_a_dir(fwd); C言語の例

4 1. プログラミングとは?（復習） プログラムを作る≠パソコンに向かって作業する その前にやることがいっぱい 1.テーマを決める
LEGOブロックでライン・トレースカーを作ろう!! 2.シナリオを考える どんなライン･トレースカーにするか? 3.シナリオを書く ライン･トレースカーってどうやって動くのか? 4.プログラミング言語に翻訳する 純正ファームウェア，C言語など 5.動かしてみる ライン･トレースカーを走らせる 6.確認する 線を辿って前進している事を確認 7.バージョンアップする もっと早く･複雑に動かすためには? シナリオ?

5 C言語プログラミングに挑戦! ・準備：Ｃ言語を使ったプログラミング ・プログラムの制御構造１　順次 ・プログラムの制御構造２　反復 ・プログラムの制御構造３　条件分岐 図のライントレースカー（基本形） を準備する

6 「メモ帳」(Notepad)を使って、C言語を入力する ｢スタート｣→｢プログラム｣→「アクセサリ｣→｢メモ帳｣を開く
③ ④ ② ①

7 2. C言語を使ったプログラミング #include<sit.h> main(){ Init(); Zenshin(1.0);
Hidari_Turn(1.0); Migi_Turn(1.0); Koutai(1.0); }

8 2. C言語を使ったプログラミング 「メモ帳」に｢半角｣で入力 #include<sit.h> main(){ Init();
Zenshin(1.0); Hidari_Turn(1.0); Migi_Turn(1.0); Koutai(1.0); } 「メモ帳」に｢半角｣で入力 入力が終了したら｢名前を付けて保存｣する。 ｢ファイル｣→｢名前を付けて保存｣を選択する。

9 2. C言語を使ったプログラミング (ファイルの保存)
「保存する場所」は「ローカルディスク(C:)｣→「legOS｣→「Demo」とする。 ① ② ③ ④

10 2. C言語を使ったプログラミング (ファイルの保存)
｢ファイルの種類｣を｢すべてのファイル｣とする。 ｢ファイル名｣は｢sit1.ｃ｣とする。 ファイル名を入力したら｢保存｣ボタンを押す。 ② ③ ①

11 3. 動かしてみる 純正ファームウェアと異なる点 ↓ C言語はコンパイルという操作が必要
コンパイルしたファイル(コンピュータの理解できるファイル)をロボットへ転送する。 コンパイルする環境を起動 ｢スタート｣→｢プログラム｣→｢Cygnus Solutions｣→｢Cygwin B20｣をクリックしCygwin B20を起動する。 プログラム コンパイル（ビルド） 実行可能ファイル

12 3. 動かしてみる Cygwin B20

13 3. 動かしてみる コンパイル ⇒右の画面に次のように入力する。 cd /legOS 2回目以降は次のように 入力する。 ./sit.sh
（エラーがでたら、もう一度始めから確かめてやり直す.） ロボットの「Run」ボタンを押す。 前進，左ターン，右ターン，後退することを確認する。

14 4 プログラミングの基礎 4.1 プログラムの制御構造１：順次 数値の入力に注意！ #include<sit.h>
4.1　プログラムの制御構造１：順次 　#include<sit.h> 　main(){ 　 Init(); Zenshin(2.0); Hidari_Turn(0.5); Migi_Turn(0.5); Koutai(2.0); } 数値の入力に注意！

15 非常に重要 4.1 プログラムの制御構造１：順次（復習） プログラムの基本ルール１： 命令は，一度に一つだけ実行される 命令１
4.1　プログラムの制御構造１：順次（復習） #include<sit.h> main(){ Init(); Zenshin(2.0); Hidari_Turn(0.5); Migi_Turn(0.5); Koutai(2.0); } 非常に重要 プログラムの基本ルール１： 命令は，一度に一つだけ実行される プログラムの基本ルール２： 命令は，一つずつ（下に）順々に実行される 命令１ 命令２ 命令３ 命令４

16 4.2 プログラムの制御構造2：反復（ループ，リピート）
4.2　プログラムの制御構造2：反復（ループ，リピート） #include<sit.h> 　main(){ Init(); 　　　while(MUGEN){ 　　　　 Zenshin(2.0); 　　　　　　　　　Hidari_Turn(0.5); 　　　} 　}

17 非常に重要 4.2 プログラムの制御構造2：反復（復習） プログラムの基本ルール２（反復）： 反復の終わりまで来たら反復の始まりまで戻る．
4.2　プログラムの制御構造2：反復（復習） 非常に重要 #include<sit.h> main(){ Init(); while(MUGEN){ Zenshin(2.0); Hidari_Turn(0.5); } プログラムの基本ルール２（反復）： 反復の終わりまで来たら反復の始まりまで戻る． ある終了条件を満たすまで反復は繰り返される． 注：命令が一つずつ実行される 　　 のは変わらない 反復の始 反復の終 終了条件が書いてある（ここでは無限回繰り返す） ここでは「前進」→「左ターン」→「前進」→「左ターン」・・・を繰り返す

18 4.3 プログラムの制御構造3：条件分岐 #include<sit.h> main(){ Init();
4.3　プログラムの制御構造3：条件分岐 #include<sit.h> main(){ Init(); while(MUGEN){ if(Oshita1){ Hidari_Turn(0.5); } else{ Zenshin(2.0); 図のようにタッチセンサー を1番に取り付ける

19 非常に重要 4.3 プログラムの制御構造3：条件分岐（復習） 条件が記述されている （センサー１とつながったタッチ
4.3　プログラムの制御構造3：条件分岐（復習） 非常に重要 #include<sit.h> main(){ Init(); while( MUGEN ){ 　　　　if( Oshita1 ){ 　　　　　　Hidari_Turn(0.5); 　　　　} 　　　　else{ 　Zenshin(2.0); } プログラムの基本ルール３（条件分岐）： ある条件を満たした場合には，「はい」の方が実行され，満たしていない場合には「いいえ」の方が実行される． 注：一度に実行されるのはどちらか 　　一方だけ． 条件が記述されている （センサー１とつながったタッチ 　センサーがおされているか？） 「はい」のとき実行 「いいえ」のとき実行

20 5. いくつかの例題 次のいくつかの例を実行してみよう（Ｃ言語） （注：プログラムを理解しながら作成すること）
[例１]数値を変えてロボットの反応を確かめる #include<sit.h> main () { Init(); while (MUGEN) { 　　　　if (Oshita1) { 　　　　　　 Hidari_Turn(0.1); 　　　　} 　　　　else { 　Zenshin(0.1); } 時間を0.1秒に

21 [例２]ライントレースカー（基本形） #include<sit.h> main () { Init();
while (MUGEN) { 　　　　 if (Akarui2) { 　　　　 Hidari_Turn(0.1); 　　　　 } 　　　　 else { Migi_Turn(0.1); }

22 [例３]ライントレースカー（衝突するとストップ）
#include<sit.h> main () { Init(); while (MUGEN) { 　　　　 if (Oshita1) { } 　　　　 else { if ( Akarui2 ) { 　　　　　　 Hidari_Turn(0.1); } else { 　 Migi_Turn(0.1);

23 [例４]前方が暗いとバック ２番のライトセンサーが暗いか？ #include<sit.h> main() { Init();
図のようにライトセンサーをつなぐ #include<sit.h> main() { Init(); while (MUGEN) { 　　　　 if (Kurai2) { 　　　　 Koutai(1.0); 　　　　 } 　　　　 else { 　 Zenshin(1.0); } ２番のライトセンサーが暗いか？

24 [例５]リモコンカー 図のようにタッチセンサーを２つつなぐ #include<sit.h> main() { Init();
while (MUGEN) { 　　　　 if (Oshita1) { if (Oshita3) { Zenshin(0.1); } else { Migi_Turn(0.1); } 　　　　 } else { Hidari_Turn(0.1);

25 ５. 課題 次の課題の車をＣ言語でプログラミング及び実行しなさい [課題１]１秒前進，0.5秒左ターンを繰り返す
[課題２]左ターンを繰り返し、ボタンを押している間だけ前進する [課題３]前進し，衝突したら１秒バックし，右へ障害物をよける [課題４]シートの黒枠より内側を走り続ける（ライントレースではない） [課題５]ライントレースカー（障害物に衝突したら１秒バックし，右へ障害物をよけ，再びもとのラインに戻る） [課題６]タッチセンサー１，３，ライトセンサー２をつける.センサー１だけ押すと左ターン，センサー３だけ押すと右ターン．センサー１，３両方押すと前進．両方押していないときはライントレースする. [課題７]次のページを参照 [課題８]ライントレースカー（前方が暗かったら１秒バックし，右へ障害物をよけ，再びラインに戻る．

26 [課題７]２つのライトセンサーを使った次の動きをするライントレースカー
センサー1 センサー3 センサー接続方法

27 [課題７]２つのライトセンサーを使った次の動きをするライントレースカー
2つのセンサーが両方とも白の時 2つのセンサーが両方とも黒線上の時 右折 左折 直進 2つのセンサーが境界線をまたいでいる時