Как сделать из лего майндстормс

Обзор игрушки Lego Mindstorms 31313 Лего Майндстормс EV3

Доброго дня друзья, к чему бы такое начало? А вот к чему: сегодня в наши цепкие лапки попал потрясающий, нет, не то слово, фантастически прекрасный набор конструктора LEGO — 31313 Лего Майндстормс! Чем же он так интересен, спросите Вы? Дело в том, что этот набор позволяет собирать самых настоящих роботов и программировать их, а ещё, его можно использовать в качестве набора датчиков, сервомоторчиков сенсоров и других полезных штук, чтобы оживить свои модели!

Всех слабонервных просим отойти от мониторов или перейти на другую страницу нашего сайта, потому что мы приступаем. В этот раз обзор будет очень подробным, мы постараемся не упустить ни одной мелочи. Поехали!

Часть первая. Прелюдия.

Мы не будем мучить Вас рассказами об истории компании LEGO. Просто предоставим несколько сухих фактов: — первые кубики Лего появились в 1949 году — 1963 год — набор впервые комплектуется инструкцией по сборке — классический человечек Лего впервые был вложен в набор в 1978 году — сегодня каждую секунду производится 630 деталей в секунду Неплохо для «маленького семейного предприятия» из датского городка Биллунд, не так ли?

Теперь поговорим о роботах. Это не первый набор с программируемыми моделями, впервые набор серии Mindstorms появился в продаже в 1998 году и с тех пор получил 3 «апдейта»: в 2006, 2009 и 2013 годах. Неизменным оставался принцип комплектации набора: блок управления, вокруг которого строится робот, набор различных сенсоров (звуковой, сенсор расстояния, освещённость, касания, моторы) и стандартные детали ЛЕГО для строительства оболочки.

Во многих странах наборы серии Mindstorms используются в процессе обучения в школах и колледжах, а также проводятся ежегодные соревнования — Всемирная Олимпиада Роботов или WRO. Россия не стала исключением и с 2000 года проводятся отборочные региональные мероприятия, а затем финал в Москве: Московские соревнования роботов, победители которого переходят на международный уровень. А ещё робот Mindstorms побывал на МКС, и с его помощью был поставлен ряд экспериментов в условиях невесомости.

Часть вторая. «Ну что, кто хочет первым сорвать с него плёночку?» (с) Шелдон Купер

Коробка этого набора настолько же необычна, насколько и он сам. Во-первых, не выбрасывайте пластиковый «рукав» с коробки — его надо развернуть и он превратится в разноцветную трассу для движения роботов с сенсорами цвета.

На передней части коробки подписаны все датчики и, кроме основной модели, предложены ещё 4 варианта сборки.

Сзади — о них же, но более подробно. Более подробно об игровых функциях, линия разрезания и маленькая пасхалка от LEGO. Нашли? Ладно, подскажу: надпись Create & Command написана тем же шрифтом и очень напоминает логотип знаменитой серии RTS стратегий от компании Westwood: Command & Conquer.

Торцы стандартные: информация о системных требованиях, элементах питания, фото детали в масштабе 1:1 — ничего необычного.

Клапанов нет, аккуратно отклеиваем скотч и высыпаем содержимое коробки на стол.

Что мы имеем в итоге: инструкция по сборке 1 (одной) модели, а за остальными милости просим к нам на сайт, на страницу продукта, или на сайт Lego. Лист с наклейками (ох уж эти наклеечки), могли бы и принты на деталях сделать. Отдельная коробочка с «сердцем набора» — кубиком EV3. Батарейки, как обычно, в комплект не входят.

Всего их требуется 8: 6 стандарта АА в кубик и 2 AAA для питания ИК-маяка. О «кубике» мы расскажем очень подробно чуть ниже. 11 пакетиков с деталями, проводами и другими полезными мелочами.

Часть 3. А вместо сердца — пламенный…кубик

Новый блок управления EV3 серьёзно отличается от своего предшественника. Он поддерживает подключение до 4 сенсоров при помощи специальных портов. Экран так и остался монохромным LCD, но разрешение стало выше: 178 * 128 пикселей (у блока NXT 100*64). Внутри установлен процессор на платформе ARM9 от Texas Instruments с частотой 300 МГц Sitara AM1808. Объём оперативной памяти вырос до 64 МБ, установлен твердотельной накопитель на 16 МБ и добавлен слот для расширения ПЗУ с помощью карты памяти microSD объёмом до 32 ГБ.

Серьёзным преимущество стало добавление порта USB-хост, при помощи которого к устройству можно подключать внешние устройства, например Wi-Fi приёмник или соединять блоки управления EV3 (до 4 устройств) в единую цепочку, что позволяет конструировать очень сложных и многофункциональных роботов. Также была добавлена поддержка устройств от компании Apple: приятно же управлять роботом или механизмом со своего айфона или айпеда. Модуль Bluetooth оставили без изменений. А вот динамик стал заметно громче.

Читать еще:  Как самому сделать термопасту

Компания ЛЕГО очень серьёзно подошла к вопросу совместимости сенсоров из наборов предыдущего поколения с новым кубиком. Все сенсоры Mindstorms NXT совместимы с новым блоком управления.

Для соединения с компьютером теперь вместо USB A используется порт mini USB. Если нужно заложить какую-то простенькую программу или внести корректировку «на лету» подключать его к PC нет необходимости. На корпусе расположено 6 кнопок с изменяемой подсветкой (3 цвета), которых вполне достаточно для управления моделью.

Часть 4. Што у хобитца в карманцах?

Теперь поговорим о том, что ещё находится в коробке. XXX деталей Lego Technic: элементы для создания каркаса и корпуса моделей, шестерёнки, классические пины, 2 резиновые гусеницы, 4 колеса, комплект проводов, а также 7 датчиков. Преобладающие цвета деталей: чёрный, красный и серый.

а). Прекрасные сервомоторы размера L (2 штуки). Эти моторы предназначены для обеспечения движения вашей роботизированной модели. Они автоматически определяются блоком управления и, благодаря специальному датчику вращения, могут синхронизироваться между собой, обеспечивая постоянную скорость движения. Также этот датчик передаёт всю необходимую информацию о скорости движения и пройденному расстоянию.

b). Сервомотор размера «М», то есть средний. Эта новинка набора Mindstorms EV3. Кроме более компактных размеров он отличается чуть меньшим временем реагирования на команды блока управления и высокими максимальными оборотами (до 250 в минуту). Также как и большие собратья автоматически «подцепляется» блоком EV3.

с). Инфракрасный маяк и цифровой ИК-датчик. Одни из самых интересных частей набора. Эта связка обеспечивает дистанционное управление моделью на расстоянии до 2 метров. Для работы маяка в него требуется установить 2 «мизинчиковые» батарейки (стандарт ААА).

d). Сенсор касания. Впервые такие датчики появились в наборах Lego в далёком 1997 году в топовом конструкторе серии Technic «Грузовик со штрих-кодом» 8479. Прекрасный был набор, также позволявший заложить программу в специальный блок управления, но используя другой принцип: считывания штрих-кода действия со специального листа. Внешне он, конечно, выглядит иначе, но функционал остался прежним: трёхступенчатая реакция на касание, касание до щелчка и освобождение сенсора.

e). Сенсор освещённости/различения цветов. Определяет 8 разных цветов, а также уровень освещённости. Классная вещь, например, для активации режима патрулирования после выключения света в помещении. Или движения по маршруту, построенному на считывании различных цветовых меток. Для него-то нам и пригодится пример такой трассы, который напечатан на внутренней стороне «рукава» коробки.

Лайфхак. В расширенных вариантах набора можно дополнительно найти ультразвуковой датчик (можно использовать по принципу сонара) и гироскопический сенсор. А если как следует поискать в интернете, то и другие сенсоры от сторонних производителей, поддерживающиеся блоком EV3. Крайне рекомендуем обратить внимание на S-block.

Так он собирается. Инструкция подробная, понятная, впрочем — как обычно.

Без навешивания датчиков получаем такою вот конструкцию:

Часть 5. Заключительная.

Плюсы набора:
+ Набор открывает практически неограниченные просторы для конструирования собственных или модернизации существующих моделей из Лего с программируемым блоком.
+ Отличная комплектация набора: всё необходимое сразу находится в одной коробке.
+ Возможность перепрошить блок управления для программирования на любом популярном языке.
+ Совместимость с предыдущими наборами Mindstorms.
+ Дружелюбный и понятный интерфейс ПО для работы с блоком управления, включающий курс обучения.
+ Высочайшее качество деталей конструктора.

Минусы набора:
— Как и любая другая хорошая, интересная и полезная игрушка этот набор стоит дорого. Но тут каждый должен решить сам, что ему важнее: длительный, увлекательный процесс игры, программирования и потенциальная возможность участвовать в соревнованиях и связать свою жизнь с робототехникой или ворох странных, ломающихся игрушек.
— Наклейки на некоторые детали. Их не всегда получается наклеить ровно, а при создании собственных моделей они иногда оказываются «не в тему». Но этот момент легко исправить: просто не приклеивать их)))
— Отсутствие встроенного аккумулятора в блок управления. Всё-таки 6 батареек это не литий-полимерный аккумулятор. И весят они больше, и заряда хватает на меньший срок, да и стоимость их растёт с каждым месяцем. Но и это решаемо: можно заказать специальный аккумулятор от компании Лего.

Давайте подведём итоги нашего сегодняшнего рассказа. Набор, действительно, очень классный. Он надолго увлечёт вашего сына, а заодно и вас, ведь возможности действительно безграничны. Если Вам надоест пользоваться приложением для программирования, которое предлагается вместе с набором — перепрошейте его и пишите программу практически на любом известном языке программирования. Он станет прекрасным подарком на любой праздник. Лего предлагает его для детей в возрасте от 10 лет и старше, но по опыту можем сказать, что и 7летний мальчик прекрасно справляется со сборкой модели и программированием базовых функций. Купить набор Lego Mindstorms 31313 можно в интернет-магазине игрушек Toy.ru по очень привлекательной цене. А на десерт предлагаем посмотреть видеообзор на этот набор от Товарища Сафронова!

Читать еще:  Как реставрировать ручки сумки своими руками

Роботы LEGO Mindstorms — занимательная робототехника

Конструктор LEGO Mindstorms представляет собой набор электронных блоков и сопрягаемых деталей, предназначенный для создания программируемого робота. Первый набор Mindstorms компания LEGO представила еще в 1998 году, а спустя 8 лет, в 2006 году, была выпущена в свет первая версия набора LEGO Mindstorms NXT 1.0, еще через 3 года, в 2009 году вышла вторая версия набора — LEGO Mindstorms NXT 2.0, и, наконец, в 2013 году появился в продаже набор LEGO Mindstorms EV3.

Набор LEGO Mindstorms включает в себя как стандартные детали LEGO, такие как оси, шестерни, балки, колеса и сервомоторы, так и двигатели, сенсоры, и программируемый блок. Эти наборы подразделяются на ресурсный и базовый.

Базовый набор LEGO MINDSTORMS NXT есть трех версий:

8527 LEGO MINDSTORMS содержит 577 деталей, 2006 года выпуска. Это — первая версия коммерческого набора;

9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT Base Set содержит 431 деталь, 2006 года выпуска. Это — базовый набор для обучения, образовательный набор;

8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 содержит 619 деталей, 2009 года выпуска. Это — вторая версия коммерческого набора.

Каждый из трех наборов включает в себя интеллектуальный блок NXT одной и той же версии. Прошивки отличаются, но легко обновляются, поэтому наборы можно считать в принципе равноценными.

Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education Resource Set есть двух версий:

9648 LEGO MINDSTORMS Education Resource Set;

9695 LEGO MINDSTORMS Education Resource Set.

Ресурсный набор 2010 года выпуска содержит 817 деталей, они более разнообразны.

Базовый набор 2013 года выпуска LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 поставляется в одной версии 31313, и содержит 601 деталь. «EV» расшифровывается здесь как Evolution.

Наборы LEGO Mindstorms комплектуются блоками управления на микроконтроллерах нескольких версий RCX, NXT и EV3. На текущий момент их три, кроме того есть модификации 1.0; 2.0 и 3.0.

Огромное количество сенсоров, которыми комплектуются наборы LEGO Mindstorms открывают широкие возможности для творчества. Сенсоры выпускают и сторонние производители, такие как Mindsensors и HiTechnic. Вот лишь несколько примеров стандартных сенсоров для LEGO Mindstorms NXT: сервомотор-тахометр NXT, ультразвуковой сенсор расстояния NXT, сенсор касания NXT, сенсор звука NXT, сенсор освещенности NXT. Вообще, список довольно обширен.

Давайте же рассмотрим, что представляет собой набор LEGO MINDSTORMS EV3.

Что касается начинки EV3, то интеллектуальный блок оснащен процессором Sitara AM1808 (ARM9) частотой 300 МГц от Texas Instruments, имеет 64 Мб оперативной памяти, 16 Мб Flash-памяти, также есть слот для карт памяти microSDHC до 32 Гб. В наличии USB-хост и Bluetooth, возможен Wi-Fi через USB-донгл, поддерживаются устройства Apple. Также блок оснащен монохромным LCD-дисплеем, разрешением 178×128. Все моторы и NXT-сенсоры полностью совместимы с блоком EV3. Кстати, NXT-блок может быть запрограммирован под EV3, но некоторые функции будут недоступны.

Коробка с конструктором может быть развернута в трассу с разноцветными зонами, и сенсоры цвета отлично будут с ними взаимодействовать. Детали, находящиеся в коробке, изначально разложены в несколько отдельных пакетиков. Кроме того, есть в комплекте набор наклеек и инструкция.

Интеллектуальный блок EV3 является сердцем конструктора. Питание осуществляется 6 пальчиковыми батарейками. Для управления служат 6 кнопок, причем подсветка имеет три цветовых режима индикации. Для подключения датчиков имеется 4 порта ввода, также присутствуют 4 порта вывода команд. Для подключения блока к компьютеру — гнездо miniUSB, порт USB-хост для организации соединений, встроенный динамик и, как упоминалось ранее, слот для карты памяти. Программный интерфейс позволяет создавать и настраивать программы непосредственно с блока.

Кроме интеллектуального блока, в комплект включены:

2 больших сервомотора, оснащенные точными датчиками вращения, и могущие развить 170 оборотов в минуту при максимальном крутящем моменте в 40 Нсм.

Также есть один средний сервомотор, крутящий момент здесь меньше — до 12 Нсм, однако обороты могут достигать 250 в минуту.

Датчик цвета и освещенности с возможностью различать 8 цветов с частотой опроса до 1 кГц.

Читать еще:  Как снять засохшую термопасту

Датчик касания, способный распознавать щелчок, прикосновение, освобождение и считать их количество.

ИК-датчик расстояния, применимый и для ДУ, способный принимать сигнал даже с 2 метров, с диапазоном измерения расстояния в радиусе до 70 см. Доступны 4 канала для индивидуального приема сигналов, управляющих команд.

Инфракрасный маяк для ИК-датчика, может работать как пульт ДУ. На корпусе есть зеленый индикаторный светодиод и переключатель каналов. Может предавать в 4 отдельных канала в радиусе до 2 метров. Автоматически отключается через час простоя. Питается от двух мизинчиковых батареек.

Кроме включенных в комплект датчиков, могут использоваться и другие датчики:

Гироскопический датчик для измерений вращательных движений робота с точностью в 3 градуса, чувствительный к моментам до 440 градусов в секунду. Частота опроса до 1 кГц.

Ультразвуковой датчик, служащий для измерения расстояний посредством передачи и приема отраженных волн. Может работать как сонар и как приемник звуковых волн в качестве управляющих сигналов. Способен измерять расстояния до 2,5 метров с точностью в 1 см.

Поддерживаются не только сенсоры и аксессуары LEGO, но и модели сторонних производителей, например Mindsensors и HiTechnic. Это могут быть джойстики, компасы, акселерометры и т. д. Ассортимент всевозможных решений очень-очень широк.

Для программирования робота можно использовать программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3 Home Edition для Windows или OS X, которое легко скачивается на официальном сайте LEGO. Там же есть обилие прошивок, обучающих материалов по программированию, видеороликов, интерактивных инструкций, описаний миссий.

Разумеется, EV3 может управляться со смартфона на Android или iOS, для этого есть отдельные приложения. Программирование возможно и на Java и на множестве других языков: ASM/C/C++/Perl/Python/Ruby/VB/Haskell/Lisp/Matlab/LabVIEW.

На официальном сайте LEGO можно найти 17 моделей с инструкциями для сборки разных роботов из комплекта EV3. Вот эти модели:

TRACK3R — робот на гусеничном ходу высокой проходимости с четырьмя взаимозаменяемыми инструментами.

SPIK3R – робот-скорпион, может резко разворачиваться, хватать клешней-дробилкой предметы, а хвост-молния даст отпор всему, что окажется на его пути.

R3PTAR – робот-кобра высотой 35см, может скользить по полу, атаковать предметы клыками с высокой скоростью.

GRIPP3R – этот робот способен поднимать тяжести, может захватить, поднять и кинуть жестяную банку.

EV3STORM – робот на гусеничном ходу со множеством миссий.

BOBB3E – робот-погрузчик Bobcat® с возможностью дистанционного управления посредством кнопок ИК-маяка, может двигаться или поднимать различные предметы.

BANNER PRINT3R – робот-принтер. Он умеет рисовать обычным маркером, проводя линии. Можно задавать собственный рисунок.

RAC3 TRUCK – гоночный грузовик на дистанционном управлении. Можно добавить прицеп.

DINOR3X — робот-трицератопс ходит и поворачивается на четырех ногах.

KRAZ3 – робот реагирует на ИК-маяк своего друга-жучка. Можно также управлять роботом с помощью настраиваемой программы или запрограммировать так, чтобы он двигался исключительно за жучком;

EV3D4 — созданный по мотивам “Звездных войн”, может следовать за владельцем, перемещаться по ИК-маяку, общаться. Поддерживает обширный набор сценариев, которые можно программировать и расширять, используя новое ПО EV3.

EL3CTRIC GUITAR — Ударяя по одной струне, перебирая пальцами по безладовому грифу, используя тремоло-систему, можно исполнять невероятные соло на этой гитаре!

EV3MEG — робот-помощник, способный перемещаться точно по линиям определенного цвета, благодаря датчику освещенности. Обнаруживает препятствия на пути и реагирует на них. Способен перемещаться как самостоятельно, так и управляться с помощью ИК-маяка.

Игра EV3 – робот умеет прятать мячик под стаканчик, затем менять стаканчики местами, а вам предстоит угадать, где мячик. Используя ИК-маяк можно задавать уровень.

MR.B3AM — измеряет длину балок LEGO® Technic, определяет цвет и размер балок.

ROBODOZ3R – робот-бульдозер. Может двигаться самостоятельно или управляться дистанционно. Расчищает себе путь, отваливая и отодвигая с пути мешающие предметы.

В силу того, что данные наборы заставляют думать, моделировать, изобретать, в общем побуждают к творчеству и развитию, вовсе не удивительно, что во множестве стран весьма широко внедрено обучение в колледжах и школах с использованием наборов LEGO Mindstorms.

Стали довольно популярны соревнования роботов, в которых каждое учебное заведение может выставить свои команды роботостроителей на соревнования. Проводятся такие соревнования и в России, самое известное из таких мероприятий — РобоФест. Лучшие из лучших попадают на Всемирную Олимпиаду Роботов — WRO (World Robot Olympiad).

Где купить LEGO Mindstorms EV3?

Цена LEGO Mindstorms EV3 зависит от комплектации набора. Различные комплектации LEGO Mindstorms, его образовательные версии, можно приобрести у специализированных продавцов LEGO Education.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector