Робот майндстормс – Собери робота | Mindstorms | LEGO.com RU

Содержание

LEGO Mindstorms EV3. Игрушечный скайнет. Начало / Кибермаркет Юлмарт corporate blog / Habr

— Ты кого хотел бы — сына или дочку?
— Сына!
— Почему?
— Вертолёт хочу радиоуправляемый!!!
Несмешной и баянистый анекдот, но нельзя просто так взять и начать эту публикацию не с него – он в лучшем виде отображает суть того, о чём пойдёт речь далее. Впрочем, из заголовка вы и так поняли, о чём речь.

Осторожно! Публикация может вызвать непреодолимое желание завести сына.

Урок истории


Компания LEGO (название произошло от датской фразы «leg godt», «Играй с удовольствием») не нуждается в представлении – она была основана в далёком 1932 году, хотя первые знакомые всем пластиковые кубики появились значительно позже, в 1947. Примечательно, что кубики LEGO, выпускаемые в те годы, полностью совместимы с теми, что выпускаются сейчас.

История создания компании, выпущенная компанией Pixar к 80-летнему юбилею LEGO:

Сейчас компания производит около 20 миллиардов деталек в год, то есть более 630 штук в секунду. В текущем модельном ряду более 600 различных конструкторов и так уж получилось, что серия Mindstorms является своего рода вершиной технической мысли, самым-самым навороченным конструктором. Если вкратце, то она позволяет делать вполне себе полноценных роботов.

Как гласит википедия, серия LEGO Mindstorms была впервые представлена в 1998 году. Через 8 лет (в 2006) на свет появился набор LEGO Mindstorms NXT 1.0, а уже в 2009 — набор LEGO Mindstorms NXT 2.0. Сегодня речь пойдёт о LEGO Mindstorms EV3 – последнем (третьем) поколении терминатора конструктора, который был представлен почти год назад, 4 января 2013 года (в продаже появился только спустя полгода).

Отличия EV3 от NXT 2.0


В принципе, главная идея осталась прежней – серия предназначена для сборки программируемых роботов. Поэтому первым встаёт вопрос, а что же поменялось с момента выхода предыдущего конструктора и стоит ли покупать новый? Основное отличие заключается в обновленных датчиках/моторах и, самое главное, в интеллектуальном блоке EV3 (EV означает EVolution):
EV3 NXT
Дисплей Монохромный LCD, 178×128 Монохромный LCD, 100×64
Процессор 300 МГц
Texas Instruments
Sitara AM1808 (ARM9)
48 МГц Atmel
AT91SAM7S256
(ARM7TDMI)
Память 64 Мб RAM
16 Мб Flash
Слот microSDHC (до 32 Гб)
64 Кб RAM
256 Кб Flash
USB-хост Есть Нет
Wi-Fi Опционально, через USB-донгл Нет
Bluetooth
Есть
Есть
Поддержка Apple-устройств Есть Нет
Как видите, разница довольно существенна – было бы странным, если бы за 4 года поменяли только разрешение экрана и набор наклеек.

Ещё одно отличие заключается в том, что серия NXT продавалась в нескольких версиях (в разные годы) и представляла собой разные наборы, базовые и ресурсные. У нового EV3 с этим попроще – пока он продаётся в основном варианте – 31313 (601 деталь), из которого можно наделать кучу всего. Но при желании можно докупить базовый набор 45544 (541 деталь) с дополнительными сенсорами и детальками (использовать детали от обычных конструкторов также никто не мешает). Кстати, обратите внимание на пятизначные артикулы – на такую нумерацию компания перешла в 2013 году.

Что касается совместимости, то тут было проделано всё возможное. Все NXT-сенсоры и моторы совместимы с EV3 и распознаются как NXT. EV3-сенсоры не работают с NXT, но EV3-моторы вроде как совместимы. NXT-кирпичик может быть запрограммирован софтом от EV3, но некоторые функции могут быть недоступны, а вот запрограммировать EV3-кирпичик NXT-софтом без сторонних решений не получится.

Внутри коробки


Ещё когда я сам был маленький и ездил с родителями в центральный Детский Мир (когда он ещё был), на Лубянку – уже тогда я не мог оторвать глаз от коробок с LEGO. Тогда не было ни Гиктаймс, ни даже Хабра, но с тех пор коробки остались всё такими же яркими и сочными, даже во взрослом возрасте активируют процесс слюновыделения ) В этом плане другим производителям есть чему поучиться.

Часть коробки, на самом деле, представляет собой (если её разрезать) трассу с различными цветовыми зонами, которую можно использовать для роботов с сенсорами цвета.

Все детальки аккуратно разложены по пакетикам, в комплекте – инструкция и набор наклеек. Давайте вкратце пройдёмся по тому, что положили в комплект.

Сам EV3, он же интеллектуальный блок, он же сердце системы, он же «кирпичик» или «кубик». Служит центром управления и энергетической станцией для вашего робота и имеет следующие функциональные элементы:

– Многофункциональный монохромный дисплей с разрешением 178х128
– Шестикнопочный интерфейс управления с функцией изменения подсветки (3 цвета) для индикации режима работы
– 4 порта ввода (1, 2, 3, 4) для подключения датчиков
– 4 порта вывода (A, B, C, D) для выполнения команд
– 1 разъём miniUSB для подключения EV3 к компьютеру
– 1 порт USB–хост (для соединения нескольких EV3 в одну цепь, например)
– 1 слот для карт памяти формата microSD (до 32Гб) – для увеличения объёма доступной памяти EV3

– Встроенный динамик

Кубик EV3 также поддерживает Bluetooth, WiFi (через USB-адаптер NETGEAR WNA1100 Wireless-N 150), для связи с компьютерами имеет программный интерфейс, позволяющий создавать программы и настраивать регистрации данных непосредственно на микрокомпьютере EV3.

» Большой EV3-сервомотор (2 штуки). Cоздан для работы с микрокомпьютером EV3 и имеет встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 градуса. Используя этот датчик, мотор может соединяться другими моторами, позволяя роботу двигаться с постоянной скоростью. Кроме того, датчик вращения может использоваться и при проведении различных экспериментов для точного считывания данных о расстоянии и скорости.

– Встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 град
– Максимальные обороты до 160-170 об/мин
– Максимальный крутящий момент в 40 Нсм

– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

» Средний EV3-сервомотор. Идеален для задач, когда скорость и быстрота отклика, а также размер робота важнее его грузоподъёмности.

– Встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 градуса
– Максимальные обороты до 240-250 об/мин
– Максимальный крутящий момент в 12 Нсм
– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

» Датчик цвета (EV3). Способен определить 8 различных цветов, хотя также может использоваться как датчик освещённости.

– Измеряет отраженный красный свет и внешнее рассеянное освещение, от полной темноты до яркого солнечного света
– Фиксирует и определяет 8 цветов
– Частота опроса до 1 кГц
– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

» Датчик касания (EV3).

Позволяет роботу реагировать на касания, распознает три ситуации: прикосновение, щелчок и освобождение. Также способен определить количество нажатий, как одиночных, так и множественных.

» Цифровой ИК-датчик (EV3). Для определения приближения робота. Также способен улавливать ИК-сигналы от ИК-маяка, позволяя создавать дистанционно управляемых роботов, навигационные системы для преодоления препятствий.

– Измерения приближения/удаления в радиусе 50-70 см
– Радиус улавливания ИК-сигналов до 2 метров
– До 4 индивидуальных каналов приёма сигнала
– Получение удаленных ИК-команд управления
– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

» Удалённый инфракрасный маяк. Разработан для использования с ИК-датчиком EV3. Маяк излучает ИК-сигнал, улавливаемый датчиком – может использоваться в качестве пульта дистанционного управления микрокомпьютера EV3, передавая сигналы на ИК-датчик.

– До 4 индивидуальных каналов передачи сигнала (переключатель прямо на корпусе)
– Имеет кнопку и тумблер для включения/выключения
– При работе ИК-маяка горит зелёный светодиод
– Автоматическое отключение при простое более 1 часа
– Радиус действия до 2 метров

В отдельном пакетике смотаны провода для подключения датчиков и моторов к кубику, а также USB-шнур для подключения кубика к компьютеру.

Стоит отметить два важных момента. Во-первых, существуют другие датчики Lego, такие как:

» Гироскопический датчик (EV3). Цифровой гироскопический датчик EV3 позволяет измерять движение вращения робота, а также улавливать изменения в его движении и положении. Режим измерения углов с точностью до ± 3 градуса; встроенный гироскоп улавливает вращения с моментом до 440 град/с; частота опроса до 1 кГц.

» Ультразвуковой датчик (EV3). Генерирует звуковые волны и фиксируюет их отражения от объектов, тем самым измеряя расстояние до объектов. Также может использоваться в режиме сонара, испуская одиночные волны. Может улавливать звуковые волны, которые будут являться триггерами для запуска программ. Измеряет расстояния в пределах от 1 до 250 см, а точность измерений составляет ± 1 см.

А во-вторых, поддерживаются сенсоры и прочие аксессуары от сторонних производителей, таких как HiTechnic и Mindsensors – они предлагают всевозможные джойстики, инфракрасные датчики расстояний, магнитные датчики, компасы, гироскопы, акселерометры, таймеры, мультиплексоры, шаровые опоры, и т.д. Так что, если задаться вопросом, можно найти много всего интересного.

В общем, как вы уже поняли, LEGO – это для реальных пацанов!

Первая модель


В комплекте с конструктором идёт бумажная инструкция, по которой можно собрать одну-единственную модель – некое подобие гусеничной самоходной машины.

Сначала я удивился, ведь даже в самых простых наборах (серии типа LEGO Creator) всегда идёт несколько инструкций, а тут вдруг бумаги пожалели или места в коробке не нашли. Оказалось… что только на официальном сайте из набора деталей предлагается собрать 17 разных роботов! Поэтому 17 инструкций в коробке были бы действительно лишними (и для логистики, и для лесов природы). Вот названия роботов: EV3RSTORM, GRIPP3R, R3PTAR, SPIK3R, and TRACK3R. ROBODOZ3R, BANNER PRINT3R, EV3MEG, BOBB3, MR-B3AM, RAC3 TRUCK, KRAZ3, EV3D4, EL3CTRIC GUITAR, DINOR3X, WACK3M, и EV3GAME – инструкции для них придётся качать из инета, равно как и софт для подключения EV3 к компьютеру.

Инструкция наиподробнейшая, накосячить сложно. Сын сказал, что детали в пакетиках расфасованы не очень удачно – на первой же странице может потребоваться вскрыть 3 разных пакета, но это тоже мелочи.

Кубик EV3 необходимо запитать, для чего можно использовать аккумулятор (нет в комплекте) или 6 пальчиковых батареек. Забегая вперёд – ещё 2 батарейки (но уже мизинчиковых) понадобятся для питания ИК-маяка (он же пульт ДУ).

Первую модель ребёнок (7 лет) собрал примерно минут за 30.

Процесс оказался не таким увлекательным, как, например, сборка моделей LEGO Technics – в инструкции предлагается собрать далеко не самого интересного робота: в нём лишь крупные детали, среди которых были практически все датчики и двигатели – видимо, чтобы продемонстрировать работу каждого из них.

Но вот результат превзошёл все детские ожидания – впервые он собрал модель, которая могла двигаться сама: вперёд-назад, поворот, разворот на месте, крутила щупальцами…

Запуск осуществляется с кубика EV3, для чего следует нажать пару кнопок на лицевой панели. Некоторые действия можно запрограммировать прямо на кубике: выбрать количество итераций, настроить подачу звукового сигнала и так далее – в одной статье всего не рассказать, курите мануалы.

Софт


Программировать через компьютер собранную выше модель не пришлось. Тем не менее, возможность такая есть, при этом на разных уровнях хардкорности.

Ребёнку проще всего будет начать с предлагаемого производителем софта, который есть как под Windows, так и под OS X. Во втором случае дистрибутив весит 666 Мб, а установленное приложение займёт гигабайт. Оно называется LEGO Mindstorms EV3 Home Edition и разработано совместно с небезызвестной компанией LabView. На сайте LEGO довольно много обучающих программированию материалов.

Сразу после запуска перед нами возникает интерактивный «гараж» из роботов, которых можно собрать из набора:


Выбираем понравившегося и начинаем собирать: перед нами появится интерактивная инструкция по сборке, видеоролики, а также подборка различных миссий, которые можно выполнить с собранным роботом. Вот почему дистрибутив весил так много.




Не вижу смысла описывать всё в деталях: вы быстрее скачаете приложение сами и увидите, что там есть и на каком уровне. Разве что упомяну один из недостатков, который мне больше всего запомнился: не самый дружелюбный (особенно для детей) интерфейс – от приложения попахивает каким–то банк-клиентом.

Нельзя ещё раз не отметить, что кубиком EV3 можно управлять со смартфона на операционных системах Android или iOS, для чего есть отдельные приложения.

Если всего этого оказалось мало, можете повысить градус хардкора. Для кубика EV3 существуют различные прошивки, которые позволяют расширить его возможности, скорость работы и т.д. Вот, например, альтернативная прошивка leJOS EV3 – прошивка с jvm, позволяющая программировать EV3 на языке Java. Хотите на другом языке? Окей, гугл – в вашем распоряжении почти 60 вариантов на выбор: ASM/C/C++/Perl/Python/Ruby/VB/Haskell/Lisp/Matlab/LabVIEW и многое-многое другое.

Более подробно об этом я рассказывать не буду по нескольким причинам: во-первых, программист из меня полный false (все надежды на сына), во-вторых, пока мы успели собрать только одну модель (и на выходных возьмёмся за вторую), а в-третьих – вы уже и так оформили заказ на этот конструктор и скоро сами всё узнаете 😉 Ну а если серьёзно, то статья и так уже огромная – вот лучше две ссылочки изучите: раз и два.

Ну и ещё большой плюс – это LEGO-сообщества, которых полно по всему миру. Можете быть уверены, что на любом из этапов экспериментов с роботами вы всегда сможете найти единомышленников и тех, кто сможет помочь с решением проблемы. Помимо дружелюбных сообществ, на просторах сети выложено огромное множество различных инструкций, моделей, исходников, видеороликов и обучающих материалов. Всё это означает одно: с Mindstorms вы не соскучитесь.

Плюсы и минусы


Продукция компании LEGO не первый год славится своим качеством, поэтому в этом плане никаких нареканий нет: эффектная коробка, детальки, наклейки, инструкция – всё проработано до мелочей. Поэтому позволю себе закрыть глаза на все «маленькие плюсы» по сравнению с одним большим: многообразие возможных комбинаций конструкций, которые можно сделать даже из штатного набора деталей (про дополнительные наборы и говорить не стоит), ограничено только вашей фантазией. Возможность по-разному программировать собранную модель – это ещё один плюс, который, на самом деле, гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.

А вот из реально существенных минусов я нашёл только один: цену. Ещё летом LEGO Mindstorms EV3 можно было купить за 14-15 тысяч, но стремительный рост курса вечнозелёного президента увеличил прайс аж до 17 тысяч. Кто-то скажет: «да, крутой конструктор… НО ДОРОГО Ж!» И будет прав. Во время изучения набора и его возможностей я офигел от количества тех ресурсов, которые были вложены при его создании; я понимаю, что тут куча электроники и всё остальное… но всё равно пока не могу смириться с такой стоимостью конструктора. За эти деньги можно человека из тюрьмы вытащить (с) выбрать много других подарков: квадрокоптер, ДВС-модельку на радиоуправлении, полноразмерный электромотоцикл, год занятий в спортивной секции, планшет… да много чего! Но на спорт можно ходить в любое время и это вроде как не совсем подарок, а тот же квадрокоптер будет жужжать до первой серьёзной поломки. Лего же в этом плане гораздо более долгоиграющий подарок, совмещающий приятное с полезным, с нереально большим потенциалом. Да, на том же планшете тоже можно учиться программировать, но когда нет возможности вживую пощупать руками результат работы, это уже не так увлекательно. Поэтому решайте сами.

Ах да. Производитель позиционирует данный набор для детей от 10 лет, но даже 7-летнему ребёнку было интересно поиграться – процесс бурного освоения начался. Как думаете, сколько этим парням и во сколько они купят свой первый Порш? )

The end


Новый год у каждого из нас ассоциируется с снегурками ёлкой, мандаринами, тазиком оливье и, конечно же, с подарками. И если говорить о детях, то подарки у них стоят далекоооо не на последнем месте этого списка. И если так получилось, что у вас растёт сын, то можете даже не сомневаться в том, что данный конструктор под ёлкой доведёт его до поросячих визгов радости. А учитывая, что после новогоднего салюта у вас будет ещё почти неделя на то, чтобы поковыряться с ребёнком в кубиках и проводках… вы ведь его ребёнку покупаете, верно?

С наступающим новым годом!

habr.com

LEGO Mindstorms. История развития

LEGO Mindstorms — это набор механических деталей для создания настоящего программируемого робота и роботизированных устройств. В составе наборов — управляемый блок, различное количество деталей, соединяемых между собой, а также электронно-механических блоков, реле, сервоприводов, звеньев и цепей, с помощью которых можно сконструировать любую автоматизированную машину, конвеер, манипулятор или двигающегося робота и задать нужную программу действий для полноценной работы

История LEGO Mindstorms

Уже более 20 лет юные инженеры используют в своих навыках роботостроения конструкторские разработки из наборов LEGO Mindstorms. Интересно, что по статистике именно они являются наиболее продаваемым продуктом бренда. История их возникновения началась ещё в 1986 году, когда появился первый компьютер-контроллер LEGO. Чуть позже бренд начал сотрудничество с одним из ведущих институтов Америки и собрали команду талантливых программистов. Благодаря их стараниям уже в 1998 году на международной конвенции в Лондоне был представлен первый LEGO Mindstorms.

Хронология моделей:


I поколение RCX

LEGO Mindstorms, 1998 год

Первая модель конструктора LEGO Mindstorms, состоящего из набора стандартных деталей LEGO с чертежами по сборке собственного прототипа подвижного робота.

LEGO Шагающий робот

(Шагающий робот)

Немного позже были разработаны RoboSports и Extreme Creatures, которые представили потребителям Америки и Великобритании. В ноябре 1998 года была создана первая Лига LEGO, которую основали Дим Кармен и Кирк Кристиансен. Именно тогда и провели первые соревнования между учениками старшей школы по созданию роботов на основе набора LEGO MINDSTORMS.


II поколение NXT

LEGO Mindstorms NXT 1.0, 2006 год

Mindstorms NXT 1.0 версия, ставшая особенно популярной. Базовый набор выпускался в двух комплектациях:

8527 LEGO MINDSTORMS NXT — коммерческий набор из 577 деталей;

9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT Base Set — образовательный набор, предусмотренный для обучения робототехники, содержит 431 деталь.

LEGO Гусеничный робот

(Гусеничный робот)

Версии объединяет наличие интеллектуального блока NXT («кирпичик») с прошивкой, которую можно обновить.

LEGO MINDSTORMS NXT 2.0. 8547, 2009 год

8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0. — обновление версии коммерческого набора, дополненной новым функционалом с 619 деталями.

LEGO Боевой робот

(Боевой робот)

LEGO MINDSTORMS Education Resource Set 9648/9695, 2010 год

LEGO MINDSTORMS Education Resource Set 9648 и 9695 — дополнение к конструктору в виде ресурсного набора, 817 деталей. Наборы допущены к участию во Всемирной олимпиаде роботов (World Robot Olympiad проводится с 2004 года, 54 страны участников).

Версии наборов позволяют строить различные модели роботов, создавать свои версии с функционалом по собственным проектам, например робот игрок в гольф, роботизированный манипулятор-рука, гусеничный робот, а также создавать сложную схему, соединенных между собой конвеерных роботов.

LEGO Промышленно-конвеерный робот

(Промышленно-конвеерный робот из наборов Лего)


III поколение EV3

LEGO MINDSTORMS EV3, 2013 год

Следующие годы LEGO MINDSTORMS активно развивались, в них внедряли инновационные технологии и решения. В результате выпущены целых три набора третьего поколения программируемых роботов — EV3.

LEGO MINDSTORMS EV3 — принципиально новое поколение конструктора с полной поддержкой функционала из предыдущих версий конструктора. Поставляется в трех версиях:

LEGO Mindstorms EV3 31313

LEGO Mindstorms EV3 31313

LEGO Mindstorms EV3  31313 — это домашняя версия, которая состоит из 601 детали и отлично подойдёт для детей старше 6 лет.

LEGO Mindstorms EV3  45544

LEGO Mindstorms EV3  45544

LEGO Mindstorms EV3  45544 — набор для школьников, а также кружков робототехники и электроники. Наборы состоят из 541 детали.

LEGO Mindstorms EV3  45560

LEGO Mindstorms EV3  45560

LEGO Mindstorms EV3  45560 — это продуманный ресурсный набор, дополняющий школьную версию 45544, дает больше возможностей из 853 деталей.

База. Наборы и компоненты

Набор состоит из:

  • — Управляющий блок
  • — Комплект деталей и компонентов.

Все комплекты состоят из набора деталей, взаимоподключаемые между разными версиями.

LEGO Mindstorms RCX/NXT/EV3

(3 поколения управляющих блоков RCX/NXT/EV3)

Главная часть каждой версии из трех поколений LEGO MINDSTORMS центральный управляющий блок (также блоки имеют модификации 1.0; 2.0 и 3.0) с возможностью апгрейда внутри каждой версии.

Модели из наборов LEGO Mindstorms

(Разновидности моделей из наборов LEGO Mindstorms)

Наборы могут быть базовыми и ресурсными. В составе базового набора — необходимое количество деталей для создания простых роботов. Ресурсные — состоят из большего разнообразия для более сложного построения и решения задач. Отдельные детали и сенсоры выпускает, как сама LEGO, так и сторонние производители HiTechnic, Mindsensors.

xn--80abmurblt.xn--p1ai

MindCub3r по-русски — делаем робота, который может собрать кубик Рубика (статья обновлена)

Не так давно обзавелся набором LEGO MINDSTORMS EV3 (31313) и с удивлением обнаружил, что в русскоязычном сегменте интернета довольно мало интересных материалов и инструкций по сборке и настройке роботов из этого набора. Решил, что нужно это дело исправлять.

Эта инструкция представляет собой вольный перевод материалов с официального сайта проекта MindCub3r и дополнена опытом самостоятельной сборки этого робота, способного собрать кубик Рубика меньше чем за 2 минуты.

Подробнее о LEGO MINDSTORMS EV3 можно почитать на этом сайте.

Вот, что у нас должно получится в итоге:

MindCub3r можно построить из одного комплекта Lego Mindstorms EV3 (31313, Home Edition).

Также вам понадобится инструкция по сборке и программное обеспечение, разработанное авторами проекта.

ВАЖНОЕ СООБЩЕНИЕ!!!

Буквально позавчера автор проекта объявил в своем ФБ, что подправил программное обеспечение для своего робота, и теперь оно работает со «штатной» прошивкой «кирпича» 1.06Н. На главной странице проекта эта информация также уже появилась, архив MindCub3r-v1p1a.zip, содержащий, среди прочего, и обновленную версию программы, уже доступен для загрузки. Загрузка и установка блока для датчика цвета по-прежнему необходима.

Дальнейший текст статьи исправлен с учетом последних изменений на сайте проекта!

Инструкцию по сборке MindCub3r смотрим или скачиваем здесь.
Прошивку (на момент написания статьи EV3-Firmware-V1.06H.bin) для кирпича скачиваем с официального сайта LEGO MINDSTORMS здесь.
Архив MindCub3r-v1p1a.zip с файлами проекта (MindCuber-v1p1.ev3, autorun.rtf и mc3solver-v1p1.rtf) качаем тут.
Еще нам понадобится прошивка для датчика цвета, которую берем здесь. Все дело в том, что стандартные настройки этого датчика не корректно определяют цвета в режиме RGB.

После того, как вы соберете робота и скачаете себе на компьютер все необходимое, можно приступать к настройке.

Если вы еще не обновили прошивку «кирпича» первым делом устанавливаем новую версию ПО для главного блока Mindstorms EV3:

1. Запускаем программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3;
2. Выбираем ИнструментыОбновление встроенного ПО;

3. В появившемся диалоговом окне нажимаем «Просмотреть», находим предварительно закаченный файл EV3-Firmware-V1.06H.bin и жмем «Открыть»;

4. В диалоговом окне в таблице «Доступные файлы встроенного ПО» выбираем EV3-Firmware-V1.06H и жмем «Загрузить». Ждем окончания загрузки;

5. Перезагружаем главный блок (выключаем и снова включаем).

Далее устанавливаем прошивку для датчика цвета:
1. В ПО LEGO MINDSTORMS EV3 открываем новый пустой проект;
2. Выбираем ИнструментыМастер импорта блоков;

3. В появившемся диалоговом окне нажимаем «Просмотреть», находим предварительно загруженный файл ColorSensorRGB-v1.00.ev3b и жмем «Открыть»;

4. В диалоговом окне в таблице «Выбрать блоки для импорта» выбираем ColorSensorRGB-v1.00.ev3b и жмем «Импорт».

5. Для завершения установки закройте диалоговое окно и выйдите из программного обеспечения LEGO MINDSTORMS EV3.

Теперь самый ответственный момент — загрузка программы робота в кирпич:
1. Распаковываем предварительно загруженный архив MindCub3r-v1p1a.zip;

2. Запускаем ПО LEGO MINDSTORMS EV3;
3. Выбираем ФайлОткрыть проект, ищем файл MindCub3r-v1p1.ev3, распакованный из архива MindCub3r-v1p1.zip и жмем «Открыть»;

4. После открытия проекта загружаем его в «кирпич». Загружаем, но НЕ ЗАПУСКАЕМ!!!

5. Идем в ИнструментыОбозреватель памяти (Ctrl+I);

6. Выбираем (выделяем) во вкладке «Модуль» или «SD-карта» папку проекта «MindCub3r-v1p1»;
7. Нажимаем «Загрузить»;

8. Находим файл mc3solver-v1p1.rtf, распакованный из архива MindCub3r-v1p1a.zip и нажимаем «Открыть»;
9. Еще раз нажимаем «Загрузить», предварительно убедившись, что папка проекта «MindCub3r-v1p1» все еще выделена;
10. Находим файл InstallMC3-v1p1.rbf, распакованный из архива MindCub3r-v1p1a.zip и нажимаем «Открыть»;

Примечание: файл mc3solver-v1p1.rtf имеет текстовое расширение .rtf. Пожалуйста, не пытайтесь открыть этот файл с помощью текстового редактора.

11. Закройте диалоговое окно, выйдите из программы и перезагрузите модуль.

Последний этап — устанавливаем приложение MC3 Solver на главном модуле:

1. Включаем блок:

2. Находим во второй вкладке папку проекта MindCub3r-v1p1 (в памяти блока или на SD-карте):

3. Выбираем файл InstallMC3-v1p1 и нажимаем на центральную кнопку модуля для установки:

4. В третьей вкладке проверяем наличие установленного приложения MC3 Solver v1p1:


5. Перезагружаем блок.

6. В третьей вкладке блока запускаем приложение «MC3 Solver v1p1» для начала работы программы mc3solver-v1p1.rtf:

Всё! MindCub3r готов к использованию!

7. Запускаем программу в первой или во второй вкладке блока:

После запуска программы робот попросит вложить кубик («Insert cube») и начнет его сканировать датчиком цвета.
После сканирования робот ненадолго задумается и начнет сборку.
Удачное решение задачи ознаменуется радостным вращением кубика.

Вот, собственно, процесс работы робота:

Выше описан идеальный сценарий, на практике же все немного хуже — датчик может не правильно определить цвета — всего робот может провести 3 (три) цикла сканирования до того, как выдаст ошибку (Scan error). После этого нужно изъять кубик и снова вложить в робота. Причиной этому может быть или низкий заряд батареи модуля или «неправильный» кубик.
У меня иногда проходило по 3-5 повторов (3 цикла сканирования и одно изъятие) прежде чем робот принимался за сборку, но результат того однозначно стоит.

Если у вас остались вопросы, задавайте их в комментариях к статье, с удовольствием на них отвечу.

habr.com

Программирование моторов конструктора Lego mindstorms EV3

Содержание урока

Введение:

На втором занятии мы детальнее познакомимся со средой программирования и подробно изучим команды, задающие движение нашему роботу-тележке, собранному на первом занятии. Итак, давайте запустим среду программирования Lego mindstorms EV3, загрузим наш проект lessons.ev3, созданный ранее и добавим в проект новую программу — lesson-2-1. Программу можно добавить двумя способами:

  • Выбрать команду «Файл»-«Добавить программу» (Ctrl+N).
  • Нажать «+» на вкладке программ.

Добавить программу в проект

Рис. 1

2.1. Палитры программирования и программные блоки

Давайте теперь обратим свой взгляд в нижний раздел среды программирования. Из материала первого занятия мы уже знаем, что здесь находятся команды для программирования робота. Разработчики применили оригинальный прием и, сгруппировав программные блоки, присвоили каждой группе свой цвет, назвав группы палитрами. 

Зеленая палитра называется: «Действие»:

Палитра Действие

Рис. 2

На данной палитре расположены программные блоки управления моторами, блок вывода на экран, блок управления индикатором состояния модуля. Сейчас мы начнем изучение этих программных блоков.

2.2. Зеленая палитра – блоки действия

Первый программный блок зеленой палитры предназначен для управления средним мотором, второй блок — для управления большим мотором. Так как параметры этих блоков идентичны — рассмотрим настройку на примере блока — большой мотор.

Программный блок - Большой мотор

Рис. 3

Для правильной настройки блока управления большим мотором мы должны:

  1. Выбрать порт, к которому подключен мотор (A, B, C или D) (Рис. 3 поз. 1)
  2. Выбрать режим работы мотора (Рис. 3 поз. 2)
  3. Настроить параметры выбранного режима (Рис. 3 поз. 3)

Чем же отличаются режимы? Режим: «Включить» включает мотор с заданным параметром «Мощность» и после этого управление передается следующему программному блоку программы. Мотор будет продолжать вращаться, пока не будет остановлен следующим блоком «Большой мотор» с режимом «Выключить» или следующий блок «Большой мотор» не будет содержать другие параметры выполнения. Режим «Включить на количество секунд» включает большой мотор с установленной мощностью на указанное количество секунд, и только по завершению времени мотор остановится, а управление в программе перейдет к следующему программному блоку. Аналогично поведет мотор себя в режимах «Включить на количество градусов» и «Включить на количество оборотов»: только после выполнения установленного вращения мотора, он остановится и управление в программе перейдет к следующему блоку. 

Параметр мощность (на Рис. 3 мощность установлена в 75) может принимать значения от -100 до 100. Положительные значения мощности задают вращение мотора по часовой стрелке, отрицательные — против часовой. При значении мощности равном 0 мотор вращаться не будет, чем «выше» значение мощности, тем быстрее вращается мотор.

Параметр мощность задается только целыми значениями, параметры: секунды, градусы, обороты могут принимать значения с десятичной дробью. Но следует помнить, что минимальный шаг вращения мотора равен одному градусу.

Отдельно следует сказать о параметре «Тормозить в конце». Данный параметр, если установлен в значение «Тормозить» заставляет мотор тормозить после выполнения команды, а если установлен в значение «Двигаться накатом», то мотор будет вращаться по инерции, пока сам не остановится.

Следующие два программных блока «Рулевое управление» и «Независимое управление моторами» реализуют управление парой больших моторов. По умолчанию левый большой мотор подключается к порту «В», а правый — к порту «С». Но вы можете в настройках блока поменять порты подключения в соответствии с требованиями вашей конструкции (Рис. 4 поз. 1).

Программный блок - Рулевое управление

Рис. 4

Параметр «Рулевое управление» (Рис. 4 поз. 2) может принимать значения от -100 до 100. Отрицательные значения параметра заставляют робота поворачивать налево, при значении равном 0 робот движется прямо, а положительные значения заставляют робота поворачивать направо. Стрелка над числовым параметром меняет свою ориентацию в зависимости от значения, подсказывая тем самым направление движения робота (Рис. 5).

Параметры блока - Рулевое управлениеРис. 5

Программный блок «Независимое управление моторами» похож на программный блок «Рулевое управление». Он также управляет двумя большими моторами, только вместо параметра «Рулевое управление» появляется возможность независимого управления мощностью каждого мотора. При равном значении параметра «Мощность» для левого и правого мотора робот будет двигаться прямолинейно. Если на один мотор подать отрицательное значение мощности (например -50), а на второй — положительное значение (например 50), то робот будет разворачиваться на месте (Рис. 6).

Программный блок - Независимое управление моторами

Рис. 6

Режимы работы этих блоков аналогичны режимам блока управления одним мотором, поэтому дополнительного описания не требуют…

2.3. Прямолинейное движение, повороты, разворот на месте остановка

Итак, теперь мы можем написать программу движения робота по какому-либо маршруту.

Задача 1: Проехать прямолинейно вперед на 4 оборота двигателя. Развернуться. Проехать на 720 градусов.

Решение (Рис. 7):

  1. Используя программный блок «Рулевое управление» проехать вперед на 4 оборота.
  2. Используя программный блок «Независимое управление моторами» развернуться на месте (значение градусов придется подобрать экспериментально).
  3. Используя программный блок «Рулевое управление» проехать вперед на 720 градусов.

Примечание: Почему при развороте пришлось подбирать значение градусов в блоке 2?. Разве не 360 градусов — искомая величина? Нет, если мы зададим значение параметра «Градусы» равным 360, то тем самым заставим на искомую величину провернуться валы левого и правого моторов нашего робота. На какой угол провернется робот вокруг своей оси — зависит от размера (диаметра) колес и расстояния между ними. На Рис. 7 значение параметра «Градусы» равно 385. Данное значение позволяет роботу, собранному по инструкции small-robot 45544 развернуться вокруг своей оси. Если у вас другой робот, то вам придется подобрать другое значение. Можно ли это значение найти математически? Можно, но об этом мы поговорим позднее. 

Решение задачи 1

Рис. 7

Задача 2: Установите на ровной поверхности какое-либо препятствие (банку, кубик, небольшую коробку), отметьте место старта вашего робота. Создайте в проекте новую программу: lesson-2-2, позволяющую роботу объехать вокруг препятствия и вернуться к месту старта.

Сколько программных блоков вы использовали? Поделитесь своим успехом в комментарии к уроку…

2.4. Экран, звук, индикатор состояния модуля 

Программный блок «Экран» позволяет выводить текстовую или графическую информацию на жидкокристаллический экран блока EV3. Какое это может иметь практическое применение? Во-первых, на этапе программирования и отладки программы можно выводить на экран текущие показания датчиков во время работы робота. Во-вторых, можно выводить на экран название промежуточных этапов выполнения программы. Ну а в-третьих, с помощью графических изображений можно «оживить» экран робота, например с помощью мультипликации. 

Программный блок - Экран

Рис. 8

Программный блок «Экран» имеет четыре режима работы: режим «Текст» позволяет выводить текстовую строку на экран, режим «Фигуры» позволяет отображать на экране одну из четырех геометрических фигур (прямая, круг, прямоугольник, точка), режим «Изображение» может вывести на экран одно изображение. Изображение можно выбрать из богатой коллекции изображений или нарисовать свое, используя редактор изображений. Режим «Окно сброса настроек» сбрасывает экран модуля EV3 к стандартному информационному экрану, показываемому во время работы программы.

Программный блок Экран. Предварительный просмотр.

Рис. 9

Рассмотрим параметры программного блока «Экран» в режиме «Текст» (Рис. 9 поз.1). Строка, предназначенная для вывода на экран, вводится в специальное поле (Рис. 9 поз. 2). К сожалению, в поле ввода текста можно вводить только буквы латинского алфавита, цифры и знаки препинания. Если режим «Очистить экран» установлен в значение «Истина», то экран перед выводом информации будет очищен. Поэтому, если вам требуется объединить текущий вывод с информацией уже находящейся на экране, то установите этот режим в значение «Ложь». Режимы «X» и «Y» определяют точку на экране, с которой начинается вывод информации. Экран блока EV3 имеет 178 пикселей (точек) в ширину и 128 пикселей в высоту. Режим «X» может принимать значения от 0 до 177, режим «Y» может принимать значения от 0 до 127. Верхняя левая точка имеет координаты (0, 0), правая нижняя (177, 127)

Координаты экрана блока EV3

Рис. 10

Во время настройки программного блока «Экран» можно включить режим предварительного просмотра (Рис. 9 поз. 3) и визуально оценить результат настроек вывода информации.

В режиме «Фигуры» (Рис. 11 поз. 1) настройки программного блока меняются в зависимости от типа фигуры. Так при отображении круга необходимо будет задать координаты «X» и «Y» центра окружности, а также значение «Радиуса». Параметр «Заполнить» (Рис. 11 поз. 2) отвечает за то, что будет отображен либо контур фигуры, либо внутренняя область фигуры будет заполнена цветом, заданным в параметре «Цвет» (Рис. 11 поз. 3).

Вывод на экран. Режим "Фигуры"

Рис. 11

Для отображения прямой необходимо задать координаты двух крайних точек, между которыми располагается прямая.

Программный блок Экран. Отображение прямой.

Рис. 12

Чтобы отобразить прямоугольник следует задать координаты «X» и «Y» левого верхнего угла прямоугольника, а также его «Ширину» и «Высоту».

Программный блок Экран. Отображение прямоугольника

Рис. 13

Отобразить точку проще всего! Укажите лишь её координаты «X» и «Y».

Режим «Изображение», наверное, самый интересный и самый используемый режим. Он позволяет выводить на экран изображения. Среда программирования содержит огромную библиотеку изображений, отсортированную по категориям. В дополнение к имеющимся изображениям вы всегда можете создать свой рисунок и, вставив его в проект, вывести на экран. («Главное меню среды программирования» — «Инструменты» — «Редактор изображения»). Создавая своё изображение, вы можете также вывести на экран символы русского алфавита.

Программный блок Экран. Изображение.

Рис. 14

Как вы видите — отображению информации на экране главного модуля EV3 среда программирования придает огромное значение. Давайте рассмотрим следующий важный программный блок «Звук». С помощью этого блока мы можем выводить на встроенный динамик блока EV3 звуковые файлы, тона произвольной длительности и частоты, а также музыкальные ноты. Давайте рассмотрим настройки программного блока в режиме «Воспроизвести тон» (Рис. 15). В этом режиме необходимо задать «Частоту» тона (Рис. 15 поз. 1), «Продолжительность» звучания в секундах (Рис. 15 поз. 2), а также громкость звучания (Рис. 15 поз. 3).

Программный блок Звук.

Рис. 15

В режиме «Воспроизвести ноту» вам вместо частоты тона необходимо выбрать ноту на виртуальной клавиатуре, а также установить длительность звучания и громкость (Рис. 16)

Программный блок Звук. Воспроизвести ноту.

Рис. 16

В режиме «Воспроизвести файл» вы можете выбрать один из звуковых файлов из библиотеки (Рис. 17 поз. 1), либо, подключив к компьютеру микрофон, с помощью Редактора звука («Главное меню среды программирования» — «Инструменты» — «Редактор звука») записать собственный звуковой файл и включить его в проект.

Программный блок Звук. Воспроизвести файл.

Рис. 17

Давайте отдельно рассмотрим параметр «Тип воспроизведения» (Рис. 17 поз. 2), общий для всех режимов программного блока «Звук». Если данный параметр установлен в значение «Ожидать завершения», то управление следующему программному блоку будет передано  только после полного воспроизведения звука или звукового файла. В случае установки одного из двух следующих значений начнется воспроизведение звука и управление в программе перейдет к следующему программному блоку, только звук или звуковой файл будет воспроизведен один раз или будет повторяться, пока не его не остановит другой программный блок «Звук».

Нам осталось познакомиться с последним программным блоком зеленой палитры — блоком «Индикатор состояния модуля». Вокруг кнопок управления модулем EV3 смонтирована цветовая индикация, которая может светиться одним из трех цветов: зеленым, оранжевым или красным. За включение — выключение цветовой индикации отвечает соответствующий режим (Рис. 18 поз. 1). Параметр «Цвет» задает цветовое оформление индикации (Рис. 18 поз. 2). Параметр «Импульсный» отвечает за включение — отключение режима мерцания цветовой индикации (Рис. 18 поз. 3). Как можно использовать цветовую индикацию? Например, можно во время различных режимов работы робота использовать различные цветовые сигналы. Это поможет понять: так ли выполняется программа, как мы запланировали.

Индикатор состояния модуля

Рис. 18

 Давайте используем полученные знания на практике и немного «раскрасим» нашу программу из Задачи 1. 

Задача 3: 

  1. Воспроизвести сигнал «Start»
  2. Включить зеленую немигающую цветовую индикацию
  3. Отобразить на экране изображение «Forward»
  4. Проехать прямолинейно вперед на 4 оборота двигателя.
  5. Включить оранжевую мигающую цветовую индикацию
  6. Развернуться
  7. Включить зеленую мигающую цветовую индикацию
  8. Отобразить на экране изображение «Backward»
  9. Проехать на 720 градусов
  10. Воспроизвести сигнал «Stop»

Попробуйте решить задачу 3 самостоятельно, не подглядывая в решение! Удачи!

Решение задачи 3

robot-help.ru

Роботы Lego Mindstorms EV3

Роботы Лего

В нашем магазине вы можете купить роботов известного производителя — Лего. Мы поддерживаем наличие комплектов последней разработки для обучения — Mindstorms EV3. Купить робота Lego Mindstorms EV3 можно в любой день не выходя из дома. Продукция Lego Education предназначена для изучения робототехники, программирования, конструирования. В первую очередь рассчитана на обучение детей в возрасте от 10 лет, но благодаря широким возможностям будет интересна и студентам и даже взрослым. С помощью дополнительных наборов можно изучать физические процессы, элементы освоения космоса. Обучение возможно как на специальных курсах робототехники, так и дома. Есть множество ресурсов посвященных достижениям в области конструирования и програмирования роботов Лего, где можно почерпнуть дополнительный опыт или поделиться собственными идеями. Школы и ассоциации устраивают соревнования по робототехнике, на которых кроме участия, образуется интеллектуальный круг общения.

Комплектующие Lego Mindstorms EV3

Основа для обучения, достижений, выражения собственного творческого взгляда — программируемый блок Mindstorms EV3, который пришел на смену блоку NXT в 2013 году. Данный блок имеет монохромный графический дисплей, порты для датчиков и сервомоторов, слот для SD карты, кнопки управления. Благодаря наличию SD карты, есть возможность установить стороннюю операционную систему и программировать блок на языках Java, Python и других. С помощью протоколов WiFi и Bluetooth можно управлять блоком или передавать данные на компьютер. В комплекте Lego Mindstorms EV3 присутствуют большой сервомотор и средний сервомотор. Так же в комплект Lego Mindstorms EV3 входят ряд датчиков, а именно: датчик касания, ультразвуковой датчик, инфракрасный датчик, датчик температуры, датчик цвета, гироскопический датчик. В зависимости от набора в комплект Lego Mindstorms EV3 может входить аккумуляторная батарея, зарядное устройство, инфракрасный маяк. Если вы собрались заниматься робототехникой дома, рекомендуем начать со Стартового комплекта. Все другие комплектующие можно купить по мере необходимости.

Запасные части Lego Mindstorms EV3

Основа конструирования роботов Лего — детали Lego Technic. В качестве запасных частей для Lego Mindstorms EV3 подойдут части любых конструкторов этой серии Лего. Даже если у вас еще нет других конструкторов и какая-то мелкая деталь потеряется в процессе игры — не беда, наборы запасных частей Lego Mindstorms EV3 вы всегда сможете купить в нашем магазине.

Робототехника дома

Достаточно купить робота Лего и вы откроете для своего ребенка новый мир. Если ребенок уже посещает курсы робототехники, купить робота для дома будет большим шагом для ускорения обучения. Стартовый комплект Lego Mindstorms EV3 разработан с учетом максимума возможностей для развития навыков программирования и конструирования. Производитель Лего бесплатно предоставляет программное обеспечение, учебные материалы, инструкции по сборке. Скачать ПО для робототехники дома можно с официального сайта https://education.lego.com/ru-ru/educationdownloads/downloads Кроме обучения, игра с роботом Лего дома, это очень увлекательный процесс. Даже взрослым будет интересно поучаствовать в отладке алгоритмов поведения робота. Робототехника дома это не только обучение, но и игра. Можно устраивать домашние соревнования роботов, при этом купить робота Lego Mindstorms EV3 достаточно одного, а далее каждая команда загружает свою программу по очереди.

www.stormind.ru

Знакомство с конструктором Lego mindstorms EV3. Наш первый робот

Содержание урока

Введение:

Задача данного курса — познакомить вас с конструктором Lego mindstorms. Научить собирать базовые конструкции роботов, программировать их под определенные задачи, разобрать с вами базовые решения наиболее распространенных задач-соревнований. 

Курс рассчитан на делающих первые шаги в мир робототехники с помощью конструктора Lego mindstorms. Хотя все примеры роботов в этом курсе сделаны с помощью конструктора Lego mindstorms EV3, программирование роботов объясняется на примере среды разработки Lego mindstorms EV3, тем не менее, владельцы Lego mindstorms NXT тоже могут присоединиться к изучению данного курса, и, надеемся, найдут для себя тоже полезное…

 

1.1.   Что в наборе? Классификация деталей, крепление деталей между собой, главный блок, моторы, датчики

Давайте начнем знакомиться с конструктором Lego mindstorms EV3. Распечатав конструктор, мы найдем в нем множество разнообразных деталей. Если вы знакомы с традиционными кирпичиками Lego, но раньше вам не приходилось сталкиваться с наборами Lego серии Technic, ты, возможно, вы будете слегка обескуражены видом непривычных деталей. Однако, разобраться с ними совсем несложно. Итак, условно разделим все детали на несколько категорий. На рисунке представлены детали, называемые балками (иногда для этих деталей можно встретить название — бим (beam)) Балки исполняют роль каркаса (скелета вашего робота), 

Балки конструктора Lego mindstorms

Рис. 1

Следующая группа деталей служит для соединения балок между собой, с блоком и датчиками. Детали, имеющие крестообразное сечение, называются осями (иногда штифтами) и служат для передачи вращения от моторов к колесам и шестерням. Детали, похожие на цилиндры (имеющие в сечении окружность) называются пинами (от англ. pin — шпилька), 

Соединительные элементы конструктора Lego mindstorms

Рис. 2

Представленный ниже рисунок демонстрирует вам различные варианты соединения балок с помощью пинов. 

Пример соединения элементов в конструкторе Lego mindstorms

Рис. 3

Следующую группу деталей называют коннекторами. Их главная задача — соединение балок в различных плоскостях, изменение угла соединения деталей и подсоединение датчиков к роботу.

Коннекторы конструктора Lego mindstorms

Рис. 4

Переходим к следующей группе деталей. Шестерни предназначены для передачи вращения от моторов к другим элементам конструкции робота. Как правило, это колеса, но в тоже время шестерни могут широко применяться и в различных конструкциях роботов, не предполагающих вращение. С ними мы непременно еще не раз встретимся при конструировании сложных механизмов.

Шестерни конструктора Lego mindstorms

Рис. 5

Ну и, конечно же, движение в пространстве нашему роботу обеспечивают различные колеса и гусеницы, представленные в наборе.

Колеса и гусеницы конструктора Lego mindstorms

Рис. 6

Следующая группа деталей несет в себе декоративные функции. С их помощью мы можем украсить нашего робота, придать ему неповторимый вид.

Декоративные детали конструктора Lego mindstorms

Рис. 7

В набор Lego mindstorms EV3 входят два больших мотора. Моторы выполняют роль мышц или силовых элементов нашего робота. Большие моторы, наиболее часто используются для передачи вращения на колеса, тем самым, обеспечивая движение робота. Можно сказать, что эти моторы выполняют ту же роль, что и ноги человека.

 Большой мотор конструктора Lego mindstorms

Рис. 8

Один средний мотор, который также входит в набор Lego mindstorms EV3 выполняет роль движущей силы для различного навесного оборудования робота (клешни, модули захвата, различные манипуляторы) По аналогии с большими моторами отведем среднему мотору ту же роль, которую у нас выполняют руки.

Средний мотор конструктора Lego mindstorms

Рис. 9

Датчики, входящие в набор Lego mindstorms, представляют роботу необходимую информацию из внешней среды. Главная задача программиста — научиться извлекать и анализировать информацию, поступающую с датчиков, а затем подавать верные команды на моторы для выполнения определенных действий.

Датчики конструктора Lego mindstorms

Рис. 10

Ну и основным элементом нашего конструктора является главный блок EV3. В этом корпусе заключен мозг нашего робота. Именно здесь выполняется программа, получающая информацию с датчиков, обрабатывающая её и передающая команды моторам.

Основной модуль конструктора Lego mindstorms

Рис. 11

1.2.   Собираем робота, с помощью которого будем изучать данный курс

Настало время — собрать нашего первого робота.

На первом этапе конструкция нашего робота будет следующей: 

  • Два больших мотора, для того чтобы мы смогли научить нашего робота поворачивать
  • Два ведущих колеса, на которые будут передаваться усилия моторов.
  • Одно свободно вращающееся колесо или шаровая опора, которая будет придавать устойчивость нашему роботу.
  • Один главный блок EV3, который будет хранить  и выполнять нашу программу.
  • Некоторое количество деталей для придания конструкции законченного вида.

Такой простейший робот называется роботом-тележкой.

Вы можете попробовать поэкспериментировать или собрать робота по предложенной инструкции в зависимости от версии вашего набора EV3:

Lego mindstorms EV3 Home
small robot 31313
Lego mindstorms EV3 Education
small robot 45544

 

Как только наш робот будет готов — начнем изучение среды программирования.

1.3.   Знакомство со средой программирования

Первым делом загружаем среду программирования Lego mindstorms EV3. В главном меню программы выбираем: «Файл» — «Новый проект» или нажимаем «, показанный на рисунке стрелкой.

Создание проекта в среде программирования

Рис. 12

В одном проекте может находиться множество программ. Для того, чтобы проект корректно загружался в нашего робота необходимо в названии проекта и программ использовать только буквы латинского алфавита! Давайте назовем наш проект lessons (уроки), а первую программу — lesson-1 (урок-1). Для того, чтобы дать название проекту, воспользуемся главным меню программы: «Файл» — «Сохранить проект как…» Чтобы изменить название программы — следует сделать двойной щелчок мышью на её названии (program) и вписать свое название.

Включим центральный блок нашего робота. Для этого нажмем на центральную (самую темную) кнопку блока. С помощью USB-кабеля, идущего в комплекте с конструктором, подключим робота к компьютеру. Успешное подключение робота отразится на вкладке аппаратных средств программного обеспечения EV3 в правом нижнем углу программы.

Подключение робота к среде программирования

Рис. 13

Если подключение робота прошло успешно, то приступим к программированию и создадим нашу первую программу.

1.4.   Наша первая программа!

Давайте научим нашего робота двигаться вперед на определенное расстояние. В нижней части экрана находится палитра программирования, каждому цвету палитры соответствуют различные группы программных блоков. Выберем зеленую палитру «Действие». Она содержит блоки управления моторами, блок вывода информации на экран, блок управления звуком и кнопками контроллера EV3 (главного блока). Выберем блок «Рулевое управление и перетащим его в область программирования (центральная область программы).

Программный блок - Рулевое управление

Рис. 14

Каждая программа состоит из цепочки блоков, задающих определенное действие или проверяющих различные условия. Каждый блок имеет множество различных параметров. Первый, оранжевый блок с зеленым треугольником внутри называется — «Начало». Именно с него начинается любая программа для нашего робота. Второй блок установили мы. Повторю — он называется «Рулевое управление». Его назначение — одновременное управление двумя моторами.

Параметры блока Рулевое управление

Рис. 15

Но, если вы собирали робота по инструкции, предложенной выше, то, наверное, обратили внимание, что в ней отсутствует схема подключения моторов и датчиков. Настало время с этим разобраться. Блок EV3 имеет 4 порта, обозначенных цифрами: 1, 2, 3, и 4. Эти порты служат для подключения только датчиков. Для подключения моторов служат порты, обозначенные буквами: A, B, C и D. Можно подключать моторы в любые свободные порты, предназначенные для них. Но в случае управляемой тележки рекомендовано подключать моторы в порты: B и C. Давайте сейчас возьмем два соединительных кабеля длиной 25 см, левый мотор подключим к порту B, а правый — к порту C. Именно это подключение выбрано по умолчанию в блоке «Рулевое управление». Специальная кнопка, обозначенная стрелкой, отвечает за режим работы блока. Для первой программы выберем режим: «Включить на количество оборотов». Значение 0 под черной стрелочкой на блоке означает прямолинейное движение, когда оба мотора крутятся с одинаковой скоростью. Число 75 задает мощность моторов, чем больше это значение, тем быстрее поедет наш робот. Цифра 2 задает количество оборотов каждого из моторов, на которое они должны провернуться. 

Итак, наша первая программа готова. Загружаем ее в нашего робота. Для этого нажимаем кнопку «Загрузить» на вкладке аппаратных средств и отсоединяем USB-кабель от робота.

 Загрузить программу в робота

Рис. 16

 

Устанавливаем робота на ровную поверхность. С помощью стрелок на блоке EV3 заходим в папку нашего проекта, выбираем программу lesson-1 и центральной кнопкой блока EV3 запускаем ее на выполнение.

Наш проект на экране блока EV3

Рис. 17

robot-help.ru

Конструктор Lego Mindstorms EV3 для быстрого старта в робототехнике.

Конструктор Lego Mindstorms EV3 появился в 2013 году и сразу же завоевал популярность. Полностью название набора звучит как Lego Mindstorms Education EV3. Где EV 3 – это evolution 3, то есть эволюция, развитие. Соответственно третья версия Lego Mindstorms. Первая версия конструктора комплектовалась микроконтроллером или микрокомпьютером RCX, вторая NXT.

Содержание статьи

Есть две разновидности конструктора Лего EV3.

  1. Lego Mindstorms EV3 31313 – для домашнего пользования.
  2. Lego Mindstorms EV3 45544 базовый набор – для образовательных целей.

Конструктор Lego Mindstorms EV3

Также выпускается несколько дополнительных наборов, которые расширяют возможности Лего EV3. Например ресурсный набор Lego Mindstorms EV3 45560, который дополняет базовый набор.

Lego Mindstorms EV3 31313

Это так называемая домашняя версия. Хотя ее также можно использовать в образовательных целях в школах, кружках и т.д. Она больше предназначена для детей и любителей робототехники. Lego 31313 часто продается в магазинах игрушек.

Lego Mindstorms EV3 31313

Это коробочная версия и в ней нет пластиковой коробки для деталей. Инструкции для создания моделей роботов можно скачать с официального сайта. Программное обеспечение также скачивается с официального сайта.

Официальный сайт Lego

На базе Lego Mindstorms EV3 31313 можно построить пять различных моделей роботов.

  1. Робот скорпион
  2. Робот высокой проходимости на гусеницах
  3. Робот кобра
  4. Робот трактор с захватом
  5. Человекообразный робот

Также дополнительно можно создать еще 12 бонусных моделей.

В конструктор Lego Mindstorms EV3 31313 входит инфракрасный пульт дистанционного управления и инфракрасный датчик. С их помощью можно дистанционно управлять роботом.

инракрасный пульт управления и инфракрасный датчик

Также инфракрасный пульт может использоваться как инфракрасный маяк. Роботом можно управлять и со смартфона при помощи специального приложения.

Базовый набор Lego Mindstorms Education EV3

Базовый набор считается образовательной версией и предназначен больше для использования в образовательных учреждениях.

Lego Mindstorms EV3 45544 базовый набор

Его также можно использовать и дома. В его комплект входит удобная пластиковая коробка с отсеком для деталей. Конструктор Lego Mindstorms EV3 45544 не имеет в комплекте инфракрасного датчика и инфракрасного маяка.

Вместо них в комплект входит ультразвуковой датчик. В настоящее время программное обеспечение также находится в свободном доступе на официальном сайте. При помощи базового набора можно собрать четыре стандартных модели роботов.

  1. Робот гиробой – самобалансирующийся робот
  2. Сортировщик цветов
  3. Робот щенок
  4. Рука робота h35 – манипулятор

Также в состав EV3 45544 входит инструкция для сборки мобильной платформы.

мобильная платформа Lego EV3

Мобильная платформа позволяет быстро начать изучение различных типов движения робота с использованием датчиков.

Кроме учебного программного обеспечения на официальном сайте доступны комплекты учебных материалов.

  • Космические проекты EV3
  • Инженерные проекты EV3
  • Программа по информатике EV3
  • Физические эксперименты EV3

Ресурсный набор Lego Mindstorms EV3 45560

Конструктор Lego Mindstorms EV3 45544 базовый набор может дополнятся ресурсным набором Lego Mindstorms EV3 45560.

 

Lego 31313Он расширяет функциональные возможности базового образовательного набора. В состав ресурсного набора также входит пластиковая коробка с отсеком для деталей. Набор содержит детали механики. С помощью ресурсного набора можно дополнительно по инструкциям собрать и запрограммировать ещё пять стандартных моделей.

  1. Робот танк
  2. Робот Знап
  3. Лестничный вездеход
  4. Робот слон
  5. Фабрика спиннеров
  6. Пульт дистанционного управления

Все инструкции по сборке и программы для роботов находятся в программном обеспечении, которое устанавливается на компьютер. Но если понадобится собрать свою сложную модель, то деталей двух наборов может не хватить. Тогда, возможно, появится необходимость в приобретении дополнительных деталей.

Обзор конструктора Lego Mindstorms EV3

legoteacher.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о