LEGO Mindstorms robotok - szórakoztató robotika

A LEGO Mindstorms kivitelezője egy elektronikus egység és párosító alkatrész egy programozható robot létrehozására. A LEGO 1998-ban mutatta be az első Mindstorms készletet, és 8 évvel később, 2006-ban megjelent a LEGO Mindstorms NXT 1.0 készlet első verziója, további 3 év után, 2009-ben megjelent a készlet második verziója - a LEGO Mindstorms NXT 2.0. és végül, 2013-ban a LEGO Mindstorms EV3 készlet eladásra került.

A LEGO Mindstorms készlet mind a standard LEGO alkatrészekből áll, mint például tengelyek, fogaskerekek, gerendák, kerekek és szervomotorok, valamint motorok, érzékelők és egy programozható egység. Ezeket a készleteket erőforrás és alapvető részekre osztják.

A LEGO MINDSTORMS NXT alapkészletének három változata van:

• A 8527 LEGO MINDSTORMS 577 alkatrészt tartalmaz, amelyeket 2006-ban gyártottak. Ez a kereskedelmi csomag első verziója;

• A 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT alapkészlet 431 részből áll, 2006. évi kiadás. Ez egy alapkészlet a képzéshez, egy oktatási készlet;

• A 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 619, 2009-ben gyártott alkatrészt tartalmaz. Ez a kereskedelmi csomag második verziója.

A három készlet mindegyike tartalmaz NXT intelligens egységet, ugyanazon verzióval. A firmware különbözik, de könnyen frissíthető, így a készletek elvileg egyenértékűnek tekinthetők.

A LEGO MINDSTORMS oktatási erőforráskészletnek két verziója van:

• 9648 LEGO MINDSTORMS oktatási forráskészlet;

• 9695 LEGO MINDSTORMS oktatási erőforráskészlet.

A Resource Kit 2010 kiadása 817 részből áll, sokrétűbbek.

A 2013-as LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 alapkészlet egy 31313 verzióban érkezik, és 601 részből áll. Az "EV" az evolúciót jelenti.

A LEGO Mindstorms készletek vezérlőegységekkel vannak felszerelve, az RCX, NXT és EV3 több változatának mikrokontrollerein. Jelenleg három ilyen van, emellett vannak 1.0 módosítások is; 2.0 és 3.0.

A LEGO Mindstorms-hoz tartozó érzékelők hatalmas száma nagyszerű lehetőségeket kínál a kreativitás számára. Az érzékelők harmadik féltől is gyárthatók, például a Mindsensors és a HiTechnic. Íme néhány példa a LEGO Mindstorms NXT standard érzékelőire: NXT szervo motor fordulatszámmérő, NXT ultrahangos távolságérzékelő, NXT érintőérzékelő, NXT hangérzékelő, NXT fényérzékelő. Általában véve a lista elég széles.

Nézzük meg, mi a LEGO MINDSTORMS EV3 készlet.

Ami az EV3 töltést illeti, az intelligens egységet egy 300 MHz-es Sitara AM1808 (ARM9) processzorral látjuk el, amely a Texas Instruments-től rendelkezik, 64 MB RAM-mal, 16 MB Flash memóriával rendelkezik, valamint van egy microSDHC memóriakártya is 32 GB-ig. USB gazdagép és Bluetooth jelenlétében lehetséges a Wi-Fi csatlakoztatása USB dongle segítségével, az Apple eszközök támogatottak. Az egység fel van szerelve egy monokróm LCD kijelzővel is, 178x128 felbontásban. Minden motor és NXT érzékelő teljesen kompatibilis az EV3 egységgel. Mellesleg, az NXT mondat programozható az EV3-ra, de néhány funkció nem lesz elérhető.

A tervezővel ellátott doboz többszínű zónákkal a sávba helyezhető, és a színérzékelők tökéletesen kölcsönhatásba lépnek velük. A dobozban lévő alkatrészeket eredetileg több különálló zsákba rakják. Ezen kívül van egy sor matrica és útmutató.

Az EV3 intelligens doboz a tervező szíve. Az energiát 6 ujj elem biztosítja. Jelenleg 6 gomb található a vezérléshez, és a háttérvilágításnak három színes megjelenítési módja van. 4 bemeneti port van az érzékelők csatlakoztatásához, 4 parancs kimeneti porttal is rendelkezik. Az egység csatlakoztatása a számítógéphez - miniUSB aljzat, USB host port a kapcsolatok szervezéséhez, beépített hangszóró és a korábban említettek szerint egy memóriakártya-nyílás. A program interfész lehetővé teszi a programok létrehozását és konfigurálását közvetlenül a blokkból.

Az intelligens egység mellett a készlet tartalmaz:

2 nagy szervomotor, pontos fordulatszám-érzékelőkkel felszerelve, amelyek képesek 170 ford / perc fordulatszámra kifejteni, maximális 40 Ncm nyomatékkal.

Van egy közepes szervomotor is, a nyomaték kisebb - akár 12 Ncm-ig, azonban a sebesség elérheti a percenkénti 250-et.

Szín- és fényérzékelő, amely képes 8 szín megkülönböztetésére, legfeljebb 1 kHz mintavételi frekvenciával.

Érintésérzékelő, amely képes kattintást észlelni, megérinteni, elengedni és megszámolni a számot.

IR távirányító, távirányítóhoz alkalmazható, amely akár 2 métertől is képes jelet fogadni, távolságmérési tartományban akár 70 cm-es sugárban. 4 csatorna áll rendelkezésre a jelek egyedi vételéhez, vezérlőparancsokhoz.

Infravörös jelzőfény az IR érzékelőhöz, távirányítóként működhet. Az ügyben van egy zöld LED és egy csatornaválasztó. 4 külön csatornán, 2 méteres sugarú körben elárulható. Egy óra tétlenség után automatikusan kikapcsol. Két rózsaszínű elemmel működik.

Vezetékek.

A készletben szereplő érzékelőkön kívül további érzékelők is használhatók:

Giroszkópos érzékelő a robot forgási mozgásainak 3 fokos pontossággal történő mérésére, másodpercenként 440 fokos pillanatokra érzékeny. A lekérdezési frekvencia 1 kHz-ig.

Ultrahangos érzékelő a távolságok mérésére visszavert hullámok továbbításával és vételével. Működik szonárként és hanghullámok vevőként, mint vezérlőjelekként. Képes mérni a távolságot akár 2,5 méterig, 1 cm pontossággal.

Nem csak a LEGO érzékelők és tartozékok támogatottak, hanem a gyártók által gyártott külső modellek, például a Mindsensors és a HiTechnic. Lehetnek botkormányok, iránytűk, gyorsulásmérők stb. A különféle megoldások nagyon-nagyon szélesek.

A robot programozásához használhatja a LEGO Mindstorms EV3 Home Edition szoftvert Windows vagy OS X rendszerhez, amely könnyen letölthető a hivatalos LEGO weboldalról. Rengeteg firmware, programozási oktatóanyagok, videók, interaktív utasítások, küldetési leírások találhatók.

Az EV3 természetesen okostelefonról vezérelhető Android vagy iOS rendszeren, ehhez külön alkalmazások vannak. A programozás Java-ban és sok más nyelven lehetséges: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

A hivatalos LEGO weboldalon 17 modell található, amelyek az EV3 készletből származó különböző robotok összeszerelési útmutatásait tartalmazzák. Ezek a modellek:

A TRACK3R egy nagy keresztirányú lánctalpas robot, négy cserélhető szerszámmal.

Az SPIK3R egy skorpiórobot, amely hirtelen megfordulhat, tárgyakat megragadhat egy karommaróval, és egy villámfark visszatartja mindazt, ami útjában áll.

R3PTAR - egy 35 cm magas kobra, csúszhat a padlón, tárgyakat nagy sebességgel megtámadhat.

GRIPP3R - ez a robot képes súlyemelésre, megragadhatja, emelheti és dobhat egy dobozt.

Az EV3STORM egy nyomon követhető robot, sok küldetéssel.

BOBB3E - A Bobcat® robotrakodó az IR jelzőgombok segítségével távolról vezérelhető, és különféle tárgyakat mozgathat vagy emelhet.

BANNER PRINT3R - robotnyomtató. Szabványos jelölővel rajzolhat, vonalakat húzhat. Beállíthatja a saját rajzát.

RAC3 TRUCK - távirányító versenyautó. Felvehet pótkocsit.

DINOR3X - A Triceratops robot négy lábon sétál és fordul.

KRAZ3 - A robot reagál a hibája barátjának infravörös jelzőjére. A robotot egyéni program vagy program segítségével is vezérelheti, hogy kizárólag a hiba mögött mozogjon;

Az EV3D4 - a „Csillagok háborúja” alapján készült, követheti a tulajdonosot, mozoghat az infravörös jelzőfény mellett, kommunikálhat. Támogatja a szkriptek széles skáláját, amelyeket az új EV3 szoftverrel programozhat és bővíthet.

EL3CTRIC GUITAR - Ütve egy húrot, ujjazva az fretboard nyakát, a tremolo rendszer segítségével hihetetlen szólókat játszhat ezen a gitáron!

Az EV3MEG egy asszisztens robot, amely egy fényérzékelőnek köszönhetően pontosan mozoghat egy bizonyos szín vonalán. Felismeri az akadályokat az úton és reagál ezekre. Az infravörös jelzőfény segítségével mind önállóan, mind pedig irányítva képes mozogni.

EV3 játék - a robot el tudja rejteni a labdát a kupa alatt, majd helyette cserélheti a poharat, és meg kell kitalálnia, hol van a labda. Az IR jelző segítségével beállíthatja a szintet.

MR.B3AM - méri a LEGO® Technic gerendák hosszát, meghatározza a gerendák színét és méretét.

ROBODOZ3R - robot buldózer. Önállóan mozgatható, vagy távolról vezérelhető.Megtisztítja az utat, esik le és tolja az útban lévő tárgyakat.

Mivel ezek a készletek gondolatokat készítenek, modelleznek, kitalálnak, általában ösztönzik a kreativitást és a fejlődést, egyáltalán nem meglepő, hogy sok országban a LEGO Mindstorms készleteket használó főiskolai és iskolai oktatást széles körben alkalmazzák.

A robotok versenyei meglehetősen népszerűvé váltak, ahol minden oktatási intézmény robotok csapatait versenyeztetheti. Ilyen versenyek Oroszországban zajlanak, ezek közül a leghíresebb - RoboFest. A legjobbak közül a WRO (World Robot Olimpia) kerül megrendezésre.

Hol vásárolhat LEGO Mindstorms EV3?

A LEGO Mindstorms EV3 ára a csomagtól függ. A LEGO Mindstorms különféle konfigurációi, oktatási verziói a LEGO Education szakkereskedőktől kaphatók.

Lásd még a weboldalunkon:Készülék és programozó mikrovezérlők kezdőknek