Время на прочтение
4 мин
Количество просмотров 98K
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 Инструменты — Обновление 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 Инструменты — Мастер 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 Файл — Открыть 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 Инструменты — Обозреватель 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.
MindCuber ( Миндкубер ) – семейство из нескольких роботов, которые могут решать и собирать известную головоломку “Кубик Рубика”.
Соберите собственного робота, собирающего “Кубик Рубика” с помощью наборов LEGO® EV3® MINDSTORMS®.
Подробные инструкции по сборке на сайте http://mindcuber.com/ ( на английском языке )
Инструкция по сборке и программированию
робота ЛЕГО EV3 на русском языке
( полный перевод с английского языка )
Для этого робота нужен только набор LEGO MINDSTORMS EV3 и Кубик Рубика
Далее здесь представлен краткий перевод на русский язык этой инструкции.
Как сделать робота, собирающего “Кубик Рубика”, с помощью набора LEGO MINDSTORMS EV3 (Home set 31313) ?
Роботы EV3 и инструкции по сборке.
Инструкция по сборке и программированию робота из наборов LEGO TECHNICS, LEGO MINDSTORMS EV3.
1. Собрать механизм робота целиком по инструкции с сайта mindcuber.com – скачать инструкцию по сборке механизма в формате PDF
2. Установить необходимое программное обеспечение:
Убедитесь, что версия прошивки вычислительного блока EV3 – v1.06H или более свежая.
Всегда рекомендуется обновлять прошивку до последней версии на официальном сайте LEGO.
При необходимости скачиваем новую прошивку (встроенное ПО EV3 MIDSTORMS),
а также программное обеспечение LEGO EV3 MINDSTORMS ( PC или MAC ) ссылка.
Затем необходимо установить модифицированную поддержку Сенсора RGB (Color Sensor RGB Block) – датчика, который определяет цвет объекта.
Скачиваем файл нового блока ColorSensorRGB-v1.00.ev3b. И устанавливаем новый блок в оболочку программы LEGO EV3 MINDSTORMS на компьютере.
Для этого используем в программе меню Tools и Block Import.
Следующий этап – установка самой программы для робота, которая считает, решает головоломку и управляет механизмом для вращения граней “Кубика Рубика”.
Закачиваем версию для LEGO MINDSTORMS EV3 (Home set 31313 – домашняя версия, именно она продается в магазинах LEGO) ссылка для загрузки.
Распаковываем архив. Мы имеем три файла.
Первый файл MindCub3r-v1p6.ev3 – файл проекта для программного обеспечения на компьютере.
Второй файл mc3solver-v1p6.rtf – запускаемая на центральном блоке EV3 программа для робота,
выполняет поиск решения для Кубика Рубика.
Третий файл InstallMC3-v1p6.rbf – установщик для предыдущей программы.
Теперь открываем файл проекта MindCub3r-v1p6.ev3 в программном обеспечении на компьютере с помощью меню File и Open Project.
Продолжение следует…
Перевод инструкции по сборке
EV3 MINDSTORMS MindCuber на русский язык.
Перевод на русский язык инструкции по сборке робота MindCuber LEGO EV3 MINDSTORMS.
Based on mindcuber.com
Примечание:
Если MindCub3r собирает кубик неправильно, ошибки следует искать в механической части (провороты, пропуски движения)
или в ошибке распознавания цветов граней Кубика Рубика.
Грани должны быть стандартных цветов, кубик должен крутиться, поворачиваться очень легко, без торможения и заеданий.
MindCub3r использует стандартный алгоритм сборки Кубика Рубика.
После определения цвета каждого элемента всех граней, значения цветов заносятся в многомерный массив и производится вычисление кратчайшего решения головоломки.
Затем в дело вступает чистая механика.
О модифицированной версии Mindcuber – с колесами и управлением с Apple Ipad.
Представляем вашему вниманию пошаговую инструкцию по сборке из набора LEGO Mindstorms Education EV3 модель «MindCub3r — Умный сортировщик». Сборка состоит из 544 деталей и 133 последовательных шагов. Робота MindCub3r можно собрать из домашнего набора LEGO MINDSTORMS EV3 (31313) или из наборов EV3 Education Core и Expansion (45544 + 45560). Попробуйте вместе с нами сделать собственного робота, который будет решать и собирать головоломку Кубик Рубика.
На сборку и программирование робота Mindcub3r у нас ушло 2 дня. Размер и тип кубика-рубика имеет значение! Для правильной работы робота маленький кубик не подойдет, найдите побольше. И да, чем плавнее будут двигаться части кубика, тем будет лучше.
Что должно получиться в итоге:
Совершенно готовая схема сборки LEGO Mindstorms для показа на уроке детям по дополнительному образованию.
Инструкции по сборке и примерную управляющую программу вы получите после того, как нажмете на кнопку скачать.
Все материалы проверены, вирусов нет.
Напоминаем, что скачать готовую пошаговую инструкцию по сборке для набора Lego Mindstorms Education EV3 «MindCub3r» вы сможете после нажатия на кнопку скачать и просмотра рекламы. За счет рекламы живет наш сайт. Спасибо за понимание!
Предпросмотр:
MindCub3r превью
Муниципальное
бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №1
г.Бодайбо»
Создание робота,
собирающего Кубика – Рубика
на основе
конструктора
Mindstorms EV3
Итоговый
индивидуальный проект
Выполнил:
Зеленых Сергей,
ученик 9 «в» класса
МБОУ
«СОШ№1 г.Бодайбо»
Руководитель:
Лискина
Юлия Юрьевна
учитель
начальных классов
Бодайбо,
2020
Содержание
Введение
1. Теоретическая
часть
1.1.Что
такое робот?
1.2.История
развития робототехники
1.3.Законы
робототехники.
1.4.Современные
рабочие роботы и функции, которые они выполняют
1.5.Виды
робототехнических конструкторов
2.Практическая
часть
2.1.Сборка
робота, собирающего Кубика – Рубика на основе конструктора Mindstorms EV3.
2.2.Программирование
робота, собирающего Кубика – Рубик.
2.3.
Выгрузка материала непосредственно в робота
Заключение
Приложение
Паспорт
проекта
|
Наименование |
Создание робота |
|
Цель: |
создание робота |
|
Задачи: |
1. А) Что такое Б) История В) Законы Г) Современные Д) Виды 2.Собрать робота, 3.Создать 4.Сделать |
|
Руководитель: |
Лискина |
|
Основополагающий |
Можно ли |
|
Год |
2019 — |
|
Предметная |
Технология, |
|
Учебная |
технология |
|
Тип проекта |
творческий |
|
Тип |
межпредметный |
|
Технологии |
|
|
Краткая |
|
|
Сроки |
Октябрь |
|
Ожидаемые |
Модель Кубика — |
ВВЕДЕНИЕ
Современные дети имеют
совершенно другие пристрастия и увлечения, чем их сверстники 20 лет тому назад.
Компьютеры, игровые приставки, мобильные телефоны и другая современная
электроника окружают их с рождения и то, что взрослому человеку может
показаться сложным, для пятилетнего малыша — легко и понятно. Потому и игрушки
для современных детей должны отличаться. Компания Лего всегда создает свои
конструкторы, основываясь на интересах современных детей. Поэтому нет ничего
удивительного, что на свет появился самый необычный конструктор — Lego
Mindstorms. С помощью этого конструктора можно построить настоящего робота,
обладающего интеллектом, которого можно программировать и обучать различным
действиям. Актуальность данной темы обусловлена теми требованиями, которые
диктует нам наша действительность, а именно – важность создания и использования
роботов в повседневной жизни, особенно в трудных ситуациях.
Целью данной
работы является создание робота на основе конструктора Mindstorms EV3.
Объектом является
конструктор Mindstorms EV3.
Предметом является
принцип строения и работы робота на основе конструктора Mindstorms EV3.
В основу данной работы положена гипотеза,
согласно которой, изучив принцип строения и работы робота на основе
конструктора Mindstorms EV3, можно создать робота самостоятельно.
В соответствии с целью и гипотезой
были поставлены следующие задачи:
1. Познакомиться с
литературой.
А) Что такое робот?
Б) История развития робототехники
В) Законы робототехники.
Г) Современные рабочие роботы и
функции, которые они выполняют
Д) Виды робототехнических
конструкторов
2.Собрать робота, собирающего Кубика
– Рубика на основе конструктора Mindstorms EV3.
3.Создать программу для робота,
собирающего Кубика – Рубика.
4.
Выгрузка материала непосредственно в робота
С целью достижения поставленных
задач нами был разработан комплекс взаимосвязанных методов, включающий:
- анализ литературы и материалов
сети Internet; - моделирование;
- программирование
1.Теоретическая
часть
1.1.Что
такое робот?
Роботы
успешно выполняют рутинные задания, они особенно удобны при выполнении
многократно повторяющихся работ, сложных или опасных для людей. Сегодня в мире
во всех сферах человеческой деятельности нашлось применение миллионам роботов.
Они используются при управлении самолетами и поездами, спускаются на дно
океана, работают в космосе, собирают автомобили, охраняют здания, производят
микрочипы, используются военными, помогают спасателям.
Робот
— это автоматическое устройство для осуществления производственных и других
операций по определенной программе (алгоритму). Действиями робота всегда
управляет микропроцессор, который запрограммирован в соответствии с заданием.
Робота всегда можно быстро перепрограммировать на выполнение нового задания.
Итак,
робот:
Ø Автоматическая
машина
Ø Отвечает
на внешние воздействия
Ø Работает
по программе
У
робота есть три важных характеристики:
Ø Мобильность
(быстрая смена видов робота)
Ø Универсальность
(выполнение большого числа заданий)
Ø Автоматизм
(после программирования работает автоматически)
1.2.История
робототехники
Робототехника – это область
науки и техники, связанная с созданием, исследованием и применением роботов.
Робот – это машина, которая
воспринимает, мыслит и действует. При этом робот может, как иметь связь с
человеком (получать от него команды), так и действовать автономно.
История робототехники неразрывно
связана с большинством изобретений, сделанных человечеством. Практически
невозможно отделить ее от истории развития науки, техники и тем более от
истории возникновения и становления компьютерных технологий.
Еще с древних времен человек
хотел создать такие механизмы, которые могли бы выполнять вместо людей тяжелую
и вредную работу. Однако первые успехи в этом направлении появились только в
середине 18 века.
Тогда популярность набирали
домашние механические куклы, представленные в 1738 году французским ученым из
Гренобля (город на юго-востоке Франции) Жаком де Викансон (Рис 1). Он
представил публике искусственного музыканта, который мог исполнять на флейте 12
различных мелодий (Рис 2). Немного позже к флейте добавились барабан и бубен,
таким образом, был создан целый механический оркестр.
Но де Викансон на том не
остановился. За оркестром последовало действительно удивительное по тем
временам изобретение – механическая утка (Рис 3). Она могла самостоятельно
передвигаться, махать крыльями, крякать, вращать головой, есть и переваривать
пищу. Утка не была игрушкой в обычном понимании этого слова: в каждом ее крыле
было около 400 подвижных деталей. К сожалению, никто не знает, что случилось с
оригиналом утки. Однако, в музее в Гренобле есть копия утки, созданная
часовщиком.
Сегодняшняя робототехника
сформировалась в 60-х годах 20 века. Изобретатели вложили много сил в
разработку роботов-манипуляторов, но одним из самых важных изобретений стал
робот Unimate (Юнимейт) (Рис 4), созданный Джорджом Диро и Джозефом Энжилберг.
Это был один из первых промышленных роботов, и представлял собой огромную
конструкцию, похожую на человеческую руку. Приспособление могло складывать
части горячего литого металла и сваривать части кузова. Робот был куплен и установлен
на сборочном конвейере компании General Motors, чтобы уменьшить вероятность
получения травм и смертей на производстве. В настоящее время Unimate находится
в Зале славы (Питсбург, США).
В 1966 году был создан робот Shakey
(шейки), который, по сути, был первым роботом, способным рассуждать (Рис 5)
1.3.Законы робототехники
У роботехники есть свои законы.
Их придумал американский писатель-фантаст, биохимик, автор около 500
художественных книг Айзек Азимов.
При создании робототехники нужно
руководствоваться правилами, по которым робот не может причинить вред человеку,
даже если он бездействует; задача робота – подчиняться приказам человека, если
они не несут вред людям. Дружественное отношение к человеку должно быть главным
в программировании роботов:
1.
Робот не должен вредить человеку или своим бездействием допустить, чтобы
человеку был причинён вред.
2.
Робот должен выполнять приказы человека, кроме приказов, противоречащих первому
закону.
3.
Робот должен заботиться о своей безопасности, если это не противоречит первому
и второму законам.
1.4.Современные
рабочие роботы и функции, которые они выполняют
Современная
робототехника полностью основана на компьютерных технологиях: без компьютеров
роботы не смогли бы и десятой части того, что они могут. Сегодня роботов можно
условно разделить на две категории: рабочие (т. е. роботы, сконструированные
для служебных задач) и домашние.
Рассмотрим несколько видов
рабочих роботов.
Промышленный
робот
– устройство (машина) с программным или дистанционным (с пульта) управлением,
предназначенное для замены человека в производственных процессах. Промышленные
роботы имеют перед человеком преимущество в скорости и точности реализации
однообразных операций, они способны производить движения, какие человек физически
выполнить не может. Применение современных промышленных роботов увеличивает
производительность оборудования и выпуск продукции, улучшает качество
продукции, помогает экономить материалы и энергию.
Роботы-манипуляторы широко
применяются в промышленности для автоматизации многих технологических процессов
при конвейерной сборке различных изделий (от автомобилей до микросхем), сварке,
окраске, сверлении, перемещении тяжёлых грузов и т.д. Особое значение имеет
применение роботов-манипуляторов при работе с вредными химическими веществами,
при обезвреживании взрывных устройств, в кузнечных и литейных цехах, на
цементных заводах, в помещениях с повышенным уровнем радиации, в условиях
относительной недоступности (в морских глубинах, на космических аппаратах и орбитальных
станциях) и т.д.
Медицинские роботы
призваны автоматизировать труд врача и здравоохранения в целом. Работа в этой
области помогла создать два уникальных направления в медицине. Первое
направление — это телехирургия: хирург руководит роботом во время операции,
непосредственно не контактируя с пациентом. Второе направление – это хирургия с
минимальным вмешательством. Отдельное направление – это медицинские
тренажеры – оборудование для профессиональной подготовки специалистов,
призванное облегчить отработку практических навыков без риска для пациентов.
Медицинские тренажеры имитируют функциональные или физические модели организма
человека. С помощью тренажеров можно создавать подобие экстремальной
обстановки. Есть возможность остановить процесс в любой момент, обсудить
ситуацию, проанализировать действия. При многократной работе с тренажерами
формируются необходимые навыки.
Использование медицинских роботов
повышает уровень автоматизации и облегчает труд врачей, уменьшает вероятности
врачебных ошибок, ускоряет процессов возвращения пациентов к нормальному
существованию после травм и заболеваний.
1.5.Виды
робототехнических конструкторов
Можно ли создать робота
самостоятельно? Что представляют из себя конструкторы для самостоятельной
сборки и программирования роботов? Что это, очередные игрушки или все-таки
средства, с помощью которых можно создать робота? Попробуем разобраться.
Моделирование – это построение
и изучение моделей реально существующих объектов, предназначенных для изучения
процессов или явлений с целью получения объяснений этих процессов или явлений.
Цель моделирования – проверка гипотезы и тестирование программного обеспечения
Мы живём в век стремительного
развития робототехники и уже сегодня можно найти в магазинах множество наборов
для самостоятельной сборки и программирования роботов.
Рассмотрим несколько вариантов
конструкторов, которые существуют на данный момент.
TETRIX – из
конструктора этой серии можно строить прочных металлических роботов на
радиоуправлении и создавать программируемых роботов, используя оборудование и
программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3.
MATRIX – очень
похож на конструктор TETRIX. Здесь тоже используются металлические детали и
программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3.
Robotis Bioloid – содержит
множество серий, самая распространенная из них STEM Standard: можно сделать 16
различных роботов по схемам.
Arduino –
популярная платформа любительской и образовательной робототехники. Это серия
плат ввода-вывода. Плата имеет аналоговые и цифровые порты, к которым можно
подключать различные устройства: светодиоды, датчики, кнопки, моторы,
сервоприводы и т.д. Оригинальные Arduino производятся в Италии, большинство
аналогов — в Китае. Есть и российские разработки.
Я остановил свой выбор на
конструкторе Lego Mindstorms, т.к. сегодня платформа Lego является безусловным
лидером образовательной робототехники. Наборами Lego Mindstorms оснащены кружки
во многих странах мира. Конструктор очень прочный, редко удается что-то
сломать, и главное достоинство – это простота и скорость сборки. На мой взгляд,
Lego Mindstorms – один из наиболее удобных и приятных способов начать свое
знакомство с робототехникой.
2.Практическая
часть
2.1.Сборка робота,
собирающего Кубик – Рубика на основе конструктора Mindstorms EV3.
Существует много
видов конструкторов, но самым популярным и уникальным является Лего. На
занятиях по робототехнике мы работаем с конструктором LEGO Mindstorms EV3, соответственно
мой робот, собирающий Кубика — Рубика сделан из деталей данного конструктора.
При сборке робота мне
понадобились:
Ø балки, оси, пластины,
и прочие детали.
Ø Микрокомпьютер
(микропроцессор) EV3 – это главный элемент конструктора, он является «мозгом»
робота Mindstorms, который позволяет роботу Mindstorms ожить и осуществлять
различные действия. Микрокомпьютер (микропроцессор) EV3 содержит в себе:
процессор, FLASH память (16 мегабайт), операционную систему Linux и многое
другое. Контролирует моторы и собирает данные с датчиков.
Ø Сервомотор (2
больших и 1 маленький) – это одни из важнейших элементов конструктора. Данный
элемент создан для работы с микрокомпьютером EV3 и имеет встроенный датчик
вращения, благодаря которому мотор может соединяться с другими моторами,
позволяя роботу двигаться с постоянной скоростью.
Ø Датчик цвета – он
позволяет распознавать цвета.
Ø
Инфракрасный
датчик — это цифровой датчик, который может обнаруживать инфракрасный цвет,
отраженный от сплошных объектов. Он также может обнаруживать инфракрасные
световые сигналы, посланные с удаленного инфракрасного маяка, который
дистанционно управляет роботом, а также может быть использован в качестве
отслеживающего устройства для роботов.
Несмотря на внушительный арсенал набора, сборка робота, при использовании
наглядной инструкции найденной в интернете, оказалась точно такой же, как и
конструирование любого конструктора LEGO, а поскольку собирать конструкторы
LEGO – это мое хобби с раннего детства, то на первом этапе сложностей для меня
не возникло.
2.2. Создание
программы для робота, собирающего Кубика – Рубика.
Разобравшись
с деталями Lego Mindstorms EV3, рассмотрим его программное обеспечение (ПО). ПО
Mindstorms EV3 основано на LabVIEW, графическом языке программирования, которым
пользуются ученые и инженеры по всему миру. ПО предоставляет возможность
перетаскивать и размещать командные блоки. Таким образом, чтобы писать
программы, следует размещать блоки функциональности на схеме. В зависимости от
типа блока, каждый блок может быть сконфигурирован.
На этапе программирования робота в среде Lego Mindstorms EV3 на ПК началось
самое интересное.
Для осуществления поставленной задачи потребовалось изучить множество
материала, составить большое количество элементарных программ для выполнения
роботом несложных действий. После этого мне стало ясно – для того чтобы робот
был способен выполнить весь комплекс действий, согласно поставленной мной
задаче, нужно прописать в программе всю цепочку действий, каждый шаг, каждое
движение! В итоге получилась следующая программа (рис.24).
2.3.
Выгрузка материала непосредственно в робота
Подключение робота к ПК осуществляется нескольким способами: через порт USB,
Bluetooth (блютуз) соединение или Wi-Fi соединение. Я выбрал через порт USB
, так как программу на выполнение можно запускать прямо из среды
программирования, что повышает мобильность робота. Кроме того, во время
выполнения программы появляется возможность визуально контролировать ход её
выполнения (заголовки выполняющихся в данный момент программных блоков будут
мерцать). Также можно наблюдать текущие показания датчиков всё время, пока
робот остается подключенным к среде программирования.
Таким
образом, благодаря выбранной технологии передачи данных, готовая программа
загрузилась просто и очень быстро.
Сконструированный мною робот, собирающий Кубика — Рубика, после загруженной в
неё программы, выполнил все действия, согласно изложенным условиям.
Ø
После
запуска программы робот попросит вложить кубик («Insert cube») и начнет
его сканировать датчиком цвета.
Ø
После
сканирования робот ненадолго задумается и начнет сборку.
Ø
Удачное
решение задачи
ознаменуется
радостным вращением кубика. На практике же все
немного хуже –
датчик
может не
правильно
определить цвета –
всего
робот может провести 3 цикла сканирования до того, как выдаст
ошибку
(Scan error). После
этого
нужно
изъять кубик и снова вложить в робота.
Таким
образом, по итогам проделанной работы, можно сделать вывод, что изучив принцип
работы робота и среду его программирования, можно изготовить простейший робот
своими руками. То есть гипотеза подтвердилась, цель и задачи проекта выполнены.
Заключение
В наши дни
робототехника применяется абсолютно во всех областях и профессиях: в промышленности, в медицине, на войне и
даже в космосе,
роботы помогают
нам по дому,
а
возможно в
будущем
и заменят многие профессии человека вообще.
В моей работе, я хотел
показать,
что
изготовление робота очень интересный, увлекательный и познавательный
процесс.
Над созданием
роботов трудятся настоящие ученые и инженеры, но каждый
школьник может придумать своего робота. Нужно поставить
перед собой задачу, какого робота я хочу сконструировать и
тогда всё получится.
Я очень хочу, чтобы моё
увлечение
стало
моей профессией,
но
если я
не
стану инженером,
я
знаю,
что навыки, приобретенные
при
занятиях
робототехникой, пригодятся
мне в дальнейшей и в учебе, и в работе.
Интересные модели
Подробные инструкции по сборке и программированию роботов Lego mindstorms EV3
-
Просмотров: 4602Дэвид Гилдэй (David Gilday) представляет подробные инструкции по сборке робота из набора Lego mindstorms EV3 (домашняя или образовательная версия), который умеет собирать кубик Рубика. Для того, чтобы у Вас все получилось, необходимо точно выполнить не только сборку робота, но и правильно загрузить в робота программное обеспечение! (страница на английском языке, но, благодаря подробным иллюстрациям, разобраться совсем несложно)
-
Просмотров: 2762Инструкция по сборке и программированию робота, наносящего различные причудливые узоры на куриные яйца. Собрав конструкцию, перед непосредственным применением, не забудьте сварить яйца!
-
Просмотров: 3616Инструкция для сборки робота, балансирующего на двух колесах.Если задумаете собрать его из домашней версии набора Lego mindstorms EV3, то Вам придется приобрести датчик гироскопа, который входит только в образовательный набор.
-
Просмотров: 2287Инструкции и программы для нескольких любопытных моделей роботов. Для сборки большей части из них понадобится образовательная версия набора. Для некоторых моделей придется приобрести дополнительные детали.
-
Просмотров: 2300Забавный робот, оформляющий узоры на печенье. Смотрите видео!
-
Просмотров: 910Это 2D перьевой плоттер, построенный из деталей Lego. Перед сборкой убедитесь, что у вас в запасе достаточное количество деталей!