Роботы и космос

Тема: «Роботы и космос»

Задачи:

1. Научить робота произносить новые слова и фразы на русском языке

2. Сконструировать робота, говорящего на русском языке

3. Принять участие в соревнованиях «Кто быстрее познакомится с жителями сказочной планеты»

Оборудование и материалы:

конструктор LEGO Mindstorms NXT

Программное обеспечение:

- программа для записи речи Audacity

- среда программирования NXT-G

Ход занятия:

I.

1. УЧИМ РОБОТА ПРОИЗНОСИТЬ НОВЫЕ СЛОВА И ФРАЗЫ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

Как научить робота разговаривать не только на английском языке, а на нашем родном языке? А все просто!

- Подключаем микрофон к компьютеру.

- Используем программу, для записи речи, какая Вам понравится. На рынке можно найти много аудиоредакторов. Я же предлагаю использовать AUDACITY 2.0.0

Среди преимуществ этой программы можно отметить:

• простота редактирования и создания простых эффектов;

• возможность отмены исправлений;

• Audacity является многодорожечным звуковым редактором, т.е. предоставляет возможность работы с несколькими звуковыми файлами сразу;

• программа распространяется на условиях GNU General Public License (т.е. в качестве свободного программного обеспечения, не требующего лицензии);

• программа существует под операционные системы Windows, Mac, Linux.

2. ЗНАКОМСТВО С ГРАФИЧЕСКИМ ИНТЕРФЕЙСОМ ПРОГРАММЫ AUDACITY.

- запустить программу Audacity, находится на рабочем столе;

- разберемся с основными настройками:

После запуска программы мы видим ее основное рабочее пространство. И для начала сделаем запись с микрофона. Для этого нажмем на Кнопку ЗАПИСЬ . Как только я это сделала, автоматически создался трек, и вы видите, я говорю в микрофон и идет запись.

При этом, в окошечке «Индикатор уровня на входе» мы видим уровень отображения записи. Если мы увидим, что уровень записи маленький или наоборот слишком большой, мы можем его отрегулировать, передвигая ползунок в окошечке «Input Volume Slider» .

Величина или сила звука видна по пиковым значениям графической зарисовки аудиофайла. Т.о., с помощью ползунка мы можем управлять уровнем записи.

• Чтобы остановить запись, необходимо нажать на Кнопку СТОП

• Итак, запись произведена, мы увидели значение входящего параметра.

• Рядом находится ползунок, который отвечает за то, каким будет воспроизведение сигнала «Output Volume Slider» , проще говоря, за громкость.

• Для того, чтобы нам воспроизвести трек, необходимо кликнуть мышкой в любом месте графической зарисовки.

• Если мы хотим перейти на начало трека, нам необходимо нажать на кнопку ПЕРЕЙТИ НА НАЧАЛО ТРЕКА

• И нажать на кнопку ПУСК , чтобы пошло воспроизведение. После нажатия кнопки «Воспроизвести» мы можем не только слышать воспроизводимый аудиоклип, но и, что более важно для нашей работы, видеть, в какой точке времени происходит воспроизведение

• Когда происходит воспроизведение, мы видим как в этом окошечке отображается уровень выходящего сигнала - «Индикатор уровня на выходе»

• Итак, у нас образовался трек. Давайте познакомимся с его настройками.

Эта часть картинки называется ИНСПЕКТОР.

Здесь находятся основные настройки трека, или параметры трека. Сразу видим две кнопки Тихо и Соло.

Кнопка ТИХО позволяет полностью отключить звучание трека. Во время воспроизведения мы не будем слышать звук нигде – ни в колонках, ни в наушниках. Эта кнопка необходима тогда, когда мы в редакторе будем пытаться работать с несколькими треками одновременно.

Кнопка СОЛО – кнопка для воспроизведения трека.

Кнопка - сжимает трек до определенного минимума, освобождая пространство для следующего трека.

Кнопка - кнопка удаления трека.

Также наверху можем видеть панели инструментов. По умолчанию все панели инструментов отображаются: ВИД

ПАНЕЛИ – видим, стоят галочки напротив всех существующих панелях инструментов.

Обратите внимание на «Вернуть исходные панели».

• Основные виды панелей.

- ТРАНСПОРТНАЯ ПАНЕЛЬ

1 – Кнопка выделения трека

Play-at-speed – Кнопка, с помощью которой можно изменить скорость воспроизведения трека.

3. РЕДАКТИРОВАНИЕ ЗАПИСАННОЙ РЕЧИ

Как удалить шум и ненужные фрагменты с аудио дорожки, и как вставить в нее необходимые паузы.

Способы редактирования рассматриваем на примере конкретного файла “My voice”. Файл записан мною заранее в программе AUDACITY 2.0.0, в нем имеются зоны тишины и различные помехи.

Удаление фонового шума.

• Растянуть, чтобы лучше видеть;

• Визуально видим шум;

• Замерить шум, т.е., выделить участок с шумом;

• Открыть окно ЭФФЕКТЫ

УДАЛЕНИЕ ШУМА - открывается окно, кот. отвечает за удаление шума

СОЗДАТЬ МОДЕЛЬ ШУМА

Модель шума создана, можем применить ее на весь файл. Для этого расположим весь файл в одном рабочем пространстве, нажимая кнопки ПРИБЛИЗИТЬ\ УДАЛИТЬ

Открываем вкладку ЭФФЕКТЫ

УДАЛЕНИЕ ШУМА

ОК - произойдет удаление шума из всего файла.

Посмотрим на начало дорожки. Видим волновое представление шума - сгладилось. Шум убрали. Прослушаем файл.

Убираем вздохи., неправильные слова. Например, выделяем вздох, нажимаем кнопку СОЗДАТЬ ТИШИНУ, вздох убран, но расстояние между фразами осталось прежним, т.е., не изменилась динамика речи.

- если лишнее, необходимо вырезать ненужную фразу.

- можно уменьшить паузу

- можно вставить паузу, для этого выделяем имеющуюся в треке паузу, копируем ее Ctrl+C, в нужном месте нажимаем Ctrl+V, и вставляем паузу.

Кнопка, с помощью которой можно сделать затухание в конце трека.

Пишем короткий по звучанию звуковой файл .WAV расширения.

В устройство NXT можно загрузить ряд программ, пока эта память не заполнится. Средний размер программы составляет 11 КБ, однако это значение варьируется, а для звучания 4,99 сек. Когда память заполнится, удалите некоторые программы для освобождения места.

Память устройства NXT

Каждое устройство NXT имеет доступную память около 130,7 килобайт. Часть этого объема памяти используется для хранения примеров программ, графических и звуковых файлов, которые уже загружены в устройство NXT до того, как вы его приобрели. Для файлов, которые вы создаете сами или загружаете, остается около 56 килобайт.

Недостаточный объем памяти

Если объем памяти недостаточен, вы можете удалить некоторые или все файлы с устройства NXT.

Блок NXT работает с файлами, имеющими расширение .RSO.

Программа Audacity создает программы с расширением .WAV. Робот с таким файлом работать не будет.

Мы должны конвертировать файл с расширением .WAV в файл с расширением .RSO.

Мы должны были бы взять другую программу, wav2rso.exe которая конвертирует и компилирует этот файл в файл с RSO расширением. И эта программа также бесплатна.

Но, мы этого делать не будем, так как программа LEGO MINDSTORMS NXT может сама конвертировать файлы и записывает их в директорию, которая нам необходима для работы.

• Запускаем программу LEGO MINDSTORMS NXT

• Tools (инструментарий)

Sound Editor (звуковой редактор)

Open выбираем необходимый музыкальный файл

Save выбираем имя файла

Close

• Все файлы с расширением .RSO хранятся на C:\Program Files\LEGO Software\LEGO MINDSTORMS NXT\engine\Sounds

Файл готов!

В папке Sounds, хранятся все звуковые файлы с расширением - rso.  Только после выполнения этих процедур Вы сможете включить в программу своего робота звуковой файл на родном языке. Вот, пожалуй, и все!

2. Сконструировать робота по предложенной схеме «Робот исследователь». К конструкции робота добавить датчик света для того, чтобы робот, двигаясь по столу, мог отслеживать его край.

2. Соревнования роботов «Кто быстрее познакомится с жителями сказочной планеты».

На столе стоят в произвольном порядке 5 фигур «жителей сказочной планеты».

Задача. Ваш робот прилетает на далекую сказочную планету. Встречает инопланетян. Должен произнести слова приветствия по-русски каждому жителю планеты по отдельности. На выполнение задания дается 1 минута. Выиграет тот, кто успеет поприветствовать большее количество инопланетян за отведенное время. Обратите внимание, что фигуры стоят на столе, поэтому ваш робот должен не забывать отслеживать край стола.

Приложение

РОБОТ ИССЛЕДОВАТЕЛЬ

СХЕМА СБОРКИ