LEGO Mindstorms -robotit - viihdyttävä robotti

LEGO Mindstorms -yhtiön rakentaja on joukko elektronisia yksiköitä ja vastakkaisia ​​osia, jotka on suunniteltu luomaan ohjelmoitava robotti. LEGO esitteli ensimmäisen Mindstorms-paketin jo vuonna 1998, ja 8 vuotta myöhemmin, vuonna 2006, julkaistiin LEGO Mindstorms NXT 1.0 -sarjan ensimmäinen versio. Kolmen vuoden kuluttua vuonna 2009 julkaistiin sarjan toinen versio - LEGO Mindstorms NXT 2.0. ja lopulta vuonna 2013 LEGO Mindstorms EV3 -sarja tuli myyntiin.

LEGO Mindstorms -sarja sisältää sekä tavalliset LEGO-osat, kuten akselit, vaihteet, palkit, pyörät ja servomoottorit, samoin kuin moottorit, anturit ja ohjelmoitavan yksikön. Nämä sarjat on jaettu resurssi- ja perusryhmiin.

LEGO MINDSTORMS NXT: n perussarjassa on kolme versiota:

• 8527 LEGO MINDSTORMS sisältää 577 osaa, jotka on valmistettu vuonna 2006. Tämä on ensimmäinen versio kaupallisesta tuotepaketista;

• 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT -sarja sisältää 431 osaa, vuoden 2006 julkaisu. Tämä on perussarja koulutukselle, opetusjoukko;

• 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 sisältää 619 osaa, jotka on valmistettu vuonna 2009. Tämä on kaupallisen sarjan toinen versio.

Jokainen kolmesta sarjasta sisältää saman version NXT-smart-yksikön. Laiteohjelmisto on erilainen, mutta se päivitetään helposti, joten sarjoja voidaan pitää periaatteessa vastaavina.

LEGO MINDSTORMS koulutusresurssijoukolla on kaksi versiota:

• 9648 LEGO MINDSTORMS koulutusresurssijoukko;

• 9695 LEGO MINDSTORMS koulutusresurssijoukko.

Resurssipakkauksen 2010 julkaisu sisältää 817 osaa, ne ovat monipuolisempia.

Vuoden 2013 LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 -kantapakkaus on yksi versio 31313 ja sisältää 601 osaa. "EV" tarkoittaa evoluutiota.

LEGO Mindstorms -sarjat on varustettu ohjausyksiköillä mikrokontrollereissa, joissa on useita RCX-, NXT- ja EV3-versioita. Tällä hetkellä niitä on kolme, lisäksi on muutoksia 1.0; 2.0 ja 3.0.

LEGO Mindstorms -sarjan mukana tuleva valtava määrä antureita avaa suuria mahdollisuuksia luovuudelle. Antureita on saatavana myös valmistajilta, kuten Mindsensors ja HiTechnic. Tässä on vain muutama esimerkki LEGO Mindstorms NXT: n vakioantureista: NXT servomoottorin kierroslukumittari, NXT ultraäänietäisyysanturi, NXT kosketusanturi, NXT äänianturi, NXT valotunnistin. Yleensä luettelo on melko laaja.

Katsotaanpa mikä on LEGO MINDSTORMS EV3 -sarja.

Mitä tulee EV3-täyteeseen, älykkyysyksikkö on varustettu Texas Instrumentsin 300 MHz: n Sitara AM1808 (ARM9) -prosessorilla, siinä on 64 Mt RAM-muistia, 16 Mt Flash-muistia, ja siellä on myös microSDHC-paikka muistikorteille, joiden enimmäismäärä on 32 Gt. Jos USB-isäntä ja Bluetooth ovat läsnä, Wi-Fi USB-donglen kautta on mahdollista, Applen laitteita tuetaan. Yksikkö on myös varustettu yksivärisellä LCD-näytöllä, tarkkuus 178x128. Kaikki moottorit ja NXT-anturit ovat täysin yhteensopivia EV3-yksikön kanssa. Muuten, NXT-lohko voidaan ohjelmoida EV3: lle, mutta jotkut toiminnot eivät ole käytettävissä.

Suunnittelijan kanssa varustettu laatikko voidaan sijoittaa raitaan monivärisillä vyöhykkeillä, ja värianturit ovat täydellisessä vuorovaikutuksessa niiden kanssa. Laatikon osat asetetaan alun perin useisiin erillisiin pusseihin. Lisäksi on joukko tarroja ja ohjeita.

EV3 Intelligent Box on suunnittelijan sydän. Virtaa saa 6 sormen paristoa. Ohjausta varten on 6 painiketta, ja taustavalossa on kolme värinäyttötilaa. Anturien kytkemistä varten on 4 tuloporttia, on myös 4 komennon lähtöporttia. Laitteen kytkeminen tietokoneeseen - miniUSB-liitäntä, USB-isäntäportti yhteyksien järjestämistä varten, integroitu kaiutin ja kuten aiemmin mainittiin, muistikorttipaikka. Ohjelmarajapinnan avulla voit luoda ja määrittää ohjelmia suoraan lohkosta.

Älyyksikön lisäksi pakkaus sisältää:

2 suurta servomoottoria, joissa on tarkat kiertoanturit ja jotka kykenevät kehittämään 170 rpm enimmäisvääntömomentilla 40 Ncm.

Siellä on myös yksi keskimääräinen servomoottori, vääntömomentti on pienempi - jopa 12 Ncm, nopeus voi kuitenkin olla 250 minuutissa.

Väri- ja valoanturi, jolla voidaan erottaa 8 väriä näytteenottotaajuudella jopa 1 kHz.

Kosketusanturi, joka pystyy havaitsemaan napsautuksen, koskettamaan, vapauttamaan sen ja laskemaan niiden lukumäärän.

IR-etäisyysanturi, soveltuu kauko-ohjaukseen, joka kykenee vastaanottamaan signaalin jopa 2 metristä, etäisyysmittausalue jopa 70 cm: n säteellä.Signaalien yksilölliseen vastaanottamiseen on käytettävissä 4 kanavaa, ohjauskomennot.

Infrapunavalo infrapuna-anturille, voi toimia kaukosäätimenä. Kotelossa on vihreä merkkivalo ja kanavanvalitsin. Voi pettää 4 erillisessä kanavassa 2 metrin säteellä. Sammuttuu automaattisesti tunnin toimimattomuuden jälkeen. Sitä saa kaksi pinky paristoa.

Johtoja.

Pakkauksessa olevien anturien lisäksi voidaan käyttää myös muita antureita:

Gyroskooppinen anturi robotin pyörimisliikkeiden mittaamiseksi tarkkuudella 3 astetta, herkkä hetkeille jopa 440 astetta sekunnissa. Äänestystaajuus jopa 1 kHz.

Ultraäänianturi etäisyyksien mittaamiseen lähettämällä ja vastaanottamalla heijastuneita aaltoja. Se voi toimia sonarina ja ääniaallon vastaanottimena ohjaussignaalina. Pystyy mittaamaan 2,5 metrin etäisyydet 1 cm tarkkuudella.

LEGO-antureiden ja lisävarusteiden lisäksi tuetaan myös muiden valmistajien malleja, kuten Mindsensors ja HiTechnic. Se voi olla ohjaussauva, kompassi, kiihtyvyysanturi jne. Eri ratkaisuvalikoima on erittäin, erittäin laaja.

Ohjelmoidaksesi robotin voit käyttää LEGO Mindstorms EV3 Home Edition -ohjelmistoa Windowsille tai OS X: lle, joka on helppo ladata viralliselle LEGO-verkkosivustolle. Siellä on myös runsaasti laiteohjelmistoja, ohjelmointimateriaaleja, videoita, vuorovaikutteisia ohjeita, tehtäväkuvauksia.

Tietysti EV3: ta voidaan ohjata älypuhelimella Androidilla tai iOS: lla, tähän on erillisiä sovelluksia. Ohjelmointi on mahdollista Java: lla ja monilla muilla kielillä: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

LEGO-virallisilta verkkosivuilta löydät 17 mallia, joissa on ohjeet erilaisten robottien kokoamiseksi EV3-sarjasta. Nämä mallit ovat:

TRACK3R on korkea-telaketjuinen indeksointirobotti, jossa on neljä vaihdettavaa työkalua.

SPIK3R on skorpionirobotti, se voi kääntyä jyrkästi ympäri, tarttua esineisiin kynsi-murskaimella ja salamanpää hävittää kaiken, mikä on matkalla.

R3PTAR - 35 cm pitkä kobra, voi liukua lattialle, hyökätä esineisiin suurella nopeudella.

GRIPP3R - tämä robotti pystyy nostamaan painoja, voi tarttua, nostaa ja heittää tölkin.

EV3STORM on seurattu robotti, jolla on monia tehtäviä.

BOBB3E - Bobcat® -robotikuormaaja, jolla on etäohjaus IR-majakojen painikkeilla, voi siirtää tai nostaa erilaisia ​​esineitä.

BANNER PRINT3R - robottitulostin. Hän voi piirtää säännöllisellä merkinnällä, piirtää viivoja. Voit asettaa oman piirustuksen.

RAC3 TRUCK - kauko-ohjattava kilpa-auto. Voit lisätä trailerin.

DINOR3X - Triceratops-robotti kävelee ja kääntää neljä jalkaa.

KRAZ3 - Robotti reagoi vikaystävänsä infrapunavaloon. Voit myös hallita robottia mukautetulla ohjelmalla tai ohjelmalla siten, että se liikkuu yksinomaan virheen takana;

Tähtien sotaan perustuva EV3D4 voi seurata omistajaa, liikkua infrapunavalojen välillä, kommunikoida. Se tukee laajaa skriptijoukkoa, joka voidaan ohjelmoida ja laajentaa käyttämällä uutta EV3-ohjelmistoa.

EL3CTRIC GUITAR - Kun lyö yksi naru, sormetaan raitalevyn kaulaa, käyttämällä tremolo-järjestelmää, voit soittaa uskomattomia sooloja tällä kitaralla!

EV3MEG on apurobotti, joka voi liikkua tarkalleen tietyn värin linjoja valoanturin ansiosta. Tunnistaa tiellä olevat esteet ja reagoi niihin. Se pystyy liikkumaan sekä itsenäisesti että hallittavana infrapunavaloilla.

Peli EV3 - robotti voi piilottaa pallon kupin alla, vaihtaa sitten kuppeja paikoilleen, ja sinun on arvattava, missä pallo on. IR-majakan avulla voit asettaa tason.

MR.B3AM - mittaa LEGO® Technic -palkkien pituuden, määrittää palkkien värin ja koon.

ROBODOZ3R - robotti puskutraktori. Se voi liikkua itsenäisesti tai olla kauko-ohjattavissa.Puhdistaa tiensä, pudottuaan ja työntääkseen tiellä olevia esineitä.

Koska nämä sarjat saavat sinut ajattelemaan, mallintamaan, keksimään, yleensä edistämään luovuutta ja kehitystä, ei ole ollenkaan yllättävää, että monissa maissa LEGO Mindstorms -sarjoja käyttävät korkeakoulujen ja koulujen koulutukset toteutetaan laajasti.

Robottikilpailuista on tullut melko suosittuja, joissa jokainen oppilaitos voi laittaa robottijoukkueet kilpailuihin. Tällaisia ​​kilpailuja järjestetään Venäjällä, tunnetuimmista sellaisista tapahtumista - RoboFest. Paras parhaista menee maailman robottiolympialaisille - WRO (World Robot Olympiad).

Mistä ostaa LEGO Mindstorms EV3?

LEGO Mindstorms EV3: n hinta riippuu pakettipaketista. Erilaisia ​​LEGO Mindstorms -kokoonpanoja ja niiden koulutusversioita on saatavana erikoistuneilta LEGO Education -jälleenmyyjiltä.

Katso myös verkkosivuiltamme:Laite- ja ohjelmointi mikro-ohjaimet aloittelijoille