LEGO ρομπότ Mindstorms - διασκεδαστική ρομποτική

Ο κατασκευαστής του LEGO Mindstorms είναι ένα σύνολο ηλεκτρονικών μονάδων και εξαρτημάτων που έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργήσουν ένα προγραμματιζόμενο ρομπότ. Η LEGO παρουσίασε το πρώτο κιτ Mindstorms το 1998 και 8 χρόνια αργότερα, το 2006 κυκλοφόρησε η πρώτη έκδοση του κιτ LEGO Mindstorms NXT 1.0. Μετά από άλλα 3 χρόνια, το 2009 κυκλοφόρησε η δεύτερη έκδοση του κιτ LEGO Mindstorms NXT 2.0. και τέλος, το 2013, το σετ LEGO Mindstorms EV3 κυκλοφόρησε.

Το κιτ LEGO Mindstorms περιλαμβάνει και τα στάνταρ μέρη LEGO, όπως άξονες, γρανάζια, δοκούς, τροχούς και σερβοκινητήρες, καθώς και κινητήρες, αισθητήρες και προγραμματιζόμενη μονάδα. Αυτά τα σύνολα χωρίζονται σε πόρους και βασικά.

Το βασικό σετ LEGO MINDSTORMS NXT έχει τρεις εκδόσεις:

• Το 8527 LEGO MINDSTORMS περιέχει 577 κομμάτια, κατασκευασμένα το 2006. Αυτή είναι η πρώτη έκδοση της εμπορικής σουίτας.

• 9797 LEGO MINDSTORMS Εκπαίδευση Το σύνολο NXT Base περιέχει 431 μέρη, κυκλοφορία του 2006. Πρόκειται για ένα βασικό σύνολο για εκπαίδευση, ένα εκπαιδευτικό σύνολο.

• Το 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 περιέχει 619 κομμάτια που κατασκευάστηκαν το 2009. Αυτή είναι η δεύτερη έκδοση της εμπορικής σουίτας.

Κάθε μία από τις τρεις ομάδες περιλαμβάνει μια έξυπνη μονάδα NXT της ίδιας έκδοσης. Το υλικολογισμικό είναι διαφορετικό, αλλά ενημερώνεται εύκολα, έτσι ώστε τα σύνολα μπορούν να θεωρηθούν ισοδύναμα κατ 'αρχήν.

Το εκπαιδευτικό σύνολο πόρων LEGO MINDSTORMS έχει δύο εκδόσεις:

• 9648 LEGO MINDSTORMS Σετ εκπαιδευτικών πόρων,

• 9695 LEGO MINDSTORMS Σετ εκπαιδευτικών πόρων.

Η έκδοση του κιτ πόρων 2010 περιέχει 817 μέρη, είναι πιο ποικίλα.

Το κιτ βάσης LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 του 2013 έρχεται σε μία έκδοση 31313 και περιέχει 601 μέρη. Το "EV" σημαίνει Evolution.

Τα κιτ LEGO Mindstorms είναι εξοπλισμένα με μονάδες ελέγχου σε μικροελεγκτές διαφόρων εκδόσεων RCX, NXT και EV3. Προς το παρόν υπάρχουν τρία από αυτά, επιπλέον υπάρχουν τροποποιήσεις 1,0. 2.0 και 3.0.

Ο τεράστιος αριθμός αισθητήρων που έρχονται με το LEGO Mindstorms δημιουργεί μεγάλες ευκαιρίες για δημιουργικότητα. Οι αισθητήρες διατίθενται επίσης από κατασκευαστές τρίτων κατασκευαστών όπως οι Mindsensors και HiTechnic. Εδώ είναι μερικά μόνο παραδείγματα τυπικών αισθητήρων για το LEGO Mindstorms NXT: σέρβο ταχύμετρο NXT, αισθητήρας απόστασης NXT υπερήχων, αισθητήρας αφής NXT, αισθητήρας ήχου NXT, αισθητήρας φωτός NXT. Γενικά, ο κατάλογος είναι αρκετά εκτεταμένος.

Ας ρίξουμε μια ματιά στο τι είναι το κιτ LEGO MINDSTORMS EV3.

Όσο για το γέμισμα EV3, η έξυπνη μονάδα είναι εξοπλισμένη με επεξεργαστή Sitara AM1808 (ARM9) 300 MHz από την Texas Instruments, διαθέτει 64 MB μνήμης RAM, μνήμη Flash 16 MB και υπάρχει επίσης υποδοχή microSDHC για κάρτες μνήμης μέχρι 32 GB. Με την παρουσία USB host και Bluetooth, είναι δυνατή η Wi-Fi μέσω USB dongle, υποστηρίζονται συσκευές Apple. Η μονάδα είναι επίσης εξοπλισμένη με μονόχρωμη οθόνη LCD, ανάλυση 178x128. Όλοι οι κινητήρες και οι αισθητήρες NXT είναι πλήρως συμβατοί με τη μονάδα EV3. Παρεμπιπτόντως, το μπλοκ NXT μπορεί να προγραμματιστεί για EV3, αλλά ορισμένες λειτουργίες δεν θα είναι διαθέσιμες.

Το κουτί με τον σχεδιαστή μπορεί να αναπτυχθεί στην τροχιά με πολύχρωμες ζώνες και οι αισθητήρες χρώματος θα αλληλεπιδρούν τέλεια μαζί τους. Τα μέρη του κουτιού είναι αρχικά τοποθετημένα σε διάφορους χωριστούς σάκους. Επιπλέον, υπάρχει ένα σύνολο αυτοκόλλητων και οδηγιών.

Το EV3 Intelligent Box είναι η καρδιά του σχεδιαστή. Η τροφοδοσία παρέχεται από μπαταρίες 6 δακτύλων. Υπάρχουν 6 κουμπιά ελέγχου και ο οπίσθιος φωτισμός έχει τρεις λειτουργίες προβολής χρώματος. Υπάρχουν 4 θύρες εισόδου για τη σύνδεση αισθητήρων, υπάρχουν επίσης 4 θύρες εξόδου εντολών. Για να συνδέσετε τη μονάδα σε έναν υπολογιστή - μια υποδοχή miniUSB, μια θύρα υποδοχής USB για την οργάνωση συνδέσεων, ένα ενσωματωμένο ηχείο και, όπως προαναφέρθηκε, μια υποδοχή κάρτας μνήμης. Η διεπαφή προγράμματος σάς επιτρέπει να δημιουργείτε και να διαμορφώνετε προγράμματα απευθείας από το μπλοκ.

Εκτός από την έξυπνη μονάδα, το κιτ περιλαμβάνει:

2 μεγάλοι σερβοκινητήρες που είναι εξοπλισμένοι με ακριβείς αισθητήρες περιστροφής και μπορούν να αναπτύξουν 170 σ.α.λ. με μέγιστη ροπή 40 Ncm.

Υπάρχει επίσης ένας μεσαίος σερβοκινητήρας, η ροπή είναι μικρότερη - μέχρι 12 Ncm, ωστόσο η ταχύτητα μπορεί να φτάσει τα 250 ανά λεπτό.

Αισθητήρας χρώματος και φωτός με δυνατότητα να διακρίνει 8 χρώματα με ρυθμό δειγματοληψίας μέχρι 1 kHz.

Ο αισθητήρας αφής μπορεί να ανιχνεύσει ένα κλικ, να αγγίξει, να απελευθερώσει και να μετρήσει τον αριθμό του.

IR αισθητήρα απόστασης, κατάλληλος για τηλεχειρισμό, ικανός να λαμβάνει σήμα ακόμα και από 2 μέτρα, με εύρος μέτρησης απόστασης σε ακτίνα έως 70 cm. Υπάρχουν 4 κανάλια για ατομική λήψη σημάτων, εντολές ελέγχου.

Υπέρυθρος φάρος για αισθητήρα IR, μπορεί να λειτουργήσει ως τηλεχειριστήριο. Στην περίπτωση υπάρχει μια πράσινη ενδεικτική λυχνία LED και ένας επιλογέας καναλιού. Μπορεί να προδίδει σε 4 ξεχωριστά κανάλια σε ακτίνα 2 μέτρων. Απενεργοποιείται αυτόματα μετά από μια ώρα αδράνειας. Τροφοδοτείται από δύο μπαταρίες.

Καλώδια.

Εκτός από τους αισθητήρες που περιλαμβάνονται στο κιτ, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλοι αισθητήρες:

Γυροσκοπικός αισθητήρας για τη μέτρηση των περιστροφικών κινήσεων του ρομπότ με ακρίβεια 3 μοίρες, ευαίσθητη σε ροπές μέχρι 440 μοίρες ανά δευτερόλεπτο. Συχνότητα κλήσης έως 1 kHz.

Ένας υπερηχητικός αισθητήρας για τη μέτρηση των αποστάσεων με τη μετάδοση και λήψη των ανακλώμενων κυμάτων. Μπορεί να λειτουργεί ως ηχοβολιστής και ως δέκτης ηχητικών κυμάτων ως σήματα ελέγχου. Μπορεί να μετρήσει αποστάσεις μέχρι 2,5 μέτρα με ακρίβεια 1 cm.

Δεν υποστηρίζονται μόνο αισθητήρες και αξεσουάρ LEGO, αλλά και μοντέλα τρίτων όπως τα Mindsensors και HiTechnic. Μπορούν να είναι χειριστήρια, πυξίδες, επιταχυνσιόμετρα, κλπ. Η γκάμα των διαφόρων λύσεων είναι πολύ, πολύ μεγάλη.

Για να προγραμματίσετε το ρομπότ, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το λογισμικό LEGO Mindstorms EV3 Home Edition για Windows ή OS X, το οποίο μπορείτε εύκολα να κατεβάσετε στον επίσημο δικτυακό τόπο της LEGO. Υπάρχει επίσης αφθονία υλικολογισμικού, εκπαιδευτικό υλικό για προγραμματισμό, βίντεο, διαδραστικές οδηγίες, περιγραφές αποστολών.

Φυσικά, το EV3 μπορεί να ελέγχεται από ένα smartphone σε Android ή iOS, υπάρχουν ξεχωριστές εφαρμογές για αυτό. Ο προγραμματισμός είναι δυνατός σε Java και σε πολλές άλλες γλώσσες: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

Στην επίσημη ιστοσελίδα του LEGO, μπορείτε να βρείτε 17 μοντέλα με οδηγίες για τη συναρμολόγηση διαφορετικών ρομπότ από το κιτ EV3. Αυτά τα μοντέλα είναι:

Το TRACK3R είναι ένα ρομπότ ερπύστριας υψηλής ανάλυσης με τέσσερα εναλλάξιμα εργαλεία.

Το SPIK3R είναι ένα ρομπότ σκορπιού, μπορεί να γυρίσει απότομα, να αρπάξει τα αντικείμενα με ένα θραυστήρα και μια ουρά από αστραπή θα αποκρούσει όλα όσα μπαίνει στο δρόμο του.

Το R3PTAR - μια ψηλή κόμπρα 35 cm, μπορεί να γλιστρήσει στο πάτωμα, να επιτεθεί σε αντικείμενα με κυνόδοντες σε υψηλή ταχύτητα.

GRIPP3R - αυτό το ρομπότ είναι σε θέση να ανυψώνει τα βάρη, μπορεί να αρπάξει, να σηκώσει και να ρίξει ένα κουτί.

Το EV3STORM είναι ένα παρακολουθούμενο ρομπότ με πολλές αποστολές.

BOBB3E - Ο φορτωτής ρομπότ Bobcat® με δυνατότητα τηλεχειρισμού χρησιμοποιώντας τα πλήκτρα του IR beacon, μπορεί να μετακινήσει ή να ανυψώσει διάφορα αντικείμενα.

BANNER PRINT3R - εκτυπωτής ρομπότ. Μπορεί να σχεδιάσει με ένα κανονικό δείκτη, γραμμές γραμμής. Μπορείτε να ορίσετε το δικό σας σχέδιο.

RAC3 TRUCK - ένα τηλεκατευθυνόμενο αγωνιστικό φορτηγό. Μπορείτε να προσθέσετε ένα τρέιλερ.

DINOR3X - Το ρομπότ Triceratops περπατά και γυρίζει σε τέσσερα πόδια.

KRAZ3 - Το ρομπότ αντιδρά στον υπέρυθρο φάρο του φίλου του σφάλματος. Μπορείτε επίσης να ελέγξετε το ρομπότ χρησιμοποιώντας ένα προσαρμοσμένο πρόγραμμα ή πρόγραμμα έτσι ώστε να κινείται αποκλειστικά πίσω από το σφάλμα.

Το EV3D4 - που δημιουργήθηκε με βάση τους "Star Wars", μπορεί να ακολουθήσει τον ιδιοκτήτη, να κινηθεί γύρω από τον υπέρυθρο φάρο, να επικοινωνήσει. Υποστηρίζει ένα εκτεταμένο σύνολο σεναρίων που μπορούν να προγραμματιστούν και να επεκταθούν χρησιμοποιώντας το νέο λογισμικό EV3.

EL3CTRIC GUITAR - Το χτύπημα μιας χορδής, με το δάχτυλο του fretboard, χρησιμοποιώντας το σύστημα tremolo, μπορείτε να παίξετε απίστευτα σόλο στην κιθάρα!

Το EV3MEG είναι ένα βοηθητικό ρομπότ που μπορεί να μετακινηθεί ακριβώς κατά μήκος γραμμών συγκεκριμένου χρώματος, χάρη στον αισθητήρα φωτός. Εντοπίζει εμπόδια στο δρόμο και αντιδρά σε αυτά. Είναι σε θέση να μετακινηθεί τόσο ανεξάρτητα όσο και ελεγχόμενο χρησιμοποιώντας υπέρυθρο φάρο.

Παιχνίδι EV3 - το ρομπότ μπορεί να κρύψει την μπάλα κάτω από το κύπελλο, στη συνέχεια να αλλάξει τα φλιτζάνια σε μέρη, και πρέπει να μαντέψετε πού είναι η μπάλα. Χρησιμοποιώντας το IR beacon, μπορείτε να ρυθμίσετε το επίπεδο.

MR.B3AM - μετρά το μήκος των δοκών LEGO® Technic, καθορίζει το χρώμα και το μέγεθος των δοκών.

ROBODOZ3R - ένα μπουλντόζα ρομπότ. Μπορεί να κινείται ανεξάρτητα ή να ελέγχεται εξ αποστάσεως.Καθαρίζει το δρόμο του, πέφτει και πιέζει αντικείμενα που βρίσκονται στο δρόμο.

Λόγω του γεγονότος ότι αυτά τα πακέτα σας κάνουν να σκεφτείτε, να δημιουργήσετε μοντέλα, να εφεύρουν, εν γένει να ενθαρρύνετε τη δημιουργικότητα και την ανάπτυξη, δεν είναι καθόλου εκπληκτικό το γεγονός ότι σε πολλές χώρες το κολέγιο και η σχολική εκπαίδευση με τα κιτ LEGO Mindstorms εφαρμόζεται ευρέως.

Οι διαγωνισμοί ρομπότ έχουν γίνει αρκετά δημοφιλείς, όπου κάθε εκπαιδευτικό ίδρυμα μπορεί να βάλει τις ομάδες ρομποτικών σε διαγωνισμούς. Οι διαγωνισμοί αυτοί διεξάγονται στη Ρωσία, το πιο διάσημο από αυτά τα γεγονότα - το RoboFest. Τα καλύτερα από τα καλύτερα πηγαίνουν στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομπότ - WRO (Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομπότ).

Που να αγορασετε το LEGO Mindstorms EV3;

Η τιμή του LEGO Mindstorms EV3 εξαρτάται από τη δέσμη πακέτων. Διάφορες διαμορφώσεις του LEGO Mindstorms, οι εκπαιδευτικές του εκδόσεις, διατίθενται από τους ειδικούς λιανοπωλητές της LEGO Education.

Δείτε επίσης στην ιστοσελίδα μας:Συσκευές και μικροελεγκτές προγραμματισμού για αρχάριους