(vlastní) - Robotický pravěk (nostalgické ohlédnutí)

[Jonas]

Nedávno jsem uklízel půdu a po otevření jedné krabice na mě dýchl závan nostalgie spojené s mými začátky s Lego robotikou. Snad mé vzpomínání někoho zaujme.

<Nostalgie>
Psal se rok 1988. Tehdy jsme doma měli několik málo Lego stavebnic, z nich asi 3 byly Technic. Mí kluci si stavěli hlavně města a hrady, mě bavilo vymýšlet něco, co se hýbe.

Pár let před tím jsem se stal šťastným majitelem 8-bitového počítače ZX Spectrum (CPU frekvence 4 MHz, paměť RAM 32 kB). Tento "počítač" (dá-li se to tak z dnešního pohledu nazvat) jsem postupně vylepšoval: rozšířil jsem mu paměť až na 64 kB, ale hlavně jsem mu přibastlil paralelní port, k němuž jsem pak vyvíjel různé interfejsy, od AD a DA převodníků, přes různé herní ovladače až po mou největší pýchu - ovladač Lega.



LegoMaster, tak jsem ho hrdě nazval.





Byla to jednotka, která umožňovala řídit až čtyři 4,5 V motory, ovládat až 8 světel a přijímat signály až ze čtyř fotosenzorů. Světla byly různobarevné LEDky, které po mírném obroušení přesně pasovaly do Technic otvorů. Fotosenzory byly fotodiody usazené v Technic pinech. Fotosenzory umístěné přesně proti infračervené LEDce se daly používat pro detekci předmětů, měření délek anebo pro počítání  otáček pomocí disků s jedním či více otvory, které jsem si vytvořil z plastu a které se daly umístit na Lego osu. To umožňovalo navrhovat modely s docela přesným polohováním s využitím zpětné vazby. 





Výsledkem bylo to, že všechny tyto prvky se daly použít s existujícími Lego díly, bez nutnosti jakýchkoliv jejich úprav.

Ještě pár technických detailů. Problém bastlení v 80. letech spočíval v tom, že se daly sehnat jedině součástky vyráběné v tehdejším Československu, případně v NDR. A tak ovladač motorů byl navržen s využitím integrovaného výkonového stereozesilovače z NDR, odkud také pocházely optrony použité na vstupech senzorů. LEDky a fotodiody se naštěstí daly koupit u nás. Co se shánělo opravdu těžko, byly vhodné konektory. Přesto musím říct, že celá řídící jednotka s plným počtem výstupních i vstupních členů, mě tehdy vyšla asi na 300 Kčs (asi desetina tehdejšího mého platu).





Co všechno jsem tím řídil? V okamžiku, kdy se mi podařilo sehnat 4 motory, tak už to byly docela zajímavé modely. Např. auto s několika funkcemi ovládané vlastním joystickem, nebo třeba manipulátor, který nakládal kostky na běžící pás, na němž se pomocí fotosenzorů provádělo třídění kostek podle velikosti. Škoda, že z té doby nemám žádné lepší fotky.

Jak jsem řídil modely? Částečně pomocí Basicu, což byl základní programovací jazyk ZX Spectra, ale hlavně pomocí rutin napsaných ve strojáku. např. rutin pro ovládání rychlosti motoru, nebo třeba počítání otáček pomocí optické zpětné vazby.

</Nostalgie> 

[Rhox]

V roce,kdy jsem se narodil jsi už ty stavěl vlastní Lego Mindstorms:) Skláním se před tvou šikovností....

[winring]

V roce,kdy jsem se narodil jsi už ty stavěl vlastní Lego Mindstorms:) Skláním se před tvou šikovností....

Tak tak, když někdo AFOLovatí v době, kdy se teprv někteří učí chodit

Moc hezké. To mi připomíná, škoda že jsem nezačal opět s Legem už na průmce 

[otaznik]

Naprosto luxusní záležitost, klobouk dolů!

[pryb]

Výtečné. V této době jsem končil u nemotorizovaných věcí (kladkostroje, kvadranty, helioskopy), technic motory jsem si jen prohlížel v prospektech...
Můžeš prosím trochu rozvést tu třídičku? Přemýšlím nad něčím podobným vždy, když dorazí kiloware, ale zatím jsem se do ničeho nepustil.

[Shmade]

re Jonas:
Opravdu super, v té době mi bylo 6 a o tomhle se mi ani nesnilo, i když teda jeden motůrek už jsem taky měl (ze setu 740), ale to stačilo tak na nějaký nezatáčecí autíčko. LEGO master je opravdu luxusně provedený, vůbec nevypadá na domácí výrobu. Taktéž klobouk dolů.

re Pryb:
Třídička mě taky zajímá... Potřeboval bych ji jako sůl, po stavění shrnu "zbytky" vždy do krabice, ta mi teď už přetéká a já nemám z čeho stavět.
Narazil jsem na něco co mi přišlo docela fajn, v podstatě soustava sít jako když se stanovuje zrnitost, nebo rozděluje sypký materiál na jednotlivé frakce, ale použitelnost to bude mít určitě omezenou. Kdybych ale stavěl víc z klasickejch kostek, tak bych si to asi i pořídíl.
http://www.box4blox.com/

[Jonas]

Jak jsem psal výše, tak nějaké fotky z 80. let sice mám, ale kvalita bohužel nic moc. Jsem si toho vědom, a tak zde přikládám pouze tři snímky (focené tehdy samozřejmě jen černobíle).


Jednoduchý manipulátor:
Byl to vůbec první model řízený počítačem, který jsem postavil. LegoMaster byl teprve ve fázi prototypu.
Manipulátor se otáčel kolem své osy pomocí jednoho 4,5V motorku. Přesná pozice se odečítala pomocí fotobuňky a otáčejícího se disku spojeného převody s motorkem. Úchopovou hlavici řídil druhý motorek prostředictvím gumičkových převodů (asi nemusím vysvětlovat proč). Manipulátor bral kostky ze dvou stolečků (podle příkazu z klávesnice) a pokládal je na pás, který jsem byl tehdy schopen vyrobit pouze ze sady gumiček. Pás ovládal motorek ze stavebnice 740. Pás se spustil po položení kostky a zastavil chvíli po tom, co kostka projela před fotobuňkou a spadla do zásobníku.




Manipulátor druhé generace:
V té době (cca 1990) jsem díky službě Lego Service získal několik dalších důležitých dílů, zejména další motorek, další typy ozubených kol a také pásy. Nový manipulátor se proto už uměl i zvedat a brát předměty z různé výšky. Zde byly použity všechny čtyři fotosenzory, 3 pro přesné zpětnovazební řízení manipulátoru a čtvrtý opět pro sledování pohybu na pásu.
Na fotce také vidíte další modul, který jsem si tehdy postavil, a to klávesnici (jistě poznáváte Tastenpult od Piko vláčků), která se připojila k LegoMasteru a umožňovala ovládání modelů ručně bez počítače. To se hodilo zejména v době vývoje mechanických částí modelů.




Model auta s radlicí:
Mí kluci (tehdy 9 a 8 let) se poměrně rychle naučili s Technicem a LegoMasterem pracovat. Toto je jeden z jejich modelů. Auto ovládané z klávesnice se třemi motory (pohyb, zatáčení, zvedání radlice). Tím se pak u nás chvíli uklízelo Lego na jednu hromadu.



---------------------

Ještě jsem byl tázán na "automatické třídění kostek". Bylo samozřejmě velmi jednoduché. Kostky 1 x N projížděly skluzavkou podél sady 4 fotobuněk umístěných za sebou. Podle informace z nich se určila délka kostky a jeden motorek pak řídil polohu výhybky, aby se kostka dostala do patřičného zásobníku.   

[Shmade]

Výborný, na kvalitu snímků nehleď a klidně sem dej ještě něco dalšího. Ono některé fotky co pořídí lidi dnes pomocí moderních přístrojů jsou na tom někdy i hůř. Má to kouzlo. Rád bych se podíval ještě na nějaké retro výtvory.

[grohl]

To je bomba, taky se přimlouvám za další fotografie.

[FilipS]

Lego Master je úžasný, žasnu nad precizním provedením a to jak zvenku, tak zevnitř. Muselo to dát hrozně práce, vymyslet schéma, sehnat součástky, navrhnou plošný spoj. Jak řekl otaznik : Klobouk dolů!

[robot]

Pekne. Nostalgicky jsem take zavzpominal na sve ZX Spectrum, na kterem jsem zacinal. Dodnes ho mam schovane, ale uz asi neni funkcni. Bohuzel lego jsem v te dobe nevlastnil zadne - takze nic takhle uzasneho jsem nestvoril. Nicmene na shaneni soucastek za ucelem bastleni si moc dobre pamatuju - to byl skutecne problem.

BTW Vsimli jste si, ze Otaznik neodsoudil ne-lego upravy (napr. provrtany disk pro mereni otacek) 

[Colonel32]

BTW Vsimli jste si, ze Otaznik neodsoudil ne-lego upravy (napr. provrtany disk pro mereni otacek) 

možná to bude tím, že ten disk nebude originální lego díl...

[Jonas]

Ještě tedy přidávám 2 fotky, které sice nejsou kvalitní, ale dokreslují to, co jsem popsal výše.

První dokumentuje, že k LegoMasteru se dal připoji joystick, kterým se dalo ovládat třeba jednoduché vozidlo.



Na druhé je model, který chodil na čtyřech nohách. Když se na to po letech koukám, tak si říkám, že to trochu připomíná Star Wars (ale nejsem znalec a žádný SW set nemám).



A na závěr ještě na uklidnění kolegy Robota:
Ty disky jsem si skutečně vyráběl sám a můžu potvrdit, že jsem nikdy žádný kus Lega záměrně nezničil. Jak je vidět níže, disky jsou po 20 letech už hodně jeté.

[Shmade]

Má to fakt neopakovatelnou atmosféru. Podle mě v tý době nebylo na světě moc lidí, co by stavěly takhle vyspělé věci. Fakt čumim.

[Jonas]

Využiju toto vlákno ještě k jednomu historickému a nostalgickému ohlédnutí a představím vám

Jonasův 8-bitový Peeron.

Potřeba inventarizovat náš rodinný Lego "majetek" vznikla už někdy kolem roku 1988. Tehdy jsme sice neměli více než nějakých 10 stavebnic, ale bylo zde pár důvodů, proč si v nich udělat pořádek:
- kostky a díly Lega byly používány pro stavby všeho druhu, takže většinou hned po zakoupení nové stavebnice se sesypaly  do společných zásobníků podle typu,
- při stavění nových modelů bylo třeba vědět, jaké díly a v jakém množství jsou k dispozici,
- Lego byla natolik drahá a cenná věc, že jsme jednou za čas prováděli s dětmi kontrolu, že se nic neztratilo, a k tomu byl potřeba seznam.

A tak vznikl pro již zmíněný "počítač" ZX Spectrum program pro inventarizaci. Celý program i databáze se musely vejít do velmi omezené paměti, proto bylo všechno indexováno, textové položky komprimovány (pro znalce: na principu Shannonova a Huffmanova kódování), atd. Psaní programu bylo pro mě samozřejmě jak zábava tak i způsob, jak se naučit něco nového (co jsem později dobře využil v jiných oblastech).

Hlavní program byl napsaný v Basicu. Přikládám ho spíše jako úsměvnou ukázku toho, jak se programovalo před více než 20 lety. Přidávám také ukázku části databáze. Zde se zase můžete pobavit nad tím, jaké jsem tehdy vymýšlel názvy Lego dílů. Upřímně řečeno, zas tak moc se to neliší od způsobu, jak se dnes tvoří názvy a popisy dílů v Peeronu nebo na BL (např. v udávání rozměrů).

Program jsem provozoval snad až do roku 1992, kdy už v něm mohlo být tak 5000 dílů (z nichž jsme poměrně velkou část dostali od známých, kteří se tehdy Lega zbavovali).

[eNTy]

Teda takhle při pondělku toliko radosti. Nádhera, klobouk dolů. V té době jsem měl jednu Technic stavebnici a z jedné non-lego lodě jsem vykuchal motůrek a přes gumičku jsem poháněl své jednoduché konstrukce. O napájení se starala stará dobrá plochá baterka. Kdybych viděl tohle, asi bych dostal záchvat a udělal rodičům ze života peklo