Lego mindsTorms что это за программа

Lego Mindstorms NXT 2.0. Обзор

Аннотация: Проводится поверхностный обзор робототехнического комплекса, включающего конструктор Lego Mindstorms NXT 2.0 и среду программирования NXT-G. Цель: познакомиться с основными компонентами конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0, интерфейсом среды NXT-G и научиться создавать простейшую программу «Hello, world!».

Введение

Изучение робототехники сегодня начинается уже со школьной скамьи. Однако не всем школам так повезло, и тому есть ряд объективных причин. Во-первых, стоимость одного робототехнического комплекса (здесь и далее имеется в виду Lego Mindstorms NXT 2.0) превышает стоимость средней компьютерной системы.

Во-вторых, руководить занятиями робототехники должен высококвалифицированный педагог, одинаково хорошо разбирающийся и в техническом конструировании, и в микроэлектронике, и в программировании. Подготовка таких специалистов-педагогов сегодня только начинается. Ну и в-третьих, русскоязычные учебники, вышедшие из печати на сегодняшний день, можно пересчитать, по -видимому, на пальцах одной руки.

Программирование в Lego Mindstorms EV3. Урок #1: Установка и обзор интерфейса программы

Настоящее пособие было подготовлено по результатам работы со студентами, получающими специальность учителя информатики. Авторы ставили перед собой задачу дать начальные понятия программирования роботов Lego Mindstorms NXT 2.0 на языке NXT-G. Кроме того, отдельные главы пособия были использованы на курсах по повышению квалификации и переподготовке учителей информатики на кафедре информатики и методики преподавания информатики Оренбургского государственного педагогического университета.

Не так давно появилась более новая версия робототехнического комплекса LegoMindstorms EV3. Однако имеющийся в российских школах и центрах технического творчества парк роботов Mindstorms NXT 2.0 так велик, что было бы неправильным сбрасывать его со счетов.

Программирование сегодня уже не так привлекательно для школьников как 15-20 лет назад. Это замечают многие школьные и вузовские преподаватели информатики. Нужны новые средства для мотивации учеников в этой области. По нашему мнению, робототехника сегодня как раз и является таким средством. Поэтому в пособии упор делается на алгоритмической составляющей робототехники.

Обращаем внимание студентов на то — и это очень важно! — что при работе с пособием следует не только выполнять задания, но и обязательно набирать и проверять задачи из примеров. Это поможет лучше понять язык и особенности программирования роботов.

Мы рассматриваем программирование роботов в англоязычной версии среды NXT-G, так как она распространяется свободно.

Идеи многих заданий были почерпнуты в [1, 4, 6], авторам которых мы выражаем глубокую признательность.

Состав конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0. Технология NXT

В этом разделе приводятся краткие сведения о составе конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0 и NXT-технологии, основанные на руководстве пользователя, входящем в комплект 8547. Если у Вас имеется указанное руководство, и Вы уже ознакомились с ним, то можно сразу перейти к разделу 1.2.

NXT является интеллектуальным, управляемым компьютером роботом на базе элементов LEGO и системы MINDSTORMS.

Система MINDSTORMS получила своё название благодаря книге Сеймура Пейперта «Переворот в сознании: Дети, компьютеры и плодотворные идеи», в которой автор анализирует способы формирования мышления детей и роль компьютеров в этом процессе.

Основа конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0 — программируемый блок NXT (его ещё называют «кирпичом»), интерактивные сервомоторы и несколько датчиков. В состав комплекта 8547 входят:

  • два датчика нажатия — кнопки;
  • датчик цвета — RGB-датчик, позволяющий роботу различать цвета и измерять яркость окружающего света;
  • ультразвуковой датчик — «глаза» робота, позволяющие ему измерять расстояние до объекта.

В образовательной версии конструктора имеется также датчик звука, который измеряет уровень громкости звука, а вместо RGB-датчика присутствует датчик освещённости. Существуют и другие датчики, которые выпускаются отдельно от комплекта, например, для измерения температуры, pH среды, гироскопический датчик, компас и др.

Все датчики и моторы подсоединяются к NXT-блоку через порты входа и выхода посредством чёрных шестипроводных кабелей. Сенсоры подключаются к входным портам под номерами 1 — 4, а моторы — к выходным портам, имеющим на блоке NXT названия A, B, C.

Производитель рекомендует для подключения сенсоров и моторов использовать стандартные порты:

  • Порт 1: Датчик касания
  • Порт 2: Датчик касания
  • Порт 3: Датчик цвета
  • Порт 4: Ультразвуковой сенсор
  • Порт A: Мотор для дополнительных функций
  • Порт B: Мотор для движения
  • Порт C: Мотор для движения

Внешний вид блока NXT и его разъёмы


увеличить изображение
Рис. 1.1. Внешний вид блока NXT и его разъёмы

В нашем учебном курсе мы придерживаемся этих рекомендаций. На самом деле можно подключать сенсоры в произвольные порты. Соблюдать стандартные порты обязательно при работе с меню Try Me (см. ниже).

Блок NXT работает от шести батарей типа AA. В образовательную версию набора входит аккумуляторная батарея.

Работа с меню NXT происходит при помощи четырёх кнопок (Рис. 1.1):

  • Серые треугольники — кнопки «вперёд» (вправо) и «назад» (влево) — позволяют перемещаться внутри меню до нужного пункта;
  • Оранжевый квадрат соответствует клавише ввода; она же используется для включения робота;
  • Тёмно-серый прямоугольник — «отмена» или переход назад к предыдущему пункту. Эта же кнопка используется для выключения робота. Для выключения NXT нажимайте кнопку до тех пор, пока на экране не появится надпись Turn off? , после чего для подтверждения выключения нажмите оранжевую кнопку. Также можно нажать и удерживать тёмно-серую кнопку до полного выключения NXT.

Экран отключения блока NXT


увеличить изображение
Рис. 1.2. Экран отключения блока NXT

Задание 1.1. Научитесь включать и выключать свой NXT. Попробуйте выключить NXT двумя способами, описанными выше.

Вся информация на дисплее NXT отображается на английском языке. При включении экран NXT выглядит как на Рис. 1.3:

Экран блока NXT после включения


увеличить изображение
Рис. 1.3. Экран блока NXT после включения

Bluetooth включен, но NXT не определяется другими устройствами Bluetooth.
Bluetooth включен, и NXT определяется другими устройствами Bluetooth.
Bluetooth включен, и NXT подключен к устройству Bluetooth.
USB подключен и работает нормально.
USB подключен, но имеются неполадки.

Если NXT работает нормально, то иконка рабочего состояния крутится. Если вращение иконки прекратилось, значит NXT завис и требует перезагрузки.

По умолчанию роботу присвоено имя NXT . Имя можно изменить. Как это сделать см. в п. 1.2.

Задание 1.2. Включите NXT. Изучите информацию, которая отображается на экране NXT. Перемещайтесь по главному меню NXT при помощи стрелок. Выключите NXT.

Рассмотрим структуру меню NXT.

  • My Files (Мои Файлы). Здесь хранятся все файлы NXT.
  • Software files (Файлы программ). Здесь хранятся скомпилированные файлы программ, загруженных пользователем. Отсюда происходит запуск программ на выполнение.
  • NXT files (Файлы NXT). Служебные файлы NXT.
  • Sound files (Звуковые файлы). Здесь содержатся различные звуковые файлы, как встроенные, так и записанные пользователем. Вы можете записать собственные звуки, чтобы затем использовать их в программах.
  • Datalog files (Файлы данных). Содержит данные, собранные NXT при помощи меню NXT Datalog. Данные можно считывать во время работы программы или передавать по Bluetooth другим устройствам.
  • Volume (Громкость). Устанавливает громкость динамиков.
  • Sleep (Сон). Настраивает параметры автоматического отключения при простое.
  • NXT Version. Позволяет узнать текущие версии программных и аппаратных средств.
  • Delete files (Удаление файлов). Служит для удаления файлов. Будьте осторожны: удаляет все файлы из выбранного каталога!
Читайте также:
Idef0 программа что это

Пример 1.1. Настроим NXT так, чтобы он автоматически выключался через две минуты простоя. Для этого выберем из главного меню SettingsSleep . Затем при помощи стрелок выбираем нужное значение (текущее значение отображается на экране) и нажимаем на ввод (оранжевая кнопка). Если теперь не работать с NXT в течении двух минут, то он выключится сам.

Обратите внимание на вариант Never (Никогда): в этом режиме NXT не будет выключен, пока Вы сами этого не сделаете. Но это может привести к более быстрому разряду батарей.

Пример 1.2. Попробуем проиграть звуковые файлы на блоке NXT. Главное менюMy FilesSound filesGood Job . В окне отображается имя выбранного файла и варианты работы с ним, которые можно пролистать при помощи стрелок:

  • Run — запустить выбранный файл на выполнение (иконка рабочего состояния). Если выбрать этот вариант, звуковой файл будет воспроизведён. В процессе работы файла на экран будет выведено сообщение Running , а по завершению — Done .
  • Delete — удалить выбранный файл (иконка корзины). Если выбрать этот вариант, появится предупреждающее сообщение Are you sure? (Вы уверены?). Вариант по умолчанию — иконка в форме креста (Нет). В случае, если выбранный файл всё же нужно удалить, то при помощи стрелки следует выбрать иконку с галочкой (Да).
  • Send — переслать (иконка письма). Для того, чтобы переслать файл другим устройствам, следует вначале настроить канал связи Bluetooth.

Задание 1.3. Установите максимальную громкость динамиков. Проверьте громкость, проиграв произвольный звуковой файл NXT. Установите комфортную для себя громкость.

Задание 1.4. Изучите различные варианты автоотключения NXT. Установите таймер автоотключения на 10 минут.

Задание 1.5. Протестируйте датчики касания, ультразвука, мотор при помощи меню Try Me (не забудьте про стандартные порты подключения сенсоров).

Работу с другими пунктами меню будем рассматривать по мере необходимости.

Источник: intuit.ru

Система программирования lego mindstorms Education ev3

Система программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3 основана на программном пакете National Instruments LabVIEW и имеет понятный графический интерфейс. Пользователь формирует программу, перетаскивая иконки, отвечающие за те или иные функции робота. Функционал регистрации данных, включенный в систему программирования, является мощным инструментом для проведения различной экспериментальной работы. С помощью него можно собирать, анализировать и использовать данные, поступающие с датчиков. Студенты также могут строить интерактивные графики, используя полученные данные. Программное обеспечение EV3 поставляется со специальным инструментом по обучению Robot Educator, включающим 48 пошаговых мультимедийных обучающих урока, созданных для помощи студентам и преподавателям в обучении основам робототехники. Эти уроки также обучают использованию функционала регистрации данных и поясняют свойства аппаратного обеспечения EV3. После запуска программного обеспечения LEGO MINDSTORMS Education EV3 открывается основное окно программы (лобби). Это окно содержит меню, позволяющие работать:

  • с основным и расширенным набором компонентов (описание наборов и инструкции по сборке моделей);
  • кратким руководством пользователя (теория и базовые примеры программирования);
  • проектом;
  • самоучителем.

Основным для работы с моделью является окно проекта. Проект может содержать программы управления роботом. В этом случае открывается окно, показанное ниже: Кроме этого, проект может подразумевать проведение эксперимента по обработке данных. Тогда открывается следующее окно:

    Основные программные блоки

    1. Палитра блоков «Действие» 2. Палитра блоков «Управление операторами» 3. Палитра блоков «Датчик»

    1. Палитра блоков «Операции с данными»

    1. Палитра блоков «Дополнения»

        Лабораторная работа №1. Базовые принципы среды программирования ev3

        Лабораторная работа №2. Измерение расстояния

        09.04.2015 2.09 Mб 53 МУ по УЭР план формирования 2495.DOC

        09.04.2015 2.12 Mб 51 МУ№2 по УЭР ПФП 2014.DOC

        Ограничение

        Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

        Источник: studfile.net

        Обзор набора Lego — 31313 Mindstorms EV3 — Часть 1

        Lego Mindstorms EV3 — это третье поколение в серии роботов от компании Lego. На прилавках этот набор [31313] появился 1-го сентября 2013. В этой статье я предлагаю ознакомиться с этим набором и его возможностями.

        Данный обзор является вольным переводом статьи написанной Nathan Thom, английский оригинал можно посмотреть на его сайте — http://rebrickable.com/blog/2013/review-31313-mindstorms-ev3.

        Этот набор Lego является слишком значимым, что бы рассмотреть его в одной статье, поэтому я добавлю еще части в течение ближайших недель. Первоначально будет представлен обзор того, что в целом представляет собой набор и рассмотрим первого вводного робота — Track3r.

        Небольшое предупреждение: Мой обзор будет субъективным, так как мой опыт в области микроэлектроники и профессиональной работы в области IT, означает, что я люблю просто роботов. Объедините это с моей любовью к LEGO, и вы в конечном итоге получите 100% предвзятый обзор этого набора.

        EV3 [31313] доступен для покупки в eBay , LEGO или Amazon . И, вероятнее, всего он доступен в ваших локальных магазинах (список магазинов на bricker.ru).

        Введение

        Для тех, кто не имеет опыта с серией Mindstorms или программирования любого рода, в этом разделе я расскажу базовые термины и принципы Lego робототехники.

        Ключевой частью этого набора является программируемый модуль (далее просто “модуль”). Этот модуль на самом деле является компьютером, в комплекте с процессором, памятью, портами входов и выходов. Как и любой компьютер, он может быть запрограммирован, чтобы реагировать на входную информацию тем способом которым программист пожелает.

        До четырех источников входного сигнала (например, датчик приближения, сенсорный датчик, и т.д.) может быть подключено к модулю EV3 на его верхней стороне. Так же, до четырех устройств (например, двигатели) может быть подключен к выходам модуля EV3 на его нижней стороне. Есть также разъемы для подключения к ПК / Mac или разъем для подключения внешней флэш-карты (для расширения внутренней памяти модуля).

        Компания Lego привлекала сообщество AFOLs для того что бы сделать это набор лучше. И у них получилось 🙂

        В комплекте c набором идут инструкции и программы для пяти роботов. Компания LEGO также выбрали 12 моделей из творчества сообщества для включения их программное обеспечении — в комплекте с инструкциями и примерами программ. Эти необязательно загружаемые компоненты, которые можно догрузить самостоятельно из программы Mindstorms.

        Набор EV3 Home Edition включает в себя:

        • Программируемый модуль (детальная спецификация тут )
        • Входные датчики: Датчик касания, Датчик цвета (7 цветов + без цвета), ИК-приемник + передатчик (расстояние + направление)
        • Выходные двигатели: 2 больших серводвигателя, средний серводвигатель
        • 500 + различных Technic деталей
        • Печатная инструкция для сборки Track3r робота
        • Программное обеспечение Mindstorms EV3

        Инфракрасные приемник и передатчик могут быть использованы в различными способами. От простого датчика сближения, до пульта дистанционного управления, и приемник может даже обнаружить направление до передатчика. Это делает его хорошим маяком для поиска объектов или следования за подвижными объектами.

        Программируемый модуль может также воспроизводить звуки, показывать изображения или текст на его ЖК-дисплее (178 х 128 пикселей). Программное обеспечение Mindstorms включает инструкции по сборке для каждого робота, а также подробные руководства о том, как писать программы для роботов. Есть также контекстно-зависимая помощь, которая открывается в браузере.

        Кабели, используемые имеют разъемы, которые на первый взгляд, похожи на стандартные телефонные разъемы RJ12, но верхняя защелка сдвинута влево (стандарт Modified Modular Jacks, компании DEC). Эти кабели совместимы с предыдущими поколениями наборов Mindstorms.

        Роботы, включенные в набор (подробнее тут):

        1. Track3r — гусеничный робот, который имеет несколько заменяемых инструментов, которые он может использовать, чтобы нарезать / расстрелять / разбить препятствия. Это самый простой робот и отличный для начала игры с набором.
        2. Spik3r — шестиногий робот (хотя для перемещения используются все же колеса), подвижный хвост, который может стрелять шарами, и передний захват имитирующий клешни.
        3. R3ptar — скользкая змей, которая может греметь, трястись и поражать близкие цели своими клыками. Выглядит немного жутко, но отличный и интересный робот.
        4. Gripp3r — еще один гусеничный робот, имеющий спереди большой захват, предназначенный для подъема и транспортировки объектов.
        5. Ev3rstorm — основной двуногий робот (но на самом деле движется за счет гусениц на ногах). Он включает все датчики и двигатели и является самым сложным робот из пяти. Самый эффектный робот, ну разве кроме его смешной куриной прически!
        Читайте также:
        Samsung easy wireless setup что это за программа

        Роботы от сообщества AFOLs:

        1. Ev3game — автор Ricardo Oliveira. Робот случайно перемещает чашки и вы должны угадать, под какой скрывается мяч. Она включает в себя три миссии.
        2. Plott3R — авторы Ralf Hempel и Phillippe «Philo» Hurbain. 2d плоттер робот, который может написать или нарисовать что-нибудь. В комплекте программа пишущая «LEGO EV3»!
        3. Bobb3e — автор Kenneth Ravnshøj Madsen. Гусеничный робот погрузчик с динстанционным управлением.
        4. Dinor3x — автор Lasse Stenbæk Lauesen. Трицератопс — ходит на своих четырех ногах и избегает препятствий.
        5. El3ctric Guitar — автор Daniele Benedettelli. Это просто гитара, что еще добавить?
        6. Ev304 — автор Vassilis Chryssanthakopoulos. Это робот компаньон, который может управляться дистанционно или следовать за вами.
        7. Ev3meg — автор Martyn Boogaarts. Робот который может самостоятельно двигаться по линии, или управляться дистанционно.
        8. M-r.B3am — автор Kenneth Ravnshøj Madsen. Определяет размер и цвет балки (technic beam).
        9. Kraz3 — автор Marc-Andre Bazergui. Следует за своим другом спутником.
        10. Rac3 — автор Laurens Valk. Управляемый гоночный грузовик, который ездит избегая препятствий.
        11. Robodoz3r — авторы Mark Crosbie и Phillippe «Philo» Hurbain. Робот-бульдозер, управляется дистанционно или двигается самостоятельно.
        12. Wack3m — автор Martyn Boogaarts. Игра аттракцион на скорость реакции.

        Лично меня Dinor3x интересует больше всего, потому что … это динозавр, а динозавры это круто. Я расскажу подробнее про этих роботы позднее.

        Mindstorms — Программное обеспечение

        После установки ПО сразу автоматически обновиться до последней версии (1.0.1), так же автоматически будет предложено обновить прошивку на модуле 0 1.03H.

        Прошивка обновляется легко и безболезненно.

        Для каждого из 5 стандартных роботов, есть 4-6 «миссии», которые рекомендуется пройти. Эти миссии на самом деле требования к программам, которые вам нужно написать. Например — Миссия 1 для робота Track3r это написать программу, чтобы научить вашего робота продвинуться вперед, ударить по полу клешнями, затем вернуться в исходное положение.

        Простая задача, только для того чтобы вы привыкли к среде разработки, и изучили некоторые из основных методов кодирования. Миссии, как правило, становятся сложнее, что бы изучали новое, опираться на вещи, которые вы узнали в предыдущих заданиях. Каждая миссия включает в себя: видео, показывающее, что робот должен делать; инструкции по сборке и различную дополнительную специфическую информацию для этой миссии, а также шаг за шагом инструкции для создания программы. Если вы застряли, вы всегда можете открыть подготовленные ответы, но лучше попробовать самому 🙂

        Инструкции сборки можно просматривать непосредственно из программного обеспечения Mindstorms, или через внешний URL. URL-адрес является полезным для просмотра с другого устройства, который не имеет установленного программного обеспечения, например с планшета.

        Так же есть QR код, который можно отсканировать планшетом, чтобы открыть URL без необходимости вводить его вручную.

        Чтобы проверить это, я использовал свой IPad для сканирования QR кода. Он перенаправил меня на сайт, который затем перенаправил меня в магазин приложений и предложил бесплатно загрузить LEGO Mindstorms 3D Builder приложение. Обратите внимание, что это приложение говорит, что требуется 173MB для установки, но после установки я обнаружил, что используется 378MB. Больше, чем ваше средние приложение!

        Это приложение включает инструкциям сборки для пяти основных роботов, и использует то же программное обеспечение Autodesk, которая используется на веб-сайте для ПК. Она позволяет пошагово следовать инструкциям, и изменять перспективу просмотра 3D модели. Приложение, как мне кажется, работает намного быстрее, чем веб-сайте, и проще в использовании при строительстве вдали от компьютера в любом случае.

        Программное обеспечение для ПК не является совершенным. Были несколько вещей, которые можно сформулировать более понятно, и что самое расстраивающее — приложение было иногда довольно медленным. Мой совсем не старый ПК с Windows 7 затормаживал в разных местах, иногда даже просто при переносе блоков.

        Тем не менее, я уверен, что ситуация будет улучшаться с течением времени и ПО оптимизируют. Даже в v1.0 это показывает много труда было вложено в создание этого интуитивно понятного и приятного интерфейса. Кстати, интерфейс и все инструкции переведены на русский язык.

        Программирование

        Программное обеспечение Mindstorms предоставляет возможность визуального программирование (перетаскивание и размещение командных блоков). Я программирую последние 26 лет, поэтому есть интуитивное понимание того, как все должно работать, но я считаю, что это достаточно легко для любого, чтобы разобраться. Я могу сказать это, потому что мой шестилетний сын написал все, кроме одной из программ для робота Track3r!

        Чтобы писать программы, достаточно размещать блоки функциональности на схеме. В зависимости от типа блока, каждый блок может быть сконфигурирован. Например, «Средний Мотор» (показан ниже) имеет 5 режимов работы:

        1. выключить
        2. включить и вращать, пока отключили в более позднем блоке
        3. включить в течение определенного количества секунд
        4. включить и повернуть на определенный градус
        5. включить и повернуть фиксированное число раз

        Варианты, показанные на остальных панелей будет меняться в зависимости от выбранного режима. Все эти опции делают серводвигатели очень гибкими в том, что вы можете сделать с ними.

        Есть широкий спектр программных блоков на выбор, как показано ниже, и сгруппированы в шесть категорий: Действие (зеленый), Управление потоком (оранжевый), Датчики (желтый), Операции над данными (красный), Дополнительные (синий), и Мои Блоки (циановый).

        Группа Мои Блоки содержит пользовательские блоки, которые можно создать самостоятельно. Они могут содержать внтури целые программы. Если у вас есть большое количество блоков, выполняющих функцию, которая вам понадобится несколько раз, это хороший способ упростить свою программу.

        Пятая миссия робота Track3r обеспечивает вас с одним таким блоком с названием Time Trial, который действует в качестве секундомера, отслеживает ваш счет и даже сохраняет рекорд файле на модуле.Вы знакомитесь с новыми блоками постепенно, по мере прохождения миссий для каждого робота.

        Загрузка

        Когда вы создали свою программу, она должен быть скопирована в робота. Есть фактически три различных метода, как программируемый модуль может быть подключен к программному обеспечению Mindstorms:

        1. USB кабель — 2м кабель поставляется с набором
        2. Wi-Fi — вам нужно купить дополнительное usb устройство, которое подключается к модулю EV3.
        3. Bluetooth — ваш ПК / Mac должен иметь поддержку Bluetooth

        Я работаю в основном на ПК, у которого нет поддержки Bluetooth, и это означает что я вынужден использовать кабель USB.

        После подключения, вы можете загрузить ваш проект на модуль. Обратите внимание, что все программы в рамках вашего проекта копируются. Вы можете выбрать, чтобы просто загрузить или загрузить и сразу же начать выполнение текущей программы. Это очень удобно для выполнения быстрых тестов вашей программы.

        Mindstorms приложения

        Кроме приложения Lego Mindstorms 3D Builder для IOS, есть несколько других

        Первым из них является Lego Mindstorms Robot Commander. Он позволяет контролировать своих роботов с вашего телефона.достойных ознакомления.

        Программа поставляется с предварительными настройками для пяти стандартных роботов, плюс вы также можете создавать свои собственные команды из приложения для других роботов.Вы должны сначала включить Bluetooth на роботе и выполнить сопряжение с планшетом или телефоном. Для Track3r не очень полезно, но думаю что для других роботов это может быть интересно.

        Существует также забавное приложение игра для LEGO Mindstorms называется Fix Factory. Вы получаете возможность управлять роботом Ev3rstorm, и задавай последовательность шагов для робота добираетесь для своей цели. Например: идти вперед, поверните налево, идите вперед дважды, повернуть направо и т.д. Отличный тренажер перед началом программирования 🙂

        Читайте также:
        Id agent что это за программа

        TRACK3R

        Первый робот который вы должны построить это Track3r. Это единственный робот с печатной инструкции сборки, а также он имеет демонстрационную программу предварительно установленную на программируемый модуль. Он также поставляется с игровым полем. Четыре из пяти миссий для этого робота использует это поле что бы продемонстрировать свои возможности. Плюс, конечно, вы можете использовать его для любой другой программы / роботы.

        Фактическая сборки робота проста и займет всего 10-15 минут. В основном ознакомит вас с некоторыми из способов монтажа двигателей и датчиков, которые я считаю намного приятнее, чем предыдущие наборы Mindstorms. Инструкции включают так же руководство по запуску программ, хранящихся на модуле, и даже, как создать программу непосредственно на самом модуле. Хотя, что действительно полезно только для самых основных программ и программное обеспечение Mindstorms для ПК гораздо проще в использовании.

        Есть пять миссий для этого робота. Каждая миссия требует от вас, чтобы построить оружие надстройку, которое подключается к среднему двигателю.

        Резюме

        Роботы + LEGO = классно!

        Я люблю этот набор. Мои дети любят этот набор. Это дорого $350 (примерно 15000руб в России), но это не только большая игрушка, это фантастический инструмент для обучения детей, как действительно работают компьютеры. И я имею в виду реальные компьютеры, а не те, с сердитыми птицами внутри них.

        Источник: look-in.net

        LEGO Mindstorms – плюсы и минусы в обучении робототехнике

        LEGO Mindstorms – плюсы и минусы в обучении робототехнике

        Чаще всего при обучении детей робототехнике используют платформу LEGO Mindstorms – это конструктор, из деталей которого можно легко создать программируемого робота. Но мы отказались от этой идеи. Расскажем почему, а заодно поговорим о преимуществах и недостатках обучения робототехнике при помощи LEGO Mindstorms.

        LEGO Mindstorms – закрытая платформа

        Обычно платформы для обучения робототехнике состоят из четырех компонентов: механики, периферийной электроники, управляющего модуля и среды разработки (софта). Одно из свойств закрытых платформ – таких, как «Лего», – несовместимость их компонентов с другими платформами. Очень редко встречаются любители сложностей, которые захотят добавить цельным системам датчики не из комплекта. Поэтому мы будем рассматривать LEGO Mindstorms, не отделяя компоненты друг от друга.

        Для младших школьников есть упрощенный вариант набора – Lego EducationWedo. В него входят строительные элементы, мотор, датчик наклона и датчик расстояния. Для учеников средней и старшей школы уже предлагается полная платформа Lego MindStorms, самая современная ее версия – Lego MindStorms Ev3. С ее помощью можно создать как стандартные модели роботов, так и авторские проекты.

        Lego Mindstorms

        Преимущества LEGO Mindstorms

        Мы не будем говорить о развитии мелкой моторики, усидчивости, логики или пространственного мышления. Все эти навыки развиваются у детей при использовании любого конструктора. Отметим неоспоримые преимущества в обучении робототехнике, которые есть у LEGO Mindstorms.

        Простое использование

        Когда практически ничего не ломается, все легко подключается, то и работать с таким материалом сплошное удовольствие. Свободное программное обеспечение Lego EV3 Basic и текстовая среда программирования Microsoft Small Basic Ev3, специально разработанная для обучения программированию, делают «общение» с роботом комфортным. Все доступно и постигается в короткие сроки.

        Поддержка русского языка, большое число готовых примеров и встроенная справочная система с руководством по сборке и программированию делают робототехнику похожей на игру, которая нравится детям.

        Скорость сборки

        Все детали конструктора сделаны идеально, а значит, не нужно терять время на решение проблемы, если что-то не подойдет или пойдет не по инструкции.

        Собрать фирменные детальки «Лего» намного быстрее, чем детали других конструкторов. На них не надо зажимать заклепки, они открываются сами за счет упругости. Винты у «Лего» заменяет ось с крестообразным сечением. Гайки не нужны – оси держатся за счет продольного трения. Плюс к этому в «Лего» есть спецдетали для сборки некоторых узлов, к примеру дифференциала.

        Все это значительно ускоряет сборку.

        Корпорация «Лего» проводит множество конференций и мастер-классов для преподавателей, устраивает соревнования и конкурсы для детей и взрослых. Все для того, чтобы через Lego вызвать интерес к робототехнике как можно у большего числа людей.

        Недостатки LEGO Mindstorms

        Далек от реальной жизни

        Соединения, которые используют в «Лего», в реальном мире вы не встретите, также нигде не используется и язык программирования лего-роботов. Идеальные детали, как в «Лего», тоже ребенку во взрослой жизни не попадутся, поэтому переход от лего-роботов к реальной робототехнике будет нелегким.

        Элементы конструктора упрощены для того, чтобы ребенку не пришлось использовать дополнительные инструменты. Но представьте себе роботов в промышленности и на производстве – чтобы создать их, понадобятся навыки не только по программированию, но и по обращению с линейкой, циркулем, паяльником и прочими инструментами.

        Нет понимания, как достигнут результат

        Все микроэлектронные элементы модуля спрятаны за корпусом. Что видит ребенок? Волшебную коробку, которая неизвестным образом выполняет то, что он делает по инструкции. Все детали даны, осталось только соединить. В итоге ребенок не знает, что и как работает.

        Результат есть, а ясного понимания, как он получился, нет!

        Сравнение программного блока Lego Mindstorms и Arduino

        Каждая инструкция Lego пошагово описывает, что и куда поставить (даже аккумулятор в блок). Детали изображены в реальном размере, нет текста, который бы объяснял что-то, хотя бы называл детали, которые ребенок использует. Конечно, это упрощает работу, но в итоге дети не знают названий деталей, не умеют работать со схемами, не говоря уже о том, что в реальности таких подробных инструкций, дающих ответов на любой вопрос, они вряд ли получат.

        Скриншот страниц инструкции по сборке робота Lego Mindstorms и Arduino

        Если ребенок не знает, как и что работает, то впоследствии создать что-то свое ему будет затруднительно. Кстати, у лего-модуля всего 8 разъемов, в которые кроме фирменных проводов ничего больше не влезает. Ну и, конечно, датчики и моторы тоже используются только конкретной компании. А значит, пространства для творчества становится все меньше.

        Вместо заключения

        Для ребенка Lego Mindstorms напоминает игру, не требует он особой технической подготовки и от преподавателя. Принимая все положительные стороны конструктора, скажем, что его можно использовать только как первый шаг на пути к робототехнике. При этом нужно обязательно доносить до детей, что разработки Lego – большой труд множества инженеров, чтобы у них не создавалась иллюзия «волшебства» в робототехнике. Обучение робототехнике включает несколько направлений: программирование, электронику и механику. Дети должны понимать, что и как работает.

        Ребенок на занятиях в «Робиксе»

        Мы в «Робиксе» принципиально не используем конструкторы типа LEGO, чтобы ребята сразу близко знакомились с настоящей робототехникой.

        Наши ученики начинают постигать основы программирования с самого младшего возраста. Они программируют своих роботов на специальном языке SnapJunior – адаптированной версии Snap4Arduino, в которой команды иллюстрированы картинками, а сам язык является хорошим стартом для изучения C и C++. Хорошая база – залог успешного понимания самых сложных вещей.

        Мы не только программируем на реальных языках, но и стараемся постигать электронику как можно раньше. Начинаем с младшими учениками с деталей конструктора «Знаток», потом паяем микросхемы на макетных платах. Также используем программный блок Arduino, у которого видны все микроэлектронные элементы.

        Мальчик на занятии в «Робиксе»

        Мы учим детей работать с верстаком, паяльником и другими вещами, которые точно пригодятся в будущем. Они самостоятельно моделируют на компьютере детали для своих роботов и распечатывают их на 3D-принтере. Когда ребенок сам проходит весь путь от начала до конца, то создать что-то свое ему будет намного легче.

        Наш принцип: больше наглядности – ближе к миру роботов.

        Источник: robx.org

        Рейтинг
        ( Пока оценок нет )
        Загрузка ...
        EFT-Soft.ru