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EV3資料擷取功能 – 10_列印實驗結果

開啟實驗,然後從文件選單選出您想列印的實驗,您也可以在Windows上使用快捷鍵ctrl+p或在Mac上選擇Command+P來選取資料。
 
開啟列印對話框,如下面例子所示


設置

1.顯示配置選項板(Show Configuration Palette):將連同目前的配置選項板(實驗配置、資料集合表、資料集計算或曲線圖設計)一併列印出。

2.隱藏配置選項板(Hide Configuration Palette):只列印曲線圖區域。

3.顯示說明(Show Legend):輸出時將包括每個資料集的說明指示

4.隱藏說明(Hide Legend):在列印輸出將不包括說明。

5.標準(Normal):使用影印機預設的的的頁面方向。

6.強制景觀(Force Landscape):強制將列印方向設為橫向。


選擇您想要的設定後點擊列印。

 

本文件部分係翻譯自LEGO MindStorms EV3 軟體中的說明頁面,一切資訊皆以此樂高公司官方資訊為準。

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EV3資料擷取功能 – 09_圖形化設計

圖形化設計能讓您的機器人依據實驗區紀錄的資料執行動作。1. 圖型化設計選項

2. 選擇感測器

3. 顯示/隱藏臨界值區

4. 臨界值區圖示

5. 開發區設計面板

建立臨界值區是使用圖形化設計的關鍵。開發區設計面板用於創造在感測器數值於特定的開發區內時執行的程式方塊時,透過臨界值可以分隔出各個開發區,並透過上下拖曳調整臨界值,或者在臨界值中鍵入一個特定的數字。

範例1:門口招待員

您的機器人測量門口的距離,當有人走過,超音波感測器量測到的距離較近,機器人會撥放「早安」的聲音檔

選擇星型標誌區及矩形標誌區以建立兩個開發區,調整開發區臨界值以檢測是否有人走過門口,在這案例中,我們選擇30公分,當感測器數值在星型區(即高於30公分),機器人將執行與星型區相關的設計塊,當感測器數值在矩形區(即低於30公分),機器人將執行與矩形區相關的設計塊。

1. 星型區

2. 矩形區

3. 臨界值

4. 臨界值選擇區

於矩形區域到圖形設計選項版,拖曳一個聲音塊到設計區,並選擇「早安」的聲音檔。

這會怎麼運作呢?如果您的機器人檢測到你走過門口,它會跟你打招呼說「早安」。

範例2 溫室控制器

您有一個小溫室與溫度感測器,馬達A連接到一個排風扇與馬達B連接到一個熱風扇。

在這個範例中我們使用三個區:星型、矩形、圓形,臨界值設在攝氏20和30度,

●星型區:溫度在攝氏30度以上,打開馬達A10秒(排風扇)。

●矩形區:溫度在攝氏20度和30度之間,什麼也不做(這在理想溫度範圍內)。

●圓形區:溫度低於在攝氏20度,打開馬達B10秒(熱風扇)。

這會怎麼運作呢?當溫度低於特定臨界值,熱風扇開啟溫暖溫室,如果溫度高於另一個臨界值,排風扇會開啟排除熱空氣。

多個感測器

當使用多個感測器時,每個感測器最多可已有三個臨界值區與設計塊到特定的區,點即選擇感測器區域來查看或編輯感測器的臨界值區。

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EV3資料擷取功能 – 08_資料集計算

透過資料集計算功能,可以由來現有的資料集取得新的資料集。

例如您可能想取得下列這些新的資料集:

車輪的行走距離=車輪圓周*馬達旋轉圈數

平均光強度=(顏色感測器1的環境光強度+顏色感測器2的環境光強度)/2

最接近的對象=從{超音波感測器1、超音波感測器2、超音波感測器3}中取最小值

在以上每種情況下,您拿一個或多個現有的資料集執行數學函數建立一個新的資料集,參考公式區域得到更多訊息。

您可以透過點擊資料集計算選項開啟資料集計算

 

1. 資料集計算選項

2. 公式區域

3. 計算資料集名稱

4. 計算資料集單位

5. 計算

6. 函數列表

7. 資料集

>公式區域

公式區域被用來建立一個方程式來生成新的資料集,你收集的資料集可能有不同的名稱。

下表為上述例子中的公式:

 
新資料集公式
車輪的行走距離(假設圓周17.5公分)Motor_Rotation _pB *17.5
平均兩個顏色感測器的光強度Avg(Color_Sensor_p3; Color_Sensor_p2) 或
(Color_Sensor_p3 + Color_Sensor_p2) / 2
最接近的對象Min(Ultrasonic_Sensor_pB;
Ultrasonic_Sensor_pC; Ultrasonic_Sensor_pD)

>計算資料集名稱

這是您的資料集ID,您可以重新給予其一個更有意義的名稱。

>計算資料集單位

給您的新資料集測量單位,例如移動的距離可能為公分。

>計算

一旦在公式區域建立了一個公式,點擊計算生成一個新的資料集,並將它放在曲線圖區域,此資料即將有自己的Y軸,您可以使用資料集合表選項更改顏色和圖型樣式。

>函數列表

函數可以使用於執行計算你的資料集。

函數名稱函數術語定義
+加一個常數或資料集到原來的資料集
減一個常數或資料集到原來的資料集
*資料集乘以一個常數或資料集
\資料集除以一個常數或資料集
絕對值Abs傳回指定數字的絕對值
平均Avg傳回所有指定資料集的平均值
最低值Floor傳回最大整數小於或等於指定數字
最高值Ceil傳回最小整數大於或等於指定數值
最小值Min傳回指定的一組數字中最小者
最大值Max傳回指定的一組數字中最大者
最接近值Round傳回最接近指定數字者
平方根Sqrt傳回指定數字的平方根植
正弦Sin傳回指定數字的正弦
餘弦Cos傳回指定數字的餘弦
正切Tan傳回指定數字的正切
反正切2Atan2傳回該的角度是兩個指定數字的正切商數
自然對數Ln傳回指定數字的自然對數
常對數Log傳回以10為基數的指定數字
導數Slope測量如何指定功能變化為輸入變化

平均、最小值、最大值函數可以接受多個資料集,如下所示:

Avg(資料集1;資料集2;資料集3)

●提示和訣竅
函數的計算是重複使用Y軸數值(s)於每個X軸點,這建立了一組新的Y軸數值(計算資料集),看下面的範例。

 

範例

如果你有兩個資料集,測量馬達旋轉於馬達端口B和端口C 30秒內每10秒所產生的資料,資料即可能包含以下資料:

 0秒10秒20秒30秒
馬達旋轉,端口B0134
馬達旋轉,端口C0157

 

對兩個資料集使用平均、加、乘的函數,會產生以下計算資料集:

 0秒10秒20秒30秒
平均馬達旋轉01.545.5
麻達旋轉,端口B+端口C03811
馬達旋轉,端口B*1.501.54.56

 

>資料集

此列表顯示可以使用資料集計算的資料集,點擊列表上的資料集自動將其插入到公式區域。 

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EV3資料擷取功能 – 07_資料集表格

資料集表格包含您的資料集中所有的X軸數值和Y軸數值,您可以修改每個資料集顯示在曲線圖上的方式。

●更改測量的單位

●將資料集合併在一個Y軸上,或者將它們分散開

●顯示和隱藏資料集

●選擇顏色和圖型樣式

如果您尚未執行實驗,資料集合表將只會顯示您建立的預測值。可以參考建立資料記錄計劃得到執行實驗與上傳結果的訊息。

您可以點擊資料集合表選項開啟資料集合表。

1. 資料集和表選項 

2. 感測器類型

3. 感測器單位

4. 移動資料集到軸

5. 資料集名稱

6. 顯示/隱藏資料集

7. 顏色與圖型樣式

8. 刪除資料集

9. 實驗開始時間

10. 資料集數值

>感測器單位

選擇測量單位(例如從旋轉圈數改為旋轉角度)會使資料集數值因此改變。

>移動資料集到軸

資料集可以合併在同一個Y軸上或分離成不同的Y軸

它是個結合資料集的好主意,將相同感測器類型"綑綁"到同一個的Y軸;假如您在實驗中使用兩個顏色感測器,將會出現兩個Y軸。

為了將兩個資料合併於單一個Y軸:

1.尋找要移動的資料集

2.點擊該資料集到軸

3.選擇其他資料集的Y軸

同樣,您可以分離資料集,例如若您執行多次實驗,將會有多個資料集的的Y軸。將資料集分離可以讓您個別設定每個資料集的圖型、顏色、樣式和比例。若要分離資料集,請依下列步驟執行:

1.尋找要移動的資料集。

2.點擊移動資料集到軸。

3.選擇一個新的Y軸,用星號表示。

>資料集名稱

您可以重新命名每個資料集。

>顯示/隱藏資料集

點擊眼睛圖標顯示或隱藏在資料集合表中的資料集。

>顏色與圖型樣式

您可以改變每個資料集的顏色和圖型樣式,感測器測量資料圖是用實線繪製,預測的是以虛線繪製。

一般情況下,感測器的預測和測量資料在曲線圖上使用相同的顏色,為了區別,您可以改變圖型的顏色。

如果您使用黑白影印機影印曲線圖,使用不同的圖型樣式可以使每個圖更容易辨識。

製作新的資料記錄或預測則舊的圖型會自動褪色,新的資料集會有更深的顏色;越舊的資料集顏色越淺,如果收集夠多的資料集,最舊的資料集將會變成灰色;如果您另外選擇了顏色和圖型樣式,則圖型不會褪色。

>編輯預測

藉由選擇編輯預測裡的預測資料集您可以在資料記錄工具欄編輯數值更多的訊息請參考預測工具

>清除資料集數值

這項功能可以刪除一個預測或資料集中特定範圍的值,也可以用做清除某些感測器非預期的峰值和低值

要刪除特定的預測和資料集,可透過在曲線圖或資料集合表點擊選擇預測或資料集,然後從工具清單資料及選項選擇清除資料集。

輸入你想刪除的最低值與最高值,所有的數值,包括特定值輸入到欄位1與欄位2,所選取的預測或資料即將被刪除,例如,如果你在欄位1輸入50合併在欄位2輸入100,不僅會將50到100之間的所有數值刪除,50和100也會刪除。

當你擊點OK,曲線圖和資料集合表會因為你的選擇而自動更新。

 

提示和訣竅

我什麼時候該使用資料集工具的刪除數值?

如果您的超音波感測器出現有時候超音波訊號不會返回的情況,從資料集刪除峰值數值是非常有用的,發生這種情況可能會有許多原因(例如一個是紡織品或粗糙表面製成的對象超出了感測器感測的最大範圍或返回的訊號太小),超音波感測器因為某些表面不能有效的呼應聲波,因此感測器認為他們是"超出範圍",曲線圖的數值會自動進入255公分。在分析你的資料集之前從資料集使用刪除數值來縮小範圍和刪除峰值。 

 

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EV3資料擷取功能 – 06_分析工具

分析工具是用來檢查一個實驗的資料或預測,可以分析單點(點分析)或部分資料(截面分析)。



1. 分析工具

>點分析(Point Analysis)

選擇點分析檢查某個特定時間點在X軸(時間軸)的圖型。


1. X軸線 

2. 滑動游標:只有當指針位於X軸線上時才會出現。將游標移動至要分析的點。

3. 分析名稱

4. X軸位置

5. 每個資料集的Y軸數值

當你沿著曲線圖移動X軸線時會自動改變X軸位置和Y軸數值,只要你想要,你可以增加許多點分析標記。

>截面分析(Section Analysis)

選擇截面分析檢查某段特定時間內X軸上的曲線圖。


1. 開始:左邊的X軸位置。

2. 結束:右邊的X軸位置。

3. 滑動游標:只有當指針位於開始線或結束線上時才會出現。

4. 分析名稱

5. X軸位置範圍

6. 最小值:截面中每個資料集的最小值

7. 最大值:截面中每個資料集的最大值

8. 平均:截面中每個資料集的平均值

9. 中位數:截面中每個資料集的中間值

10. 標準差:截面中每個資料集的標準差

11. 積分:截面中每個資料集的曲線下面積

12. 曲線擬合(curve fit)

13. 曲線擬合方程式

當您移動起始標記線和結束標記線時X軸範圍和Y軸數值會自動更新,拖曳截面分析區域的任何部分都可以移動整個截面。

提示和訣竅
在許多個訊息框重疊時拖曳訊息框來移動它們非常方便。

 

>曲線擬合

曲線擬合是將資料表示成一個近似的數學函式,此軟體會計算出最適合選定資料集截面的曲線。

無曲線
1階曲線y=mx+b
2階曲線y=ax^2+bx+c
3階曲線y=ax^3+bx^2+cx+d


曲線和顯示為淺灰色,曲線和方程式顯示在訊息框中。
 
 

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EV3資料擷取功能 – 05_預測工具

預測工具是用來預測實驗您可能得到的結果,例如預測一杯熱水隨時間而改變的溫度變化情形;預測可以透過自行繪圖或指定的函數製成,也可根據需求修改。

>建立一個預測


1. 點擊預測工具並從下拉式選單中選擇新建預測(New Prediction)。 


2. 給您的預測命名。 

3. 選擇預測用的感測器。

4. 選擇預測型態:「鉛筆」或「函數」。


5. 若選擇函數,則輸入相關參數。

6. 點擊應用(Apply),在圖表上看到到預覽的預測。


7. 點OK關閉對話框。

>鉛筆預測

為了做鉛筆預測,移動鉛筆游標在螢幕上繪製;或者連續點擊滑鼠左鍵,預測工具將捕捉這些標記。 

>函數預測

選單中選擇適當的函數類型並輸入相關參數已進行函數預測。


 

>編輯目前的預測

從預測工具選單中選擇編輯預測與點擊預測去編輯它。

鉛筆預測可以透過拖曳預測來編輯,對曲線圖點擊使預測工具捕捉游標點擊。

函數預測可透過改變函數預測面板中的參數值編輯。 

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EV3資料擷取功能 – 04_紀錄檔案

管理記錄檔

     實驗運行過後,產生的資料儲存在EV3主機內,點擊上傳(如下圖所示),開啟管理記錄檔。

          


1.上傳:上傳您在EV3收集的資料集到曲線圖區域和資料集合表。

使用資料記錄檔管理器來查看一個實驗所產生的資料集,資料記錄檔管理器將只顯示實驗和資料集合檔。

提示和訣竅
每次執行實驗都會產生一個新的資料集,每個都有它自己的檔案名稱,例如若一個實驗被命名為reaction_time,資料集將被命名為reaction_time.rdf reaction_time2.rdf,等等。

1. 裝置選擇:選擇這標籤以查看EV3的記憶體,包含SD卡的記憶體或是您電腦的記憶體。

2. 選擇儲存資料集合檔的裝置列表。

3. 預覽所選擇的資料記錄檔圖型。

4. 導入(Import):導入資料記錄檔到曲線圖區域。

5. 刪除(Delete):刪除所選定的資料記錄檔。

6. 刪除全部(Delete All):刪除選定的記憶體裝置中全部的記錄檔。 

      在曲線圖區域查看您選擇的資料記錄檔,點擊「導入」以將檔案開啟至到曲線圖區域。參考資料集合表以尋找更多您資料集的資訊。

儲存和導入資料集到電腦 

資料集會被自動儲存到您專案的一部分,如果您想單獨儲存資料集,可以

使用專案屬性頁上傳資料集到電腦。當你想要在不同的專案檢視這筆資料集,使用專案屬性頁從電腦下載資料集到專案。

 

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EV3資料擷取功能 – 03_示波器模式

   示波器模式可以讓你在即時狀態下看到EV3所連接的感測器的數值。  

●啟動/停止示波器模式     當示波器模式被開啟時,曲線圖區域將變成藍色,並將任何現有的圖形縮至背景,資料圖將以虛線顯示並且不斷更新,下圖顯示了兩個馬達旋轉感測器正在向前推進的資料。

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EV3─有趣的陀螺工廠

 

hello~今晚跟大家一同分享官方提供的一個有趣範例。

影片中,有兩台EV3互連控制製作的一台手臂車,在工廠的產品帶上方移動。

一開始,使用彩色key辨識及啟動開關後,手臂車會依序抓取不同的零件組合成一個小陀螺。

並運用手臂高速旋轉,可以直接測試陀螺旋轉的穩定度。

影片:http://www.youtube.com/watch?v=nehqrqN0c9o

(因yahoo blog停止上傳圖片的功能,固直接提供影片連結給大家參考)