Банкомат из лего ev3
Обновлено: 28.04.2024
или наслаждайтесь строительными наборами различной тематики и размеров, долговечная игрушка из кирпича продолжает волновать детей всех возрастов.
Не только дети, либо.
Линейка Mindstorms комплектов Lego имеет «интеллектуальный» программируемый блок, который можно использовать для расширения возможностей комплекта. Ранее мы представили один такой комплект в одном из наших самых популярных подарков
и диапазон Mindstorms становится все более популярным инструментом для создателей всех уровней квалификации и интересов.
Эти 10 удивительных проектов Lego Mindstorms покажут вам, что я имею в виду.
1. Лего играет на гитаре
Я знаю, что ты чувствуешь. Вы играете на гитаре в течение многих лет, и даже удары Rocksmith 2014 не дадут вам уверенности, чтобы добраться до конца трека по памяти.
Возможно, вы подумали «давай поиграем с Лего» вместо этого… только чтобы обнаружить, что какой-то чудак зарубил робота, играющего на гитаре Лего, с его комплектом Mindstorms. Отвратительно, не правда ли?
Мелодия, которую вы можете задыхаться выше — это Little Talks англоязычной исландской пяти пьесы «Монстры и люди». Как и я, вы, возможно, не знакомы с оригиналом, который вы можете просмотреть на YouTube, если хотите сравнить.
Я знаю, что многие люди не могут управлять кубиком Рубика. Если вы один из них, не расстраивайтесь. Не в моем характере хвастаться, но я нахожу это удивительно простой загадкой… если я разберу его и восстановлю в правильной «законченной» конфигурации, или даже просто сниму этикетки и верну их обратно, оставив их для всех намерения и цели, «сделано». (Существует более простой метод решения кубика Рубика
Конечно, обмануть намного быстрее, чем создать робота, который сделает это за вас — но ВАУ! Я не уверен, что меня больше всего впечатлило: его способность решать головоломку в целом, его распознавание лиц и поворот рядов, или просто механизм натяжения, который переворачивает куб.
Brilliant. Но если вам нужно вдохновение для более быстрого робота, решающего кубик Рубика, эта красота должна удовлетворить ваши потребности.
3. Банкомат Lego
Хотя мы не рекомендуем создавать один из них и устанавливать его в местном магазине, он делает отличную машину для раздачи денег дома. С точки зрения безопасности, очевидно, что отсутствует клавиатура для ввода ПИН-кода, и любые наличные деньги в ней могут быть легко украдены с помощью одного из этих оранжевых инструментов для разделения кирпича Lego.
, Между тем, это возможно без Лего.
Обязательно смотрите полное видео, механизм интерьера впечатляет.
5. Этот автомобиль Mindstorms прокладывает свой собственный мост!
Это поэзия в движении. Ну, в лего. На самом деле, нет, это Лего в движении.
Короче говоря, транспортное средство раздает свой собственный мост, а затем пересекает его.
Это может быть немного медленно, но это действительно великолепная сборка Lego Mindstorms, которая в соответствии с описанием:
… Использует четыре серводвигателя, два линейных привода, два ультразвуковых датчика, два датчика касания и два датчика цвета для выполнения своей задачи. Робот был запрограммирован в Robot C.
Убедитесь, что вы смотрите это до самого конца, чтобы увидеть, как робот убирает за собой. Мое слово, вы бы гордились тем, что построили это, не так ли?
6. Построить производственную линию Lego Car
«Любой клиент может заказать автомобиль, окрашенный в любой цвет, который ему нужен, при условии, что он черный», — так Генри Форд объяснил скорость своей сборочной линии Model T, когда была представлена новая быстросохнущая краска, доступная только в черном цвете.
Это также единственный цвет автомобиля, предлагаемый в этой производственной линии Lego, полностью автоматизированный благодаря Lego Mindstorms. Что хорошо в этой настройке, так это то, что она может быть перепрограммирована для массового производства различных простых сборок Lego, от автомобилей и мотоциклов до минифигурок … и не только.
Или даже настоящие роботы. Может быть. Еще: Лего строит Лего. Это как Терминатор: Genisys
7. Вяжем джемпер с лего
Вы когда-нибудь задумывались, как работает ткацкий станок? Я тоже, и держу пари, что вы не ожидали, что вопрос будет решен, если посмотрите на несколько кубиков Lego.
В превосходной сборке Lego, которая может иметь значительные последствия для ваших будущих покупок, эта сборка Lego Mindstorms автоматизирует создание шарфа. Предположительно с небольшим количеством шитья и сшивания, более крупные предметы одежды могут также быть созданы.
Чтобы поближе взглянуть и получить представление о деталях сборки, загляните в галерею дизайнера.
8. Чарли шахматный робот
Скучно? Хотите участвовать в сложной стратегической игре, основанной на древнем игровом дизайне, но не с кем играть? Конечно, вы могли бы сыграть в шахматы
Но если вы больше любите играть в «реальный мир», этот робот Lego Mindstorms, вероятно, станет ответом на ваши мечты.
Три двигателя используются для движения; первый для движения по оси X, второй для движения по оси Y и третий для захвата и опускания кусков.
Звук сложный? Ну, это не так сложно, как процесс, позволяющий вам играть в шахматы … или даже создать шахматного робота Lego Mindstorms!
9. Радиоуправляемый автомобиль с 5-ступенчатой коробкой передач
По словам видео на YouTube:
Этот автомобиль Lego Mindstorms RC имеет 5-ступенчатую коробку передач и управляется NXT 2.0. Мы использовали EV3, чтобы дать NXT команды о передаче, передаче, скорости и угле поворота. Это наш первый проект, который использует соединение между EV3 и NXT.
Это в значительной степени говорит вам все, что вам нужно знать, кроме включения приложения для Android. Конечный результат сложный, но впечатляющий.
10. Игра на пианино в Lego Mindstorms
Мы заканчиваем много, как мы начали, с музыкой!
Гитара, играющая робота Mindstorms на вершине, была довольно удивительной, но сложностью этой сборки также стоит поделиться. Согласно описанию видео на YouTube, эта сборка:
… Используется один главный приводной двигатель и 3 двигателя для управления позиционированием: один палец левой руки на первой ноте, два пальца правой руки на третьей ноте и третий палец правой руки на четвертой примечание (иногда).
Звучит потрясающе, не правда ли?
Мне нравится, как колеса Lego выступают в качестве противовесов — расположение тоже хорошее. Конечно, есть более простые способы заставить кого-то сопровождать вас на пианино, но само искусство в этом немалое. Вообразите объединение этого проекта с гитарой…!
Мы нашли, что эти 10 проектов Lego Mindstorms довольно потрясающие и особенно вдохновляющие. Как вы думаете? Вы пробовали какие-либо подобные проекты, или вы гордый владелец своего замечательного проекта Lego Mindstorms? Напишите нам в комментариях!
Несмешной и баянистый анекдот, но нельзя просто так взять и начать эту публикацию не с него – он в лучшем виде отображает суть того, о чём пойдёт речь далее. Впрочем, из заголовка вы и так поняли, о чём речь.
Осторожно! Публикация может вызвать непреодолимое желание завести сына.
Урок истории
Компания LEGO (название произошло от датской фразы «leg godt», «Играй с удовольствием») не нуждается в представлении – она была основана в далёком 1932 году, хотя первые знакомые всем пластиковые кубики появились значительно позже, в 1947. Примечательно, что кубики LEGO, выпускаемые в те годы, полностью совместимы с теми, что выпускаются сейчас.
История создания компании, выпущенная компанией Pixar к 80-летнему юбилею LEGO:
Сейчас компания производит около 20 миллиардов деталек в год, то есть более 630 штук в секунду. В текущем модельном ряду более 600 различных конструкторов и так уж получилось, что серия Mindstorms является своего рода вершиной технической мысли, самым-самым навороченным конструктором. Если вкратце, то она позволяет делать вполне себе полноценных роботов.
Как гласит википедия, серия LEGO Mindstorms была впервые представлена в 1998 году. Через 8 лет (в 2006) на свет появился набор LEGO Mindstorms NXT 1.0, а уже в 2009 — набор LEGO Mindstorms NXT 2.0. Сегодня речь пойдёт о LEGO Mindstorms EV3 – последнем (третьем) поколении терминатора конструктора, который был представлен почти год назад, 4 января 2013 года (в продаже появился только спустя полгода).
Отличия EV3 от NXT 2.0
В принципе, главная идея осталась прежней – серия предназначена для сборки программируемых роботов. Поэтому первым встаёт вопрос, а что же поменялось с момента выхода предыдущего конструктора и стоит ли покупать новый? Основное отличие заключается в обновленных датчиках/моторах и, самое главное, в интеллектуальном блоке EV3 (EV означает EVolution):
| EV3 | NXT | |
| Дисплей | Монохромный LCD, 178x128 | Монохромный LCD, 100x64 |
| Процессор | 300 МГц Texas Instruments Sitara AM1808 (ARM9) | 48 МГц Atmel AT91SAM7S256 (ARM7TDMI) |
| Память | 64 Мб RAM 16 Мб Flash Слот microSDHC (до 32 Гб) | 64 Кб RAM 256 Кб Flash |
| USB-хост | Есть | Нет |
| Wi-Fi | Опционально, через USB-донгл | Нет |
| Bluetooth | Есть | Есть |
| Поддержка Apple-устройств | Есть | Нет |
Ещё одно отличие заключается в том, что серия NXT продавалась в нескольких версиях (в разные годы) и представляла собой разные наборы, базовые и ресурсные. У нового EV3 с этим попроще – пока он продаётся в основном варианте – 31313 (601 деталь), из которого можно наделать кучу всего. Но при желании можно докупить базовый набор 45544 (541 деталь) с дополнительными сенсорами и детальками (использовать детали от обычных конструкторов также никто не мешает). Кстати, обратите внимание на пятизначные артикулы – на такую нумерацию компания перешла в 2013 году.
Что касается совместимости, то тут было проделано всё возможное. Все NXT-сенсоры и моторы совместимы с EV3 и распознаются как NXT. EV3-сенсоры не работают с NXT, но EV3-моторы вроде как совместимы. NXT-кирпичик может быть запрограммирован софтом от EV3, но некоторые функции могут быть недоступны, а вот запрограммировать EV3-кирпичик NXT-софтом без сторонних решений не получится.
Внутри коробки
Ещё когда я сам был маленький и ездил с родителями в центральный Детский Мир (когда он ещё был), на Лубянку – уже тогда я не мог оторвать глаз от коробок с LEGO. Тогда не было ни Гиктаймс, ни даже Хабра, но с тех пор коробки остались всё такими же яркими и сочными, даже во взрослом возрасте активируют процесс слюновыделения ) В этом плане другим производителям есть чему поучиться.
Часть коробки, на самом деле, представляет собой (если её разрезать) трассу с различными цветовыми зонами, которую можно использовать для роботов с сенсорами цвета.
Все детальки аккуратно разложены по пакетикам, в комплекте – инструкция и набор наклеек. Давайте вкратце пройдёмся по тому, что положили в комплект.
Сам EV3, он же интеллектуальный блок, он же сердце системы, он же «кирпичик» или «кубик». Служит центром управления и энергетической станцией для вашего робота и имеет следующие функциональные элементы:
– Многофункциональный монохромный дисплей с разрешением 178х128
– Шестикнопочный интерфейс управления с функцией изменения подсветки (3 цвета) для индикации режима работы
– 4 порта ввода (1, 2, 3, 4) для подключения датчиков
– 4 порта вывода (A, B, C, D) для выполнения команд
– 1 разъём miniUSB для подключения EV3 к компьютеру
– 1 порт USB–хост (для соединения нескольких EV3 в одну цепь, например)
– 1 слот для карт памяти формата microSD (до 32Гб) – для увеличения объёма доступной памяти EV3
– Встроенный динамик
Кубик EV3 также поддерживает Bluetooth, WiFi (через USB-адаптер NETGEAR WNA1100 Wireless-N 150), для связи с компьютерами имеет программный интерфейс, позволяющий создавать программы и настраивать регистрации данных непосредственно на микрокомпьютере EV3.
» Большой EV3-сервомотор (2 штуки). Cоздан для работы с микрокомпьютером EV3 и имеет встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 градуса. Используя этот датчик, мотор может соединяться другими моторами, позволяя роботу двигаться с постоянной скоростью. Кроме того, датчик вращения может использоваться и при проведении различных экспериментов для точного считывания данных о расстоянии и скорости.
– Встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 град
– Максимальные обороты до 160-170 об/мин
– Максимальный крутящий момент в 40 Нсм
– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3
» Средний EV3-сервомотор. Идеален для задач, когда скорость и быстрота отклика, а также размер робота важнее его грузоподъёмности.
– Встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 градуса
– Максимальные обороты до 240-250 об/мин
– Максимальный крутящий момент в 12 Нсм
– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3
» Датчик цвета (EV3). Способен определить 8 различных цветов, хотя также может использоваться как датчик освещённости.
– Измеряет отраженный красный свет и внешнее рассеянное освещение, от полной темноты до яркого солнечного света
– Фиксирует и определяет 8 цветов
– Частота опроса до 1 кГц
– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3
» Датчик касания (EV3). Позволяет роботу реагировать на касания, распознает три ситуации: прикосновение, щелчок и освобождение. Также способен определить количество нажатий, как одиночных, так и множественных.
» Цифровой ИК-датчик (EV3). Для определения приближения робота. Также способен улавливать ИК-сигналы от ИК-маяка, позволяя создавать дистанционно управляемых роботов, навигационные системы для преодоления препятствий.
– Измерения приближения/удаления в радиусе 50-70 см
– Радиус улавливания ИК-сигналов до 2 метров
– До 4 индивидуальных каналов приёма сигнала
– Получение удаленных ИК-команд управления
– Автоматическая идентификация программным обеспечением EV3
» Удалённый инфракрасный маяк. Разработан для использования с ИК-датчиком EV3. Маяк излучает ИК-сигнал, улавливаемый датчиком – может использоваться в качестве пульта дистанционного управления микрокомпьютера EV3, передавая сигналы на ИК-датчик.
– До 4 индивидуальных каналов передачи сигнала (переключатель прямо на корпусе)
– Имеет кнопку и тумблер для включения/выключения
– При работе ИК-маяка горит зелёный светодиод
– Автоматическое отключение при простое более 1 часа
– Радиус действия до 2 метров
В отдельном пакетике смотаны провода для подключения датчиков и моторов к кубику, а также USB-шнур для подключения кубика к компьютеру.
Стоит отметить два важных момента. Во-первых, существуют другие датчики Lego, такие как:
» Гироскопический датчик (EV3). Цифровой гироскопический датчик EV3 позволяет измерять движение вращения робота, а также улавливать изменения в его движении и положении. Режим измерения углов с точностью до ± 3 градуса; встроенный гироскоп улавливает вращения с моментом до 440 град/с; частота опроса до 1 кГц.
» Ультразвуковой датчик (EV3). Генерирует звуковые волны и фиксируюет их отражения от объектов, тем самым измеряя расстояние до объектов. Также может использоваться в режиме сонара, испуская одиночные волны. Может улавливать звуковые волны, которые будут являться триггерами для запуска программ. Измеряет расстояния в пределах от 1 до 250 см, а точность измерений составляет ± 1 см.
А во-вторых, поддерживаются сенсоры и прочие аксессуары от сторонних производителей, таких как HiTechnic и Mindsensors – они предлагают всевозможные джойстики, инфракрасные датчики расстояний, магнитные датчики, компасы, гироскопы, акселерометры, таймеры, мультиплексоры, шаровые опоры, и т.д. Так что, если задаться вопросом, можно найти много всего интересного.
В общем, как вы уже поняли, LEGO – это для реальных пацанов!
Первая модель
В комплекте с конструктором идёт бумажная инструкция, по которой можно собрать одну-единственную модель – некое подобие гусеничной самоходной машины.
Сначала я удивился, ведь даже в самых простых наборах (серии типа LEGO Creator) всегда идёт несколько инструкций, а тут вдруг бумаги пожалели или места в коробке не нашли. Оказалось… что только на официальном сайте из набора деталей предлагается собрать 17 разных роботов! Поэтому 17 инструкций в коробке были бы действительно лишними (и для логистики, и для лесов природы). Вот названия роботов: EV3RSTORM, GRIPP3R, R3PTAR, SPIK3R, and TRACK3R. ROBODOZ3R, BANNER PRINT3R, EV3MEG, BOBB3, MR-B3AM, RAC3 TRUCK, KRAZ3, EV3D4, EL3CTRIC GUITAR, DINOR3X, WACK3M, и EV3GAME – инструкции для них придётся качать из инета, равно как и софт для подключения EV3 к компьютеру.
Инструкция наиподробнейшая, накосячить сложно. Сын сказал , что детали в пакетиках расфасованы не очень удачно – на первой же странице может потребоваться вскрыть 3 разных пакета, но это тоже мелочи.
Кубик EV3 необходимо запитать, для чего можно использовать аккумулятор (нет в комплекте) или 6 пальчиковых батареек. Забегая вперёд – ещё 2 батарейки (но уже мизинчиковых) понадобятся для питания ИК-маяка (он же пульт ДУ).
Первую модель ребёнок (7 лет) собрал примерно минут за 30.
Процесс оказался не таким увлекательным, как, например, сборка моделей LEGO Technics – в инструкции предлагается собрать далеко не самого интересного робота: в нём лишь крупные детали, среди которых были практически все датчики и двигатели – видимо, чтобы продемонстрировать работу каждого из них.
Но вот результат превзошёл все детские ожидания – впервые он собрал модель, которая могла двигаться сама: вперёд-назад, поворот, разворот на месте, крутила щупальцами…
Запуск осуществляется с кубика EV3, для чего следует нажать пару кнопок на лицевой панели. Некоторые действия можно запрограммировать прямо на кубике: выбрать количество итераций, настроить подачу звукового сигнала и так далее – в одной статье всего не рассказать, курите мануалы.
Программировать через компьютер собранную выше модель не пришлось. Тем не менее, возможность такая есть, при этом на разных уровнях хардкорности.
Ребёнку проще всего будет начать с предлагаемого производителем софта, который есть как под Windows, так и под OS X. Во втором случае дистрибутив весит 666 Мб, а установленное приложение займёт гигабайт. Оно называется LEGO Mindstorms EV3 Home Edition и разработано совместно с небезызвестной компанией LabView. На сайте LEGO довольно много обучающих программированию материалов.
Сразу после запуска перед нами возникает интерактивный «гараж» из роботов, которых можно собрать из набора:
Выбираем понравившегося и начинаем собирать: перед нами появится интерактивная инструкция по сборке, видеоролики, а также подборка различных миссий, которые можно выполнить с собранным роботом. Вот почему дистрибутив весил так много.
Не вижу смысла описывать всё в деталях: вы быстрее скачаете приложение сами и увидите, что там есть и на каком уровне. Разве что упомяну один из недостатков, который мне больше всего запомнился: не самый дружелюбный (особенно для детей) интерфейс – от приложения попахивает каким–то банк-клиентом.
Нельзя ещё раз не отметить, что кубиком EV3 можно управлять со смартфона на операционных системах Android или iOS, для чего есть отдельные приложения.
Если всего этого оказалось мало, можете повысить градус хардкора. Для кубика EV3 существуют различные прошивки, которые позволяют расширить его возможности, скорость работы и т.д. Вот, например, альтернативная прошивка leJOS EV3 – прошивка с jvm, позволяющая программировать EV3 на языке Java. Хотите на другом языке? Окей, гугл – в вашем распоряжении почти 60 вариантов на выбор: ASM/C/C++/Perl/Python/Ruby/VB/Haskell/Lisp/Matlab/LabVIEW и многое-многое другое.
Более подробно об этом я рассказывать не буду по нескольким причинам: во-первых, программист из меня полный false (все надежды на сына), во-вторых, пока мы успели собрать только одну модель (и на выходных возьмёмся за вторую), а в-третьих – вы уже и так оформили заказ на этот конструктор и скоро сами всё узнаете ;) Ну а если серьёзно, то статья и так уже огромная – вот лучше две ссылочки изучите: раз и два.
Ну и ещё большой плюс – это LEGO-сообщества, которых полно по всему миру. Можете быть уверены, что на любом из этапов экспериментов с роботами вы всегда сможете найти единомышленников и тех, кто сможет помочь с решением проблемы. Помимо дружелюбных сообществ, на просторах сети выложено огромное множество различных инструкций, моделей, исходников, видеороликов и обучающих материалов. Всё это означает одно: с Mindstorms вы не соскучитесь.
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.
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.
This tutorial provides step-by-step instructions to build BALANC3R, a self-balancing LEGO MINDSTORMS EV3 robot.
Requirements
Building Steps
Build the robot by following the steps in order. Click on the pictures for a bigger image. Be sure to connect the motors and sensors to appropriate port on the EV3 brick as indicated by the port icons.
The following two steps are for the LEGO MINDSTORMS EV3 Gyroscopic sensor only. Skip these steps if you have another sensor.
Attach the LEGO MINDSTORMS EV3 Gyro sensor as follows. Be sure to connect it to the side of the EV3 brick with the USB port.
The following two steps are for the HiTechnic Gyroscopic sensor only. Skip these steps if you have another sensor.
Attach the HiTechnic Gyro sensor as follows. Be sure to connect it to the side of the EV3 brick with the speaker.
Programming
Now that you’ve finished building your robot, you’re ready to program it. See this article for instructions.
Click to go to the programming tutorial.
Great project Laurens. Looking forward to the code next week.
Nice!Really looking forward to the program. I’ve been trying to wrap my head around the “segway”-programming for some time. Always ending up with my robot falling flat with both wheels full throttle in random directions:) Please tell me there will be an step by step tutorial for the programming as well! I’m dying to get it all explained to me! You are doning a great job! Thanx /Tomas
Just finished building your Formula EV3 Race Car. Enjoyable project. I plan on having a programming joy using RobotC. But yet, the remote control program is keeping me busy driving the car.
In the meantime, I having been looking at your BalancE3 robot. I will have to use my NXT motors instead of the EV3 motors. It will be interesting to see if your program will work with no problem.
Great to hear that robot was fun to build. Maybe after you’ve tried the BALANC3R project, you can make the Formula EV3 Race car balance on its two rear wheels, and continue controlling it with the remote 😀 (It’s one of the challenges at the end of the balancing tutorial)
The NXT motors are indeed quite comparable. Actually, I find them to be slightly more precise because they seem to have less backlash, which is good for balancing.
When rotating in place, you’ll notice that BALANC3R balances almost perfectly, while it moves back and forth while trying to stand still. That’s because when standing still, it constantly moves back and forth across the backlash. While turning, it’s always on one side of the backlash.
Can you use the dexter industries gyroscope sensor for the balanc3r?
Unfortunately, not at this time. I was going to add support fot it, but their sensor block didn’t work, or wasn’t fast enough.
Hello,guys! Valk,Can you add a sound sensor?
Hello Laurens,
I’m sorry that I posted this comment here but it wouldn’t work on the other page. I bought your book on my kindle but I saw the BRICK SORT3R so I put in the password in figure 15-9 and it didn’t do anything when I submitted it just looked liked it refreshed the page. Am I doing any thing wrong?
sorry for posting on this page it was one of the pages that didn’t have passwords on it,
I think $180 is a bit too steep for a recolored NXT. It would be cool if LEGO could make falceeatps in different colors that you could swap out (A clear one to display the internals would be awesome!)
Great site and book. I will order that. I am taking and advanced Robotics course this fall and we will be using EV3. But a lot of advanced programming will be in leJOS. Do you have a book recommendation for leJOS programming?
Thank you and keep up the great work.
Best wishes
I have used and enjoyed your EV3 book very much.
The Balanc3r ‘bot is fantastic!
I added an Arduino UNO, Emic2 text to speech module, EasyVR voice recognition module, Bluetooth module, Pixy CMUcam5 video camera, and a FrSky RC receiver to my Balanc3r ‘bot that I call Wilber.
He is to have 5 modes of control and speech:
1) IR control using the EV3 Beacon
2) Voice recognition control
3) Bluetooth-cell phone App. 1
4) Bluetooth
5) RC control
6) Video control
Again, thanks for creating such a great platform!
Thanks a lot for your comment. Sorry I didn’t see it before—I have to manually review any comment with a URL in it to reduce spam.
Glad to hear you liked the book. The extended Segway project with sound is impressive, nice work!
Can you post the programing using absolute-IMU?
Of course!
I can’t!
Hey Laurens,
I have buildet jour balancer and i have building a line follower from that, i can give jou the instructions and the ev3 programm, THATS REALY WORK!
Hey laurens peter here!
I need a challange to build an robot, why an DUCKS3GWAY or a realy fast car
Or… Can jou reply and write it?ok. HAPPY HALLOWEEN.
Laurens hello do you reply??
You Fokin Wot M8 1v1 Butta crumpett Wot Amayzing Speqtackula Penus You Wot
Laurens,
Enjoying your excellent book received as Xmas gift.
Have you published any new build instructions as I’ve completed just about everything out there, but just not creative on my own at 78, ha.
Thanks for your feedback!
You can also build all 12 bonus projects in the LEGO software under the “more robots” tab. I designed the RAC3 Truck.
В статье содержится описание опыта использования конструктора Lego Mindstorms EV3 для создания прототипа робота с его последующим программным и ручным управлением при помощи Robot Control Meta Language (RCML).
Далее будут рассмотрены следующие ключевые моменты:
- Сборка прототипа робота на базе конструктора Lego Mindstorms EV3
- Быстрая установка и настройка RCML для Windows
- Программное управление роботом на базе контроллера EV3
- Ручное управление периферией робота с помощью клавиатуры и геймпада
Робот имеет конструкцию схожую с автомобильным шасси. Два мотора, установленные на раме, имеют одну общую ось вращения, которая соединена с задними колесами через редуктор. Редуктор преобразует крутящий момент путем увеличения угловой скорости задней оси. Рулевое управление собрано на базе конического редуктора.
2. Следующий шаг — подготовка RCML для работы с конструктором Lego Mindstorms EV3.
Следует скачать архивы с исполняемыми файлами и файлами библиотек rcml_build_1.0.6.zip и rcml_modules_build_1.0.6.zip.
Далее описан процесс выполнения быстрого старта для взаимодействия RCML и Lego робота, управляемого контроллером EV3.
Скаченные архивы нужно извлечь в каталог с произвольным именем, однако следует избегать русских букв в названии.
Далее необходимо создать файл конфигурации config.ini, который необходимо расположить в этом же каталоге. Для реализации возможности управления контроллером EV3 при помощи клавиатуры и геймпада, следует подключить модули lego_ev3, keyboard и gamepad.
Далее следует произвести сопряжение контроллера EV3 и адаптера.
Инструкция содержит пример сопряжения контроллера Lego Ev3 и ПК под управлением операционной системы Windows 7.
1. Нужно перейти в раздел настроек контроллера Ev3, далее в пункт меню «Bluetooth».
2. Следует убедиться в правильности установки параметров конфигурации. На против пунктов “Visibility”,” Bluetooth” должны быть установлены галочки.
3. Необходимо перейти в «Панель управления», далее «Устройства и принтеры», далее «Устройства Bluetooth».
4. Необходимо нажать кнопку «Добавление устройства». Откроется окно для выбора доступных Bluetooth устройств.
5. Следует выбрать устройство “EV3” и нажать кнопку «Далее».
6. На экране контроллера EV3 отразится диалоговое окно «Connect?». Нужно выбрать вариант галочки, и подтвердить свой выбор нажатием центральной клавиши.
7. Далее отобразиться диалоговое окно «PASSKEY», в строке ввода должны быть указаны цифры «1234», далее следует подтвердить ключевую фразу для сопряжения устройств, путем нажатия центральной клавиши на позиции с изображением галочки.
8. В мастере сопряжения устройства появится форма для ввода ключа для сопряжения устройств. Нужно ввести код «1234» и нажать клавишу «Далее».
9. Далее отобразиться окно, с успешным подключением устройства. Следует нажать клавишу «Закрыть».
10. На ПК необходимо вернуться в «Панель управления», далее «Устройства и принтеры», далее «Устройства Bluetooth». В списке доступных устройств отобразится устройство, с которым было произведено сопряжение.
11. Следует двойным нажатием зайти в свойства подключения “EV3”.
12. Далее необходимо перейти во вкладку «Оборудование».
13. Далее следует двойным нажатием перейти в свойства подключения «Стандартный последовательный порт по соединению Bluetooth».
14. Указанный в свойствах индекс COM-порта, следует использовать в конфигурационном файле config.ini модуля lego_ev3. В примере показаны свойства Bluetooth подключения контроллера Lego EV3 с использованием стандартного последовательного порта COM14.
Дальнейшая конфигурация модуля сводится к тому, что необходимо прописать в конфигурационном файле модуля lego_ev3 адрес COM-порта, через который осуществляется коммуникация с роботом Lego.
Теперь необходимо произвести настройку модуля keyboard. Модуль находится в каталоге control_modules, далее keyboard. Следует создать конфигурационный файл config.ini рядом с файлом keyboard_module.dll. Перед тем, как создать конфигурационный файл, необходимо определить, какие действия должны быть совершены по нажатию клавиш.
Модуль клавиатуры позволяет задействовать клавиши, которые имеют определенный числовой код. Таблицу виртуальных кодов клавиш можно посмотреть здесь.
В качестве примера, буду использовать нажатия следующих клавиш:
- Стрелки вверх/вниз используются для вращения мотора задних колес вперед/назад
- Стрелки влево/вправо поворачивают колеса влево/вправо
1. При добавлении новой оси, необходимо в секцию [mapped_axis] добавить свойство, имя которого есть имя оси, и присвоить ему значение кнопки клавиатуры в HEX формате, при этом на каждую кнопку заводится подобная запись, т.е. имя оси может быть использовано несколько раз. В общем случае запись в секцию [mapped_axis] будет выглядеть следующим образом:
2. Необходимо установить максимальное и минимальное значение, которое может откладываться по данной оси. Для этого необходимо с новой строки добавить секцию в конфигурационном файле config.ini, одноименную с именем оси, и задать свойства upper_value и lower_value, которые соответствуют максимум и минимуму оси соответственно. В общем виде данная секция выглядит следующим образом:
3. Далее следует определить, какое значение будет иметь ось в случае нажатия кнопки на клавиатуре, которая ранее была прикреплена к ней. Определение значений происходит посредством создания секции, название которой состоит из имени оси и значения кнопки клавиатуры в HEX формате, разделенные между собой символом нижнего подчеркивания. Для задания значения по умолчанию (в не нажатом) и нажатом состоянии используются свойства unpressed_value и pressed_value соответственно, в которые передаются значения. Общий вид секции в таком случае выглядит следующим образом:
Текст спойлера для удобства просмотра скопирован из документации по RCML.
Для реализации управления прототипом робота был создан конфигурационный файл модуля keyboard, который включает в себя оси go и rotate. Ось go используется для задания направления движения робота. При нажатии клавиши “стрелка вверх” ось получит значение 100, при нажатии клавиши “стрелка вниз” ось примет значение -50. Ось rotate используется для установки угла поворота передних колес. При нажатии клавиши “стрелка влево” значение оси будет равно -5, при нажатии «стрелки вправо» ось примет значение 5.
Далее для реализации управления при помощи геймпада, необходимо настроить модуль gamepad. Конфигурирование модуля включает в себя создание конфигурационного файла config.ini рядом с gamepad_module.dll, находящего в каталоге control_modules, далее gamepad.
Дополнительная информация об особенностях настройки модуля gamepad отображена в справочном руководстве по RCML.
3. Следующий шаг — написание программы на языке RCML.
В корне созданного каталога, необходимо создать файл программы. Имя файла программы и его расширение может быть любым, однако следует избегать русских букв в названии. В примере использовано имя файла — hello.rcml.
Для модуля lego_ev3 программный код резервирования робота, имеет следующий вид:
На странице подключения модуля lego_ev3 описано большинство функций, поддерживаемых контроллером. В качестве тестового примера, была создана программа для автоматического вхождения робота в занос.
Алгоритм программы следующий:
После резервирования первого свободного робота, устанавливается связь двух двигателей для последующей работы с ними, как с одним. Затем робот начинает выполнять заносы. Программное описание действий робота позволяет точно устанавливать углы поворота передних колес и скорость вращения задних. Использование этого приёма позволяет добиваться результатов, которые сложно повторить во время ручного пилотирования с клавиатуры или геймпада.
Для компилирования программы необходимо использовать командную строку window. Сначала следует переместиться в созданный каталог с исполняемыми файлами rcml_compiler.exe и rcml_intepreter.exe. Далее нужно ввести следующие команды.
Команда для компилирования файла hello.rcml:
В результате компилирования, в созданной директории появится новый файл hello.rcml.pc.
Теперь следует убедиться в том, что контроллер EV3 включен, сопряжен с Bluetooth адаптером. Геймпад должен быть подключен к ПК. После этого нужно выполнить команду исполнения программного файла:
Видеоролик демонстрирующий программу движения робота расположен внизу статьи.
4. Следующий шаг – управление роботом в ручном режиме при помощи клавиатуры.
Далее будет продемонстрирован процесс программной установки связи между двигателями робота и клавиатурой.
При помощи клавиатуры возможно управление любым двигателем робота. В рамках примера реализовано управление следующими механизмами:
- Углом поворота передних колес
- Направлением вращения задних колес
Далее следует откомпилировать программу и выполнить её. Результат ручного управления Lego роботом при помощи на клавиатуры показан на видео внизу страницы.
5. Помимо клавиатуры доступен модуль gamepad позволяющий манипулировать роботом при помощи геймпада. Для реализации управления робота при помощи геймпада необходимо описать на уровне программы, какие оси робота будут принимать значения осей геймпада.
Далее следует повторить процесс компилирования программы и затем выполнить её. Далее показан результат ручного управления Lego роботом при помощи на геймпада, и все ранее подключенные способы:
В статье кратко продемонстрированы только лишь некоторые возможности RCML. Наиболее подробное описание находиться в справочном руководстве.
Читайте также: