Methoden der Medizintechnik Übung zur Vorlesung „Lego Turing Machine Memory module 2“ von Projet Rubens, ENS Lyon - Projet Rubens, ENS Lyon, http://graal.ens-lyon.fr/rubens/fr/gallery/. Lizenziert unter CC BY 3.0 über Wikimedia Commons knueppel@ovgu.de marcus.schmidt@ovgu.de Folge 7 – Wiederholung Erinnerung an das Wintersemester

Inhalte und Ziele der Übung Ablauf der Übung im Sommersemester Anleitung: Ansteuerung LEGO-Motor/Sensor (je nach Zeit) Wiederholungsaufgabe: Überlagerung + Ausgabe von Sinuswellen Lernziele: Ansteuerung eines NXT-Aktors in MATLAB Wiederholung: Plotten + Ausgabe von Funktionen in MATLAB

Neu: LEGO-Praktikum im Sommer Exklusiv für Bachelor MT aufgrund großer Nachfrage Teilnahme freiwillig (aber Zusatzpunkte möglich!) Inhalt: Konstruktion eines eigenen kleinen Medizintechnik-Devices im Team mit LEGO Mindstorms NXT; Ansteuerung über MATLAB Termin geben wir noch bekannt Anmeldung zu gegebener Zeit über Moodle erforderlich (wird noch angekündigt - zur Kapazitätsplanung)

Neu: Inhalt und Ablauf der Übung Inhaltliche Ziele: Arbeit mit Hardware (Sensoren und Aktoren – LEGO!) Festigung der MATLAB-Kenntnisse Aufgreifen einiger Aspekte der Vorlesung (wie heute) Teamarbeit. Nebenbei: Vorbereitung auf das LEGO-Praktikum

Ablauf der Übung Unverändert: 75% aller Übungsaufgaben für Klausurzulassung erledigen Neu: Zusammenarbeit in 2er Teams obligatorisch. Vergabe der Punkte nun Teamweise. Neu: Zusatzpunkte werden nicht als Aufgaben, sondern im 1-wöchigen Lego-Praktikum nach dem Semester vergeben Neu: Bitte in diesem Semester die Gruppeneinteilung (Gruppe 1 / Gruppe 2) beachten!

Klausurzulassung 75% der Aufgaben müssen durch jedes Team vorgestellt werden (d.h. 9 / 12 Aufgaben) Neuer Start - d.h. keine „Verrechnung“ der Aufgaben mit dem letzten Semester Vorstellung der Lösungen spätestens in der Übung 4 Wochen nach Erteilung der Aufgabe (=„Übernächste“); Vorstellung nur in der „richtigen“ Gruppe (1 oder 2) möglich Im Praktikum können bis zu 6 Zusatzpunkte erzielt werden (Dafür: keine freiwilligen Zusatztermine im laufenden Semester mehr)

Anleitung: Ansteuerung LEGO-Motor % 1. NXT-Block aktivieren COM_CloseNXT all clear all close all h = COM_OpenNXT(); COM_SetDefaultNXT(h);

Ansteuerung LEGO-Motor % 2. Motor bewegen – Parameter (der Reihe nach): % Motorauswahl -> MOTOR_A bis MOTOR_C % Power -> -100 bis +100 für links/rechts % Tacholimit -> Drehwinkel in Grad eingeben % SpeedRegulation -> false: Konstante Power % (Nicht für Synchrone % Fahrt mit einem zweiten Motor) % -> true: Powererhöhung um Geschwindigkeit % konstant zu halten (für Synchrone % Fahrt mit einem zweiten Motor) % ActionAtTachoLimit: -> Coast: Normales Stoppen, % Motor rollt leicht nach % -> Brake: Langsames abbremsen kurz % bevor das Tacholimit % ereicht ist % -> HoldBrake: Ruckartiges stoppen % SmoothStart: Langsames fahren ohne Kontraktionsverlust NXC_MotorControl(MOTOR_A,50,100,'false','Brake','true')

Auslesen Ultraschall-Entfernungssensor OpenUltrasonic(SENSOR_1); Entfernung = GetUltrasonic(SENSOR_1) CloseSensor(SENSOR_1);

Aufgabe 1 – WH: Approximation eines Rechtecksignals In der Vorlesung wurde beschrieben, wie ein Rechtecksignal per Summation verschiedener Sinussignale approximiert werden kann. Setze dies in Matlab für i = 1 ... 11 um und plotte das Ergebnis. Tipp 1 - Formel: Tipp 2 - Nicht einzeln für einen „Zeitpunkt“ t berechnen, sondern den Vektor t mit einer Zahlenfolge - z.B. (0:0.1:15) – füllen, denn die sin-Funktion von MATLAB kann problemlos auf Vektoren angewendet werden. Tipp 3 - Plotten siehe Übungen aus dem ersten Semester Lernübungen / Freiwillige Hausaufgabe (ohne Bewertung): a) Tue dies mit nur einem einzelnen MATLAB-Befehl b) Tue dies über eine eigene Funktion approxSquareSig(f0, i, t) c) Tue dies für beliebig große i

Aufgabe 2 – WH: Audioausgabe Gib die in Aufgabe 1 erstellte Rechteck-Approximation sowie die Approximation für i = 1 .. 5 als Audio aus Tipp 1 - Wähle für die Rechteck-Approximation f0 = 440 Hz und erstelle den Zeitvektor t folgendermaßen: sr = 44100; % Samples pro Sekunde laenge = 5; % Länge der Wave-Dateien in Sekunden dt = 1/sr; t = (0:dt:laenge-dt); Tipp 2 – Audioausgabe in Matlab siehe Übung letztes Semester