Lego ev3 примеры программ

Основные команды движения робота, вперед, назад, вправо , влево.

Циклические алгоритмы с датчиками. Движение до препятствия

Условные алгоритмы, переключатели. Условия на данные датчиков

Пример программирвоания робота лего Ev3 для соревнований кегельринг. Пример циклических алгоритмов

Программируем робота для соревнований Сумо.

Программа для EV3 движения вдоль черной линии.

Задание и использование перменных в Ev3.

Простейшие операции с переменными и вывод результата на экран блока Ev3

Алгоритм пропорционального регулятора с одним датчиком

Алгоритм пропорционального регулятора двумя датчиками. Программа для движения по черной линии Ev3

Источник: itrobo.ru

Lego ev3 примеры программ

Пример программирования для EV3

Введение:

Наше третье занятие мы посвятим изучению вычислительных возможностей модуля EV3 и разберем примеры практических решений задач на вычисление траектории движения. Снова запускаем среду программирования Lego mindstorms EV3, загружаем наш проект lessons.ev3 и добавляем в проект новую программу — lesson-3-4. Добавлять новую программу в проект мы научились с вами на предыдущем уроке.

3.1. Красная палитра – операции с данными

Программные блоки, необходимые для выполнения различных операций над числовыми, логическими или текстовыми данными, сосредоточены в красной палитре среды программирования Lego mindstorms EV3. Красная палитра содержит 10 программных блоков. В отличие от зеленой палитры — с программными блоками красной палитры мы будем знакомиться постепенно, по мере продвижения по курсу программирования и возникновения необходимости в новых программных конструкциях.

Рис.1

3.2. Числовые значения. Блок «Константа», блок «Переменная»

Среда программирования Lego mindstorms EV3 позволяет нам обрабатывать в своих программах пять различных типов данных:»Текст», «Числовое значение», «Логическое значение», «Числовой массив», «Логический массив». В сегодняшнем уроке мы научимся оперировать с числовыми данными. Тип данных «Числовое значение» позволяет нам выполнять различные математические операции над числами. Числа в программе могут быть как положительными, так и отрицательными, быть целыми значениями или содержать десятичную дробь. Примеры: -15; 3,145; 8; -247,34.

Перед тем, как начать обрабатывать различные типы данных в наших программах, нам надо научиться их создавать и хранить. Для этих целей среда программирования Lego mindstorms EV3 предоставляет два вида программных блоков: «Переменная» и «Константа».

Эти блоки позволяют создать в памяти робота специальные ячейки, позволяющие записывать, извлекать и редактировать различные типы данных. Программный блок «Константа» (Рис. 2) позволяет создавать ячейку памяти для хранения одного из пяти типов данных (Рис. 2 поз. 1). Требуемое значение записывается в ячейку на этапе создания программы (Рис. 2 поз.

2) и остается неизменным во время выполнения всей программы. Для получения значения, записанного в блок «Константа» используется «Вывод» (Рис. 2 поз. 3). Подробнее с извлечением данных из программных блоков мы познакомимся ниже при решении практической задачи Урока №3.

Рис. 2

В отличие от программного блока «Константа» — в блоке «Переменная» присутствуют два режима «Считывание» и «Записать» (Рис. 3 поз. 1). Перед первым использованием необходимо задать имя переменной, выбрав параметр блока «Добавить переменную» (Рис. 3 поз.

2). Имя переменной может содержать только заглавные и строчные буквы латинского алфавита, цифры, а также символы _ и -. Задать значение переменной можно, записав или передав число в параметр «Значение» (Рис. 3 поз. 3).

Рис. 3

3.3. Блок математика, блок округление

Для выполнения математических вычислений служит программный блок «Математика». Он позволяет выполнить выбранную математическую операцию (Рис. 4 поз. 1) над двумя числами, заданными параметрами «a» и «b». В режимах «Абсолютная величина» и «Квадратный корень» для вычисления доступен только один параметр «a».

Рис. 4

Отдельно следует остановиться на режиме «Дополнения». В этом режиме количество параметров для расчета увеличивается до четырех: «a», «b», «c» и «d». В параметр «Уравнение» (Рис. 5 поз. 1) можно вписать любую произвольную формулу, производящую вычисления с этими параметрами.

Рис. 5

Иногда возникает необходимость произвести округление результата вычисления. Например: при отладке программы, можно выводить на экран модуля EV3 округленные промежуточные расчеты, чтобы легче было визуально контролировать ход выполнения программы. Для этого предназначен программный блок «Округление» (Рис. 6).

Режимы «До ближайшего», «Округлить к большему» и «Округлить к меньшему» производят округление до целого значения. В режиме «Отбросить дробную часть» можно задать количество остающихся знаков дробной части после запятой.

Рис. 6

3.4. Примеры выполнения вычислений в программе

Настало время применить полученные знания на практике.

Задача №4: необходимо написать программу прямолинейного движения для проезда роботом расстояния в 1 метр.

Решение:

За один полный оборот мотора робот проезжает расстояние, равное длине окружности колеса. Это расстояние можно найти, умножив число Пи (=3,14159) на диаметр колеса. Диаметр колеса из образовательного набора Lego mindstorms EV3 равен 56 мм, а — из домашнего набора Lego mindstorms EV3 равен 43,2 мм. Если переведем расстояние в 1 метр в миллиметры (1000 мм) и разделим на расстояние, которое робот проходит за один оборот мотора, то узнаем: сколько оборотов мотора необходимо для проезда всего заданного расстояния.

Рис. 7

Приступим к созданию программы:

1. Используя программный блок «Константа», заведем в программу постоянное число Пи, равное примерно 3,14159.
2. Используя программный блок «Переменная», создадим в программе переменную D и занесем в нее значение диаметра колеса в зависимости от используемого конструктора (если вы использовали другие колеса, то самостоятельно измерьте диаметр и внесите значение в программный блок).
3. Используя программный блок «Математика», умножим значение блока «Константа» на значение переменной D. Для передачи значения из переменной D в программный блок «Математика» используем второй программный блок «Переменная» в режиме «Считывание»! (Для передачи значений между программными блоками используются шины данных. Чтобы установить шину данных, необходимо «потянуть» выходной параметр одного программного блока и «присоединить» его к входному параметру другого программного блока)
4. Используя программный блок «Математика», разделим значение пути (1000 мм) на значение, полученное в шаге 3.
5. Полученное в шаге 4 значение. округлив до двух знаков после запятой, выведем на экран модуля EV3.
6. Полученное в шаге 4 значение подадим в параметр «Обороты» блока «Рулевое управление».

Загрузим полученную программу в нашего робота. Поставим робота на ровную свободную площадку и запустим программу. Измерив расстояние, пройденное роботом, убедимся в правильности нашей программы!

Задача №5: необходимо написать программу, рассчитывающую значение параметра «Градусы» для разворота нашего робота (Урок №2, Задача №1)

Данная задача имеет сходство с предыдущей — нам только требуется найти расстояние, которое должны проехать колеса нашего робота. Для того, чтобы наш робот развернулся на 180 градусов — необходимо, чтобы правое и левое колеса, проехав определенный путь по окружности, поменялись местами. Как видим из Рис.

8 — каждое колесо при этом проедет ровно половину окружности с диаметром, равным расстоянию между центрами колес (красная линия на Рис. 8). Подходящей линейкой померяем расстояние между центрами колес. Для робота, собранного по инструкции small-robot-45544, это расстояние равно 120 мм.

Следовательно, умножив это значение на число Пи (3,14159) и разделив на 2, мы найдем расстояние, которое должно проехать каждое из колес нашего робота. Как найти соответствующее этому расстоянию число оборотов мотора — мы разобрали в Задаче 4 данного урока. Для того, чтобы перевести полученное число оборотов в градусы — вспомним соотношение: 1 оборот мотора = 360 градусов. Следовательно, если мы, воспользовавшись программным блоком «Математика», умножим полученное значение оборотов на 360 и подадим результат в параметр «Градусы» программного блока «Независимое управление моторами» (Урок №2 Рис.7 поз. 2), то решим требуемую задачу.

Рис. 8

Попробуйте написать программу для решения задачи №5 самостоятельно, не подглядывая в решение!

Источник: robot-help.ru

EV3 программирование

Программирование EV3 происходит сразу после того как вы создали своего робота. Нужно научить робота EV3 выполнять различные команды.

Запрограммировать робота с микрокомпьютером EV3 можно несколькими различными способами:

1. Первый и самый простой способ – это при помощи интерфейса микроконтроллера EV3;

1. Среда программирования EV3 позволяет при помощи визуального программирования создавать достаточно сложные программы:
2. При помощи других языков программирования.

Программирование на микроконтроллере EV3

Самым простым является программирование при помощи самого интерфейса микрокомпьютера EV3.

Микропроцессор EV3 поставляется с уже установленным на нем программным обеспечением.

После включения модуля EV3 можно увидеть экран с четырьмя основными закладками.

Для программирования модуля требуется перейти в третью закладку при помощи кнопок управления. Затем открыть окно приложения Brick Program. Сразу отображаются два блока – это блок «Начало» и блок «Цикл».

В этом окне можно создавать простые программы при помощи двух типов блоков. Всего в палитре существует одиннадцать блоков ожидания и шесть блоков действия.

Среда программирования EV3

Производители Lego EV3 позаботились о том, чтобы обеспечить владельцев робототехнических конструкторов Lego Mindstorms EV3 бесплатным программным обеспечением. Скачать программное обеспечение EV3 для различных устройств можно с официального сайта Lego.

Также в ПО существуют задания по программированию, которые позволяют быстро научиться программировать роботов EV3. Программное обеспечение является пиктографическим. Оно обеспечивает простое и интуитивно понятное визуальное программирование.

Существенным недостатком является то, что при написании сложных и разветвленных программ, это ПО достаточно сильно грузит систему. При этом слабые компьютеры сильно тормозят. Поэтому желательно иметь компьютеры с хорошими характеристиками. На сайте опубликованы минимально допустимые характеристики компьютеров.

EV3 является целой платформой, которую можно использовать в игровых и образовательных целях. При помощи платформы Lego Mindstorms EV3 можно обучать основам робототехники, программирования, изучать различные алгоритмы. При этом не нужно иметь знаний схемотехники и различных протоколов.

Программирование EV3 Basic

Одним из текстовых языков программирования Lego EV3 является EV3 Basic. Текстовый язык позволяет развить навыки текстового программирования и является плавным переходом к более сложному программированию. По сложности этот язык не очень отличается от среды программирования Lego EV3. Скачать загрузчик Microsoft Small Basic можно с официального сайта Microsoft.

Основными достоинствами EV3 Basic являются:

• Простота установки;
• EV3 Basic является свободным программным обеспечением
• Microsoft Small Basic специально разрабатывался для того, чтобы обучать программированию;
• Не нужно перепрошивать микрокомпьютер EV3;
• Поддерживает русский язык;
• Имеет встроенную справку;
• Имеет понятный интерфейс;
• Есть множество примеров;
• Поддерживает все возможности среды программирования Lego EV3.

Программирование EV3 на RobotC

Среда программирования RobotC специально разработана для образовательной робототехники. Этот язык может использоваться и новичками, и опытными программистами и является кросс-платформенным. Есть базовый и расширенный режим программирования.

В среде программирования присутствует C-подобный язык и язык RobotC. Язык RobotC – это переходный язык от визуального программирования к текстовым блокам. Для использования RobotC требуется перепрошивка микроконтроллера EV3. Использовать RobotC можно со многими робототехническими платформами. Это такие платформы как :

• VEX IQ;
• VEX CORTEX (EDR);
• VEX PIC (Legacy Support);
• LEGO MINDSTORMS EV3;
• LEGO MINDSTORMS NXT;
• TETRIX;
• RCX (поддержка прежних версий);
• UNO Arduino / MEGA 1280, MEGA 2560;

Среда программирования RobotC похожа на среду программирования Visual Studio и имеет интерфейс на английском языке. RobotC является платным с десятидневным бесплатным периодом.

После окончания бесплатного периода нужно приобретать лицензию. Стоимость годовой лицензии:

• На один компьютер 49 долларов;
• На шесть рабочих мест 149 долларов;
• На тридцать рабочих мест 299 долларов.
• Кроме этого предлагаются бессрочные лицензии.

Операционная система для RobotC должна быть из семейства Microsoft Windows. При помощи среды программирования RobotC можно создавать эффективные программы с использованием сложных математических выражений.

Программирование EV3 на Python

Одним из наиболее популярных языков программирования в мире является Python. Он имеет небольшое синтаксическое ядро и объемную стандартную библиотеку функций. В операционной системе Linuх язык программирования Python установлен. При желании можно установить нужный вам текстовый редактор.

На микрокомпьютере EV3 установлена операционная система Linux. Для того, чтобы программировать EV3 на Python нужно установить Linux ev3dev на модуль EV3.

Скачать образ можно по адресу с официального сайта https://www.ev3dev.org/downloads.

Затем нужно установить образ на карту памяти microCD. Желательно, чтобы класс карты был не менее десяти. Объем карты памяти от двух до тридцати двух гигабайт. Можно также использовать карту памяти microSDHC.

После этого карту с образом можно вставлять в микрокомпьютер EV3 и включать его. Подсветка кнопок будет мигать оранжевым цветом. Это означает что происходит загрузка операционной системы. После загрузки на экране блока EV3 будет видно меню программы.

Затем нужно настроить соединение с компьютером и можно приступать к работе. Настройки соединения с компьютером нужно описывать отдельно так как они достаточно сложные. Для написания программ нужен еще редактор кода.

В качестве одного из вариантов можно установить редактор кода PyCharm Edu. Есть бесплатная версия с наличием подсказок, проверкой кода и подсвечиванием синтаксиса. Созданный в программе файл можно передать в блок EV3 при помощи программы PuTTY. Эта программа помогает установить SSH соединение операционной системы Windows с микроконтроллером EV3.

Скачать программу PuTTY можнос официального сайта. Есть 32 битная и 64 битная версии программы.

Программирование EV3 при помощи Scratch

Scratch является графической средой программирования. Программировать EV3 при помощи Scratch можно если установить нужное программное обеспечение и настроить его. Программное обеспечение можно установить на любые операционные системы. Для примера выберем операционную систему Windows.

Как и в случае с программированием на Python, потребуется карта памяти с такими же параметрами. Карту памяти нужно отформатировать в файловой системе FAT32. На компьютер надо установить виртуальную Java-машину под названием leJOS.

Эта Java-машина специально адаптирована для Lego Mindstorms EV3 и ее можно скачать с официального сайта https://sourceforge.net/projects/ev3.lejos.p/files.

Затем устанавливаем виртуальную машину на компьютер со всеми компонентами.

После этого устанавливаем образ на карту памяти. В дальнейшем при включении микрокомпьютера EV3 с картой памяти будет загружаться leJOS EV3. Без карты памяти будет происходить загрузка стандартного программного обеспечения Lego EV3.

Также на компьютере должна быть установлена свежая версия Adobe AIR. Затем можно установить редактор Scratch.

Он также может быть скачан с официального сайта https://scratch.mit.edu/download.

Установка редактора не занимает много времени.

Следующим шагом является установка ev3-scratch-helper-app. Это приложение служит для связи редактора Scratch и микроконтроллера EV3. Также в редакторе можно в настойках установить русский язык и нужно добавить блоки EV3 в редактор Scratch. После добавления блоков можно приступать к написанию программ.

В статье приведены не все возможные варианты программирования EV3, а только наиболее простые и не требующие каких-либо специальных знаний. Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки. Остается только выбрать что больше всего подходит в каждом конкретном случае.

Подключение LEGO EV3 к Scratch 3.0

Источник: legoteacher.ru