Роботы Lego

Как вы можете понять, не требуются ни пайки, ни предыдущие знания электроники. В то время как довольно просто запрограммировать свои роботы с помощью предоставленного программного обеспечения, комплект по-прежнему обеспечивает серьезную образовательную ценность. Позже можно запрограммировать этот комплект с более продвинутыми методами. Предположим, этого достаточно для краткого описания, и вы хотели бы узнать больше об этом комплекте для сборки роботов. Читайте дальше, чтобы узнать, что в комплекте, что вы можете с ним сделать, как вы можете запрограммировать его и многое другое.

Комплект

вот 619 Lego штук в комплекте, который позволяет Вам построить 4 различных предопределенных роботов-гуманоид, Аллигатор, шутер-бот и робот, который может Сортировать по цветам. Говоря "предопределено", я имею в виду, что есть подробные инструкции, включенные в комплект, о том, как построить этих четырех роботов. Конечно, вы можете построить еще много роботов, в этом смысл Lego в любом случае. Вы говорите, вы можете построить "робота" с другими наборами Lego? Это правда, тем не менее, как я уже упоминал выше, есть также некоторые датчики и двигатели, включенные в этот комплект, чтобы оживить вашего робота. И, конечно, есть контроллер, который делает мышление.Как вы можете понять, контроллер является одной из самых важных частей этого комплекта. В датчиках и двигателях нет смысла, если нет способа заставить их работать вместе. Так, контроллер имеет 3 входных и 4 выходных порта. Оно приведен в действие 6 батареями AA и оно может соединиться к ПК беспроволочно через Bluetooth.

Поскольку контроллер имеет 3 входа и 4 выходных порта, в комплект входят три сервомотора и 4 датчика - 2 касания, 1 ультразвуковой датчик и 1 датчик цвета. Двигатели имеют встроенные датчики, которые позволяют контролировать не только их скорость, но и положение. Двигатели питаются от контроллера. Включенные сенсорные датчики могут обнаружить ermm ... touch, очевидно. Ультразвуковой датчик действует как летучая мышь или как дельфин - он испускает ультразвуковой звук и ждет ответа, таким образом он может обнаруживать движение и измерять расстояние, о, и это похоже на глаза. Цветовой датчик может различать цвета и определять интенсивность света. Также имеется семь соединительных кабелей, руководство пользователя, тестовая панель и компакт-диск с включенным программным обеспечением NXT-G. Если вам интересно, существуют ли другие датчики для этого набора или можно подключить более четырех датчиков, прочитайте дальше, я расскажу об этом позже.

История

Текущая версия головоломок Lego - NXT 2.0. Как вы можете догадаться, перед ним был NXT 1.0. Но еще до этого была система изобретений Robotics с интеллектуальным кирпичом RCX. Если разница между NXT 2.0 и NXT 1.0 не очень значительна, RCX был совсем другим. Система изобретений Robotics появилась в 1998 году. После этого было выпущено несколько дополнительных комплектов, а вторая версия RIS была выпущена в 2001 году. После этого казалось, что люди в Lego отказались от идеи создания роботов. Все изменилось в 2006 году, когда был выпущен комплект Lego Mindstorms NXT. NXT 2.0 вышел в августе 2009 года. Как я уже сказал, разница между NXT и NXT 2.0 не очень значительна. Наборы имеют несколько разные штуки в них, обновляется прошивка, добавляются цветовые датчики, а также некоторые другие функции.

Возможности расширения

Уверен, у вас сейчас много вопросов. Есть ли еще датчики для этого набора? Возможно ли подключить к контроллеру более четырех датчиков, более трех двигателей? Как насчет старых датчиков RCX? С одной стороны, есть дополнения, сделанные Lego для Lego mindstorms kit. К ним относятся кабели преобразователя RCX-NXT, которые позволяют подключать старые RCX-датчики к комплекту, аккумуляторную батарею и дополнительные датчики. Есть звуковые датчики, которые были включены в комплект NXT 1.0 по умолчанию. Они могут измерять уровень шума, а также распознавать различные звуковые паттерны и определять разные тона. Кроме того, имеется датчик компаса и датчик акселерометра. Используя датчик компаса, робот может различать, в каком направлении находится Северный полюс. Датчик акселерометра позволяет измерять ускорение, а также сканировать роботу, какой путь вверх, и наклон его влево или вправо. Помимо этих официальных датчиков Lego mindstorms существуют различные датчики, изготовленные различными сторонними производителями. К ним относятся пневматические датчики давления, различные датчики инфракрасного диапазона и многое другое. Наиболее интересными из этих сторонних производителей, на мой взгляд, являются Mindsensors. Среди вышеупомянутых дополнительных датчиков они также разработали усовершенствованные датчики, такие как камера, которая может отслеживать цветовые капли, двойной диапазон, инфракрасный датчик с тройной зоной, а также восемь сенсорных матриц для линейных приложений.

В то время как все эти датчики великолепны, их использование не очень удобно, если вы можете подключить только четыре к вашему умному кирпичу NXT с мозговыми штурмами Lego. Итак, люди в Mindsensors придумали решение таких проблем. Существует разветвитель портов, который позволяет подключать к вашему NXT кирпичу больше цифровых датчиков. Поскольку их можно соединять друг с другом, можно подключить до 124 цифровых датчиков. Несмотря на то, что этот портовый сплиттер можно использовать для портов двигателя, он не очень полезен, поскольку три являются оптимальным количеством двигателей, на которые контроллер может подавать питание. Итак, что делать, если вам нужно больше двигателей для вашего проекта? К счастью, Mindsensors разработали решение этой проблемы. Они разработали 8-канальный сервоконтроллер для NXT. В основном вы можете контролировать скорость и положение восьми «обычных» серводвигателей с помощью этого устройства.

Параметры программирования

Хорошо, я говорю о датчиках, двигателях, возможностях расширения и т. Д. Я уверен, что вы хотели бы узнать больше о аспекте программирования этого комплекта для сборки роботов. Будет ли это достаточно легко для вашего ребенка и не слишком ограничивать себя? Хорошей новостью является то, что существует множество методов, которые можно использовать для программирования умов Лего. Позвольте мне рассказать об этом больше. Графическая среда программирования, поставляемая в комплекте с комплектом, называется NXT-G. В NXT-G вам нужно перетаскивать блоки, которые представляют определенные действия, подобно блок-схеме. Таким образом, достаточно легко программировать роботы Lego mindstorms без предварительного знания программирования, также это хороший способ изучить базовое программирование. Хотя NXT-G в настоящее время является наиболее широко используемой графической средой программирования для этого набора, есть люди, которые используют ROBOLAB. Это программное обеспечение так же, как NXT-G, основано на LabVIEW от National Instruments. Он использовался для программирования RCX-контроллера, но вы также можете использовать его с NXT. Если у вас есть предыдущие знания в области программирования, эти графические среды могут быть для вас немного бременем. Хотя они отличные как введение в программирование, и с ними легко создавать простые программы, их сложно будет использовать, если вы планируете создавать более сложные приложения.

Для вас есть множество решений, если вы предпочитаете текстовое программирование по сравнению с графическими альтернативами. NBC и NXC (следующие байтовые коды, а не eXactly C) - одно из этих решений. NBC - это, по существу, язык ассемблера, а NXC - это C-подобный язык, построенный поверх компилятора сборки NBC. Оба, NBC и NXC являются open-source, поэтому вы можете бесплатно пользоваться ими и использовать их. Поскольку компилятор NBC выводит машинный код для NXT, как я понимаю, можно использовать NBC / NXC без изменения прошивки, что весьма удобно, если вы хотите использовать их и NXT-G одновременно. Что касается языка NXC, я могу сказать, что это не совсем C, как следует из названия. Хотя синтаксис языка аналогичен синтаксису языка C, существуют некоторые различия и ограничения. Например, в NXC нет переменных с плавающей запятой. RobotC - это еще одно решение, если вы предпочитаете программировать творения Lego mindstorms в C. RobotC ir, возможно, самый мощный способ программирования этого набора; он оснащен мощным отладчиком реального времени и не имеет ограничений для NXC. Однако недостатком является то, что RobotC стоит 30 долларов США за лицензию для одного пользователя. С другой стороны, он подходит и для новичков в программировании, так как существуют базовые и расширенные режимы. Тем не менее, вам необходимо установить другую прошивку, чтобы использовать ее, поэтому ее нельзя использовать одновременно с NXT-G.

Вывод

Lego mindstorms - это набор, который получил значительное признание между любителями и педагогами. Как вы теперь знаете, комплект подходит для широкого диапазона возраста и различных уровней опыта. Инструкции и программное обеспечение, поставляемые с комплектом, достаточно просты для того, чтобы ребенок мог им следовать. Тем не менее, довольно серьезные проекты и исследования могут быть выполнены, если используются возможности аппаратного расширения и расширенные среды программирования. В любом случае людям это может понравиться.