LEGO MINDSTORMS NXTga ühilduv käsidünamomeeter

Date

2012

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Tartu Ülikool

Abstract

Reaalainete populariseerimist Eesti üldhariduskoolides võetakse iga aastaga üha tõsisemalt ning selle tulemuslikkust on tasapisi ka näha. Populariseerimist on vaja, kuna osadel õpilastel puudub huvi reaalainete vastu tundide liigse teoreetilisuse tõttu. Olukorra leevendamiseks on olemas mitmeid võimalusi, näiteks robootika vahendusel õppeprotsessi praktilisemaks, mängulisemaks ning seeläbi ka huvitavamaks tegemine. Robootikat saab kasutada näiteks keemia või füüsika õpetamisel tehtavate näitlike katsete läbiviimisel. Seetõttu on hea, kui soetatud seadmed oleks võimalikult universaalsed ning tekitaks seeläbi suurema tõenäosusega õpilastes seoseid erinevate õppeainete vahel. Antud nõuetele vastab hästi LEGO MINDSTORMS NXT komplekt. LEGO MINDSTORMS NXT baaskomplekti nutikas osa koosneb juhtplokist, neljast andurist ning kolmest mootorist, mille abil on võimalik juba mõningaid katseid teha. Lisaks elektroonilistele vidinatele on komplektis ka piisavalt klotse, millega erinevaid konstruktsioone ehitada. Komplekti lisaväärtus tuleb välja, kui ühendada sellega erinevaid baaskomplektiväliseid andureid. Neid toodab nii LEGO ise kui ka näiteks fimad HiTechnic [1] ja Vernier [2], viimase andurite ühendamiseks on LEGO poolt valmistatud standardne adapter. Kõigil neil anduritel on internetist saada kasutusjuhendid ning tarkvara, mis on vajalik soovitud funktsionaalsuse tagamiseks LEGO juhtplokiga. Probleem seisneb aga selles, et valdav osa materjalidest pole saadaval eesti keeles, mis seab piirangud nende andurite kasutamisele koolitunnis. Tõlkimise ja uute materjalide loomisega on viimastel aastatel rohkem tegeletud ning seeläbi on üha enam NXT alast dokumentatsiooni ja abimaterjale saadaval ka eesti keeles. Käesoleva bakalaureusetöö eesmärk on luua praktiliselt kasulikke materjale LEGO MINDSTORMS NXT komplekti ja Vernier käsidünamomeetri [3] kasutusvõimalustest. Töö on jaotatud kolmeks osaks. Esimene osa selgitab füüsikalise suuruse jõu, olemust, miks seda antud kontekstis vaja on ning defineerib jõu kui mõiste. Teises osas on kirjeldatud konkreetse anduri omadused, tööpõhimõte, käsitlemine ning tarkvara võimalusi. Kolmas osa sisaldab praktilisemaid materjale – ülesandeid koos näitelahenduste ja muu taolisega, mida on võimalik kasutada õppeprotsessi toetamiseks.
The aim of this bachelor thesis was to create Estonian materials of using Vernier hand dynamometer with LEGO MINDSTORMS NXT kit. Besides creating the material in estonian, it should help to make the learning process more interesting and fun for the students. The thesis explains matters, relevant to opportunities, the sensor offers when using with LEGO kit. The thesis consists of three paragraphs. First paragraph explains physics behind the topic - force, its properties, definition and how to measure it. The second paragraph concentrates on the sensor itself, specifying its characteristics and a manual, how to use it with LEGO MINDSTORMS NXT. Third paragraph consists of four different exercises, made by author to exercise using Vernier hand dynamometer in different scenarios. The exercises are ordered by their level of complexity so the first exercise is easiest and fourth one is the hardest. Each exercise has an instruction for possible solution and all the example programs are bundled on a CD added to the thesis. The structure of this bachelor thesis is similar to other thesis about LEGO MINDSTORMS NXT kit so it suitable to be used in estonian schools by teachers and students as well.

Description

Keywords

Citation