Разработала: учитель математики МБОУ Болгуринская СОШ Малыгина С.И.
Цели: формирование профориентации у школьников в процессе конструирования и программирования роботов
1. Познакомить с конструктором Lego Mindstorms EV3 и средой программирования.
2. Собрать и запрограммировать робота на ПК.
3. Загрузка программы в робота
4. Демонстрация работы робота
Вид: практическая работа.
Оборудование: ноутбуки, наборы конструкторов Lego Mindstorms EV3, среда программирования Lego Mindstorms Education EV3, видео инструкция по сборке робота, инструкции по программированию робота, сборке ультразвукового датчика, подключения моторов и датчика к блоку.
Ход мастер-класса
Вводная часть
Само слово «робот» является существительным, обозначающим
неодушевленный предмет. Но роботы очаровательны. Идея неживой материи, которая самостоятельно выполняет сложные задания, просто поразительна! С тех пор как роботы стали такими технологически сложными и современными, можно было бы подумать, что для их конструирования и программирования необходимы большие знания и навыки.
3 способа подключения Lego EV3 к компьютеру. Связь EV3 и ПК
Однако серия конструкторов Lego Mindstorms EV3 делает робототехнику легкой и увлекательной как для взрослых, так и для детей. Эти наборы открывают робототехнику для всех возрастов. Это образовательная версия роботов.
Образовательная робототехника объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно- коммуникационные технологии. Лего-конструирование знакомит с системой управления роботами: аппаратной частью, простым, но мощным программированием Лего-моделей. В настоящее время такая наука как робототехника приобретает все большее значение, опираясь на информатику, математику, физику, биологию и другие фундаментальные науки.
В состав набора LEGO Mindstorms EV3 входит 541 деталь.
Детали образуют 5 больших групп:
1. Электронные компоненты:
— EV3 микрокомпьютер с батарейным блоком.
-Датчики (ультразвуковой датчик, датчик касания, датчик цвета/ освещенности, гироскопический датчик).
— Сервоприводы (моторы ) и соединительные кабели.
2. Шестеренки, колеса и оси.
3. Соединительные элементы.
4. Конструкционные элементы.
5. Детали для украшения.
Основная часть.
Сегодня мы с вами создадим простейшего робота «Пятиминутку» на основе конструктора Lego Mindstorms EV 3 и запрограммируем его. Это робот-тележка, его мы будем собирать с помощью приложения 1. В видео-ресурсе нет описания сборки ультразвукового датчика и подключения моторов и датчику к блоку с помощью кабелей. Поэтому датчик будем собирать, используя приложение 2. Подключать моторы и датчик будем с помощью приложения 3.Для этого нам понадобятся соединительные кабели: 3 по 25см.
Программирование в стандартной среде программирования Lego Mindstorms EV3 представляет собой перетаскивание блоков с определенными действиями. Задавая параметры для датчиков, подстраиваем робота к выполнению определенных действий.
Робот, которого мы сегодня создадим, довольно простой, чтобы сделать что-то серьезное необходимо гораздо больше времени.
Наш робот будет выполнять всего четыре действия:
1. Движение вперед
2.Остановка, когда доедет до препятствия
3.Говорит « Stop » (используя звуковые файлы)
4.Движение назад (3 оборота)
Практическая работа
Вам предстоит сконструировать по видео инструкции робота и запрограммировать его. Открываем видео, собираем робота. Далее собираем ультразвуковой датчик (приложение 2). Ну и осталось подключить датчики и моторы к блоку EV3 (приложение 3). Используя приложение 4, составим программу движения робота.
Заключительная часть
На данном мастер-классе вы познакомились с конструктором Lego Mindstorms EV3 и средой программирования. С овременный мир уже невозможно представить себе без применения высоких технологий и роботов. Занятия по робототехнике помогают идти в ногу со стремительно развивающимся прогрессом и дают уникальную возможность для участия в улучшении качества жизни. Благодарность всем участникам мастер – класса.
Предлагаю выразить свое мнение, обсудить полученные результаты.
(Оценивают, что получилось успешно, что вызвало наибольшее затруднения)
Какие трудности у меня были…
Было особенно интересно …
Использованные источники
1.Овсяницкая Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – М: Издательство «Перо», 2016. – 300 с.
2. С. А. Филиппов Робототехника для детей и родителей. Санкт-Петербург «Наука» , 2013
Приложение 1
Приложение 2
Сборка ультразвукового датчика
Приложение 3
Подключение сервомоторов, ультразвукового датчика к блоку EV3 с помощью кабелей. Возьмем два соединительных кабеля длиной 25 см, левый мотор подключим к порту B , а правый — к порту C . Именно это подключение выбрано по умолчанию в блоке «Рулевое управление». Ультразвуковой датчик подключим к порту 4.
Приложение 4
Инструкция по составлению и выполнению программы
1.Открыть на ноутбуке программу LEGO MINDSTORMS Education EV3.
2.Создать новый проект (значок+).
3. Составить программу:
1. Движение вперед
2.Остановка, когда доедет до препятствия
3.Говорит « Stop » (используя звуковые файлы в папке «Информация»)
4.Движение назад (3 оборота)
4.Соединить робота с ноутбуком с помощью кабеля.
5. Включить микрокомпьютер на роботе, удерживая центральную кнопку (загорится зеленый цвет).
6. Загрузить программу в робота.
7. Отсоединить кабель от робота.
8. Запустить робота на выполнение программы. Выбрать папку «Project», файл «Program» , нажать на центральную кнопку микрокомпьютера.
Источник: xn--j1ahfl.xn--p1ai
Управление роботом EV3
Для того, чтобы осуществлять управление роботом EV3, мониторинг портов и показаний датчиков, отладку программы и многое другое в среде программирования EV3 существует очень полезный инструмент.
Это страница аппаратных средств, ее еще называют панелью управления и мониторинга.
Находится она в правом нижнем углу среды программирования EV3 и представляет собой небольшую панель, которую можно свернуть или развернуть, нажав на стрелочку. Страница аппаратных средств дает возможность управления роботом EV3 и мониторинга его состояния.
Для того, чтобы панель стала активной нужно подключить к среде программирования блок EV3 любым способом. После установления соединения между компьютером и блоком EV3 панель становиться активной и можно осуществлять управление роботом EV3.
Разберем более подробно функции страницы аппаратных средств. Всего у нас в панели управления и мониторинга есть три вкладки:
- Доступные модули
- Просмотр портов
- Информация о модуле
Доступные модули
Во вкладке доступные модули можно увидеть какие блоки доступны для подключения. Чтобы все доступные блоки отобразились нужно нажать на кнопку обновить. Происходит обновление и можно увидеть сколько блоков доступно для подключения, названия блоков и при помощи какого соединения к ним можно подключиться.
То есть подключение по USB, Bluetooth или Wi-Fi. На рисунке произведено подключение модуля под названием АВС по Bluetooth. Соединение можно разорвать второй кнопкой «Отключить». Подключается блок при помощи нажатия на доступное соединение.
Просмотр портов
Во вкладке «Просмотр портов» можно увидеть все датчики и моторы, подключенные к портам модуля EV3. Во вкладке можно увидеть, что большой мотор подключен к порту . Датчик касания подключен к 1 порту, ультразвуковой датчик подключен к 4 порту. Также в каждом из этих портов отображаются показания датчиков и моторов в режиме реального времени.
У большого мотора можно посмотреть угол поворота, количество оборотов и мощность. При вращении колеса двигателя в разные стороны можно увидеть изменение значений. У датчика касания можно увидеть два состояния нажато – 1 и не нажато – 0.
Ультразвуковой датчик может показывать расстояние до объекта в сантиметрах, дюймах, обнаруживать присутствие другого робота EV3. Если изменять расстояние от преграды до датчика, то наблюдать видеть изменение показаний.
Информация о модуле
В третьей вкладке «Информация о модуле» можно увидеть название модуля, версию встроенного программного обеспечения, уровень заряда батареи, тип соединения и индикатор объема занимаемой памяти. На изображении модуль называется ABC, заряд батареи полный, версия встроенного программного обеспечения V1.09E, тип соединения по Bluetooth, память заполнена менее чем на 10%.
В правом углу вкладки «Информация о модуле» есть два значка:
- С изображением гаечного ключа – это настройки беспроводного подключения
- Второй значок – «Обозреватель памяти»
Настройки беспроводного подключения позволяют увидеть все доступные подключения по Wi-Fi и дают возможность добавить и настроить новое подключение.
Обозреватель памяти показывает сколько есть доступной памяти, все файлы и проекты, которые находятся на модуле и на SD – карте, если она подключена к модулю. Файлы можно копировать, удалять, загружать. Но возможности полностью скопировать проект с модуля и перенести его на другой модуль нет.
Проект можно полностью скопировать только со среды программирования EV3 или просто скопировать сохраненную в папке на компьютере программу.
Загрузка программ и управление роботом EV3
В правой части страницы аппаратных средств под надписью EV3 находятся три кнопки:
- Загрузить
- Загрузить и выполнить
- Запустить выбранное
Кнопка «Загрузить»
Нажатие на эту кнопку просто загружает программу в модуль EV3. Для того, чтобы запустить программу на выполнение нужно на микроконтроллере EV3 найти эту программу и запустить с блока. Например, создам простую программу, которая будет по нажатию на датчик касания включать большой мотор со скорость 50 единиц, а по повторному нажатию датчика касания выключит этот мотор.
Создадим программу и сохраним проект под названием «Motor». Теперь можно кнопкой «Загрузить» залить программу в микрокомпьютер EV3. После этого нужно найти программу в меню блока и запустить ее на выполнение. По нажатию на датчик мотор начинает вращаться, по повторному нажатию останавливается.
Кнопка «Загрузить и выполнить»
Нажатие на эту кнопку загружает программу в модуль EV3 и сразу же запускает ее. Нажимаем на кнопку и можно видеть на блоках бегущую полосу. Эта полоса показывает какой блок программы сейчас выполняется. Такая функция полезна для отладки программы.
Кнопка «Запустить выбранное»
Если выделить нужные блоки или нужную программу и нажать кнопку «Запустить выбранное», то у нас запустятся только выбранные блоки. Другие блоки в этот момент работать не будут. Эта функция полезна для отладки подпрограмм, блоков, внесении небольших изменений в программы.
Управление роботом EV3 при помощи страницы аппаратных средств
Источник: legoteacher.ru
Name already in use
A tag already exists with the provided branch name. Many Git commands accept both tag and branch names, so creating this branch may cause unexpected behavior. Are you sure you want to create this branch?
Cancel Create
trik-help / ev3 / run-upload-programs.md
- Go to file T
- Go to line L
- Copy path
- Copy permalink
This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.
Cannot retrieve contributors at this time
62 lines (34 sloc) 4.07 KB
- Open with Desktop
- View raw
- Copy raw contents Copy raw contents Copy raw contents
Copy raw contents
Запуск программ и их загрузка на контроллер LEGO EV3
Для работы с контроллером LEGO EV3 в настройках TRIK Studio перейдите в раздел «Роботы» и выберите платформу LEGO EV3.
Существует несколько вариантов выполнения программ для контроллера LEGO EV3:
- Пошаговая интерпретация диаграммы с моделированием поведения робота на двумерной модели.
- Загрузка программы на робот и дальнейшее её автономное исполнение без связи с компьютером.
Интерпретация с моделированием поведения робота
В режиме двумерной модели робота команды не передаются роботу, а исполняются пошагово для виртуальной модели, отображающейся на экране. Подробнее см. в разделе «2D-модель».
1 . Включите режим двумерной модели.
2 . Нажмите на кнопку «Выполнить».
3 . Откроется окно двумерной модели и начнется выполнение программы.
4 . При переключении в режим редактирования можно отслеживать шаги выполнения программы.
Загрузка на контроллер
Из TRIK Studio можно загрузить готовую программу на робота, чтобы в дальнейшем автономно её исполнять без связи с компьютером.
Внимание! Для загрузки программ на контроллер нужно ПО Java.
1 . Включите режим автономного исполнения по Bluetooth или USB (в зависимости от желаемого типа соединения с роботом для загрузки программы).
2 . Нажмите кнопку «Запустить программу».
По программе будет сгенерирован код на внутреннем языке EV3, загружен на робот и немедленно запущен на исполнение.
3. Если требуется только загрузить программу, не запуская её, воспользуйтесь кнопкой «Загрузить программу».
Эксперты в EV3 могут посмотреть на сгенерированный на внутреннем языке EV3 код с помощью кнопки «Сгенерировать в байткод EV3».
Источник: github.com