Детали лего майндстормс ev3
Обновлено: 17.04.2024
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Тема урока: «Конструктор LEGO Mindstorms EV3».
Тип занятия: занятие изучения ногово материала
Форма занятия: комбинированное занятие
познакомить обучающихся с основными деталями конструктора Lego Mindsorms, изучить названия элементов конструктора Lego Mindstorms,
Обучающие: расширить знания о конструктуре Lego Mindstorms, учить применять эти знания
Воспитательные: воспитание информационной культуры обучающихся, внимательности, памяти, аккуратности в работе
Развивающие: способствовать развитию мелкой моторики, умения выделять главное в задании, навыков коллективной работы, взаимопомощи и поддержки.
Ожидаемые результаты:
Учащиеся должны знать/понимать:
§ названия элементов конструктора;
§ предназначение различных видов деталей;
§ возможности крепления одной детали к другой;
§ основные правила работы с конструктором;
§ правила безопасности при работе с конструктором.
Учащиеся должны уметь:
§ быстро найти нужную деталь конструктора;
§ скреплять детали конструктора между собой;
§ выделять путь решения в зависимости от поставленной задачи.
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, наглядный, частично-поисковый, исследовательский.
Ход занятия:
1. Организационный этап урока:
Здравствуйте, ребята. Сегодня мы с вами познакомимся с интереснейшим робототехническим конструктором Lego Mindstorms EV 3.
2. Постановка цели и задач урока:
Ребята, как Вы думаете, что мы с Вами сегодня будем изучать на уроке?
А какие конструкторы компании Lego вы знаете?
Сегодня изучим основные составляющие конструктора LEGO Mindstorms EV3. Итак, тема нашего урока: «Конструктор LEGO Mindstorms EV3».
Как вы думаете, чему мы должны с вами сегодня научиться?
Задачи нашего урока: ознакомиться с элементами конструктора, узнать предназначение различных видов деталей, рассмотреть возможности крепления одной детали к другой, научиться быстро, найти нужную деталь конструктора, выделять путь решения в зависимости от поставленной задачи.
3) Актуализация знаний обучающихся.
Предлагаю Вам разгадать кроссворд.
Вопросы к кроссворду:
По вертикали:
1. Набор деталей для сборки и моделирования разнообразных предметов.
3.Синоним слова "двигатель"
По горизонтали:
2. Компания, которая производит популярные конструкторы для детей
4. Устройство с помощью которых робот воспринимает окружающий мир.
5. Круг, вращающийся на оси и служащий для приведения в движение механизма.
6. "Мозг" робота
7. Набор деталей для сборки и моделирования разнообразных предметов.
8. Процесс создания, построение и изучение моделей, называется.
4) Объяснение нового материала.
Набор Lego Mindstorm EV3 содержит в наборе свыше 500 деталей, совместимых с деталями серии LEGO Technic. Набор выпускается в нескольких комплектациях: для класса, для индивидуального пользователя, ресурсный. Сердцем набора является микрокомпьютер EV3, управляющий моторами и датчиками. Он также обеспечивает связь микрокомпьютера EV3 и персонального компьютера или планшета по радио каналам Bluetooth и Wi-Fi (поддерживается WiFi адаптер NETGEAR WNA1100 Wireless-N 150), а также способен регистрировать экспериментальные данные. Микрокомпьютер EV3 также имеет программный интерфейс, позволяющий создавать программы и настраивать регистрации данных непосредственно на микрокомпьютере EV3. Микрокомпьютер совместим с мобильными устройствами и питается батареями типа АА или аккумуляторной батареей EV3. Также в состав набора входят 3 серво мотора различной мощности (2 больших и 1 средний), 5 датчиков (гироскопический и ультразвуковой датчики, датчик света/цвета и два датчика касания), перезаряжаемая аккумуляторная батарея и соединительные провода.
Электронные компоненты EV 3:
1 .Микроконтроллер EV3 содержит 6 кнопок с LED- подсветкой, 4 порта для моторов, дисплей 178х128, слот для карт памяти mini SD, порт USB 2.0 тип A, Bluetooth, Wi-Fi, громкий динамик.
2. Большой сервомотор: Мощный мотор со встроенным датчиком угла поворота с точностью до 1 градуса; 160-170 об/мин; момент вращения 335 г*см, момент удержания 670 г*см; может быть
синхронизирован с другим мотором для движения строго по прямой; автоматически распознается встроенным программным обеспечением.
3. Средний сервомотор: Скорость вращения 240-250 об/мин;
встроенный датчик угла поворота с точностью до 1 градуса; момент вращения 115 г*см; момент удержания 170 г*см; автоматически распознается встроенным программным обеспечением.
4. Ультразвуковой датчик расстояния: Измеряет расстояние
до отражающего звук предмета в интервале 3-250 см с точностью
+/- 1 см; может использоваться как датчик звука; индикатор светится непрерывно, когда датчик излучает, и мигает, когда слушает; автоматически распознается встроенным программным обеспечением.
5. Датчик касания (кнопка): Определяет, нажата
или отпущена кнопка, умеет подсчитывать одиночные и многократные
нажатия; автоматически распознается встроенным программным обеспечением.
6. Гироскопический датчик: Цифровой гироскопический датчик. В режиме «угол» меряет угловое положение с точностью +/- 3 градуса; в режиме «гиро» меряет скорость вращения до 440 град/сек; автоматически распознается встроенным ПО.
7. Датчик цвета/света: Цифровой датчик цвета различает 8 цветов и определяет освещенность в широком диапазоне: от темноты до яркого солнечного дня. Меряет отраженный красный свет и общий фоновый. Различает синий, зеленый, желтый, красный белый и коричневый, а также различает цветное и черно-белое изображение. Частота опроса 1 кГц; автоматически распознается встроенным ПО.
8. Инфракрасный датчик-поисковик: Цифровой инфракрасный
датчик-поисковик определяет близость к роботу и считывает сигналы инфракрасного маяка. Близостью считается расстояние в 50-70 см. Рабочая дистанция от маяка до 2 метров. Поддерживает 4 сигнальных канала. Принимает команды с пульта управления. Автоматически распознается встроенным ПО.
9. Инфракрасный маяк – пульт дистанционного управления:
4 инфракрасных канала; кнопка активации/деактивации; зеленый светодиод сигнализирует об активности маяка; автоматическое
выключение, если нет активности в течение часа; рабочее расстояние дo двух метров; питание от двух батареек ААА.
5) Первичная проверка понимания.
Мы познакомились с основными элементами конструктора Lego Mindstorm EV 3.
Задание: подпишите названия элементов конструктора.
6) Первичное закрепление.
Практическое задание: Подберите все детали, которые необходимы для создания Робота с клешней.
Для этого мы разделимся на три команды и будем собирать детали для робота.
Задание для группы №1. Из конструктора EV 3 подберите детали, которые предложены на рисунке.
В этой статье вы можете скачать плакаты / постеры и наглядные материалы для уроков робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms Education EV3. Мы сверстали оригинальные плакаты по робототехнике, в которых наглядно показываются детали, механизмы, их названия и где это применяется в реальной жизни.
Для класса робототехники будут полезны плакаты, наглядно показывающие названия основных деталей, механизмов и механических передач. Хотя на официальном сайте можно скачать и распечатать постеры для занятий LEGO MINDSTORMS Education EV3 , но их использовать на занятиях нельзя. Детали мелкие, картинки размытые, материал плохо структурирован.
Если у вас есть предложения по новым темам — пишите в комментариях.
1. Детали конструктора
Плакат «Микрокомпьютер Lego EV3. Технические характеристики»
Плакат «Микрокомпьютер Lego EV3. Технические характеристики»
Скачивая файлы, вы соглашаетесь с правилами сайта.
Плакат «Втулки и штифты»
Плакат «Втулки и штифты»
Скачивая файлы, вы соглашаетесь с правилами сайта.
Плакат «Балки. Рамы. Оси. Размеры деталей»
Плакат «Балки. Рамы. Оси. Размеры деталей»
Скачивая файлы, вы соглашаетесь с правилами сайта.
Плакат «Зубчатые колеса»
Плакат «Зубчатые колеса»
Скачивая файлы, вы соглашаетесь с правилами сайта.
2. Механические передачи
Плакат «Зубчатая и ременная передачи»
Плакат «Зубчатая и ременная передачи»
Скачивая файлы, вы соглашаетесь с правилами сайта.
Плакат «Червячная и реечная передачи»
Плакат «Червячная и реечная передачи»
Скачивая файлы, вы соглашаетесь с правилами сайта.
3. Правила поведения в кабинете
Плакат «Конструктор любит порядок»
Плакат «Конструктор любит порядок»
Перевод на русский язык с изменениями и дополнениями:
Проектирование и конструирование
Программирование
Имитационное моделирование (симуляция)
Анализ
- MINDSTORMS EV3 / NXT — Ультразвуковой датчик
- MINDSTORMS EV3 / NXT — датчик касания
- MINDSTORMS EV3 — ИК-датчик
1. Введение
- Возможно, наиболее очевидным преимуществом является то , что при использовании моделируемого робота мы можем писать программы для работы с роботом, даже если он физически не доступен. Например, ваш клуб робототехники может иметь только один комплект для сборки MINDSTORMS ® робота, но вся команда может работать и программировать на цифровую версию такого же комплекта MINDSTORMS ® робота в классе или дома.
- Когда речь заходит о средах (реальных и виртуальных), моделирование предлагает гораздо большее разнообразие решений, чем это будет возможно физически. Это может быть даже слишком дорогим , чтобы протестировать наш робот в ближайшем невесомом космическом пространстве, в нашем случае мы могли бы легко имитировать его.
- С помощью виртуальных робототехники, вы никогда не потеряете детали LEGO ® MINDSTORMS ® , и их всегда легко найти, а кроме того у Вас будет своя библиотека деталей, узлов и готовых роботов и программ к ним.
- Работая в полностью цифровом пространстве, мы можем построить Вашу модель один раз, а затем сохранить её навсегда. Что дает нам возможность гораздо легче конкурировать и делиться своим роботами с другими пользователями по всему миру.
2. Установка и настройка
2.1 Минимальные системные требования к компьютеру
- Intel Core Duo или лучше
- 2 Гб оперативной памяти
- 1,3 Гб свободного пространства на жестком диске
- Windows 7 или выше
2.2 Рекомендуемые системные требования к компьютеру
- Intel ISeries, i3 или лучше
- 4 Гб оперативной памяти
- 1,3 Гб свободного пространства на жестком диске
- Dedicated видеокарта
- Windows 7 или выше
2.3 Поддерживаемые платформы Robotics
2.3.2 LEGO ® MINDSTORMS ® EV3 ™ — (3 — е поколение роботов)
На рисунке (Figure 2.2) приведен список датчиков EV3, которые поддерживаются в тренажере.
2.3.1 LEGO ® MINDSTORMS ® NXT ™ — (2 — е поколение роботов)
На рисунке (Figure 2.1) приведен список датчиков NXT, которые поддерживаются в тренажере.
2.4 Дополнительные ресурсы
2.4.1 LEGO ® среда программирования как дополнительный инструмент для работы в Virtual Robotics Toolkit ™
Рисунок 2.3 Пример кода программы робота в среде программирования ev3.
2.4.2 Среда моделирования LEGO ® Digital Designer ™ как дополнительный инструмент для работы в Virtual Robotics Toolkit ™
LEGO ® Digital Designer ™ (или LDD, так он обычно называется) является свободно доступным CAD инструментом. Если у Вас есть серьезный интерес в разработке собственных цифровых роботов, то Вам будет полезным рассмотреть вопрос о более близком ознакомлении с этим инструментом проектирования.
LDraw
В дополнение к LEGO Digital Designer, вы можете также рассмотреть вопрос установки LDraw «все-в-одном» библиотеки деталей LEGO ® . LDraw поддерживает многие форматы файлов, поддерживаемых LEGO Digital Designer, и, вероятно, самый популярный формат файлов для создания и совместного использования 3D моделей LEGO между программами САПР.
Virtual Robotics Toolkit содержит мастер импорта, который может быть использован, чтобы импортировать LDraw файлы в тренажер. Правда, нет необходимости устанавливать эту библиотеку, но она предоставит намного больше возможностей для различных типов LEGO ® деталей, которые могут быть приведены в тренажере.
После установки LDraw «все-в-одном» библиотеки, вы также можете, обновить LEGO Digital Designer , так что вы можете экспортировать свои модели на SIM — карте. Для этого достаточно в меню Virtual Robotics Toolkit нажать на Help и выбрать пункт Patch LEGO Digital Designer .
Рисунок 2.5: Применение заплатки для LEGO Digital Designer
2.4.3 Дополнительные Интернет ресурсы
3. Экран приветствия
В этой главе рассмотрим проекты по умолчанию, которые включены в базовую установку Virtual Robotics Toolkit, и будем рекомендовать курс обучения. Мы завершим эту главу, продемонстрировав, как интерфейс Тренажера может быть настроен, чтобы наилучшим образом удовлетворить ваши потребности.
3.1 Установка Virtual Robotics Toolkit
Рисунок 3.1.1 При первом запуске Virtual Robotics Toolkit введите лицензионный ключ если Вы приобрели лицензию или выберите радиокнопку Continue with trial period. (14 days remaining) — продолжить 14 дневную пробную версию — > нажать OK
Далее, через 30-40 секунд появиться экран приветствия с открытой вкладкой Sim Basics — Базовые Симуляции:
Рисунок 3.1.2 Вкладка Sim Basics — Базовые Симуляции.
3.1 Проекты
3.1.1 ПомощьСправка Virtual Robotics Toolkit
Рисунок 3.2: Вкладка SimBasics (Базовые симуляторы). Прокрутите справа движок окна вниз и вы увидите 8 проектов виртуальных миров (сред обитания роботов) из них 4 мира спроектированы для LEGO ® EV3
Собираем модели роботележек с различной компоновкой микрокомпьютера и с разными вариантами крепления датчиков и захватов.
2. Модели без мотора: изучаем механизмы и механические передачи
Простые модели для изучения механизмов и механических передач.
3. Шагающие роботы
Простые модели для изучения темы «Шагающие механизмы».
4. Игры и соревнования
Модели и регламенты игр для проведения занятия в игровой форме.
5. Захваты
Здесь собраны варианты конструкций захватов для проведения занятий с перемещением объектов.
6. Манипуляторы
Здесь собраны модели манипуляторов для изменения положения объектов на поле и сборки башни.
7. Плакаты по робототехнике
Здесь найдете файлы для самостоятельной печати плакатов по робототехнике. Картинки представлены в хорошем разрешении.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Основные механические детали конструктора LEGO MINDSTORMS EV3 Education. Модуль EV 3.
Знакомство с содержимым комплекта LEGO ® : электронные компоненты, шестеренки, колеса, оси, конструкционные элементы, научиться находить нужные детали.
Образовательная: Познакомить учащихся с содержимым комплекта LEGO ® : электронные компоненты, шестеренки, колеса, оси, конструкционные элементы .
Развивающая: Способствовать развитию умения держать в поле зрения сразу несколько предметов для действий .
Воспитательная: Способствовать воспитанию высокой сознательности .
Учащиеся будут знать:
§ Названия деталей конструктора, назначение различных видов деталей, способы крепления деталей друг к другу, правила работы с конструктором, меры безопасности при работе с оборудованием .
Учащиеся будут уметь:
v Быстро находить нужную деталь конструктора, скреплять детали конструктора между собой, выделять путь решения в зависимости от поставленной задачи.
Развитие критического мышления на уроках робототехники.
Формирование исследовательских навыков: распознать, сравнивать, анализировать, делать выводы.
Интеграция урока робототехника с уроком физика и информатика.
Этапы урока, время
Организационный момент. Приветствие . (1 мин).
Создание коллабора тивной среды.
Здравствуйте, будущие конструкторы и программисты. Раз вы заинтересовались данным курсом, значит, всем вам не терпится поскорее начать действовать.
Проверка выполнения Д/З. Информационная пятиминутка. (7 мин).
Развить кругозор учащихся.
Организовать выставку нарисованных учащимися роботов из будущего и выслушать их защиту. Составленными кроссвордами учащиеся обмениваются и выполнят разгадывание дома. Отвечает на вопросы учащихся с афиши.
Защищают свой рисунок.
Учащиеся после взаимооценива -ния за каждое задание могут выставить максимально по 5 баллов – итого 10 баллов.
Стадия вызова. Целеполагание. (3 мин).
Определить тему и цель урока.
Демонстрирует видеоролик «Сборка робота». Задает вопросы: О чем сегодня на уроке у нас пойдет речь? Что бы вы хотели сегодня на уроке узнать? (Пишут на стикерах). На уроке мы познакомимся с конструктором Lego Mindstorms: основными его деталями и узнаем их названия. Раздает листы самоконтроля.
Учащиеся самостоятельно определяют тему и цель урока.
Устная похвала учителя.
Стадия осмысления. Изучении новой темы . (20 мин).
Объяснить тему урока, используя презентацию и набор LEGO ® MINDSTORMS ® EV3 Education.
Проводит лекцию с использованием презентации.
Платформа EV3 задумана как уникальный инструмент для поиска творческих альтернативных решений, способствует развитию навыков работы в команде, совместной реализации идей и проектной деятельности.
EV3 – идеальный инструмент для обучения таким предметам, как информатика, физика, технология, проектирование и математика с помощью работы с датчиками, моторами, программным обеспечением и самим микрокомпьютером EV3. Кубик EV3 служит центром управления и энергетической станцией для вашего робота.
· 4 порта ввода: 1, 2, 3, 4 (для подключения датчиков к кубику EV3)
· 4 порта выхода: A, B, C, D (для подключения датчиков к кубику EV3)
· 1 мини USB PC порт (для подключения кубика EV3 к компьютеру)
· USB хост-порт (для подключения Wi-Fi-адаптера и “организации последовательного опроса”)
· микро-SD Card порт (для увеличения объема доступной память кубика EV3)
Датчик цвета - распознает семь различных цветов и определяет яркость света
Датчик касания - позволяет роботу реагировать на касания, распознает три ситуации: прикосновение, щелчок и освобождение.
Удаленный инфракрасный маяк - дистанционно управляет роботом, а также может быть использован в качестве отслеживающего устройства для роботов
Большой мотор (х2) - позволяет запрограммировать точные и мощные действия робота.
Средний мотор - сохраняет точность, однако полученные в результате компактность и скорость реакции сказываются на мощности.
- 14 декоративных наклеек
- 1 печатная инструкция по сборке для TRACK3R
Состав набора LEGO MINDSTORMS EV3 Education:
1. Набор гусениц;
2. Балки различной длины и формы;
3. Соединительные провода;
4. Элементы для декора;
5. Различные соединительные элементы;
6. Шестерни различного размера;
7. Набор колёс различного размера;
8. Набор валов различной длины;
9. USB кабель для подключения к компьютеру;
10. CD -диск с програмным обеспечением ;
12. Перезаряжаемая Li - Ion аккумуляторная батарея
13. Микроконтроллер EV 3.
14. 2 х больших мотора;
15. Средний мотор;
16. Ультразвуковой датчик;
17. Гироскопический датчик;
18. Датчик касания;
19. Датчик цвета;
20. Зарядное устройство.
Детали образуют 4 большие группы:
1. Электронные компоненты:
- Модуль EV3 .
- Датчики.
- Моторы.
- Соединительные кабели.
2. Шестеренки, колеса и оси.
3. Соединительные элементы.
4. Конструкционные элементы: балки.
Слушают, записывают в тетрадях основные моменты.
Реализация полученных знаний.
Формирование исследовательских навыков: распознать, сравнивать, анализировать, делать выводы.
1) Разложите все детали и создайте такой же порядок как показано на рисунке.
2) Отгадать сканворд на тему: «Детали конструктора LEGO Mindstorms EV 3».
В сканворде 13 слов по горизонтали, значения которых определяются картинками с пояснениями. Слова начинаются со стороны номера слова, т.е. все с левой стороны (пояснения могут быть справа). Кодовое слово получается по вертикали, номер 14.
5 баллов за правильное расположение,
2 – 3 ошибки – 4 балла,
4-5 ошибок – 3 балла,
За каждый правильный ответ 1 балл.
Рефлексия на стикерах. (2 мин).
Получить обратную связь.
Раздает рисунки: чемодан, мясорубка, корзина для мусора и просит выбрать рисунки по своему настрою.
Чемодан – уходя с урока много взял с собой знаний, мясорубка – смогу переработать все знания, полученные на уроке, корзина для мусора – все, что услышал на уроке выкину в корзину для мусора.
Учащиеся отвечают на вопросы, анализируя процесс своей работы.
Учащиеся отмечают на стикерах галочкой те вопросы, на которые они получили ответы на уроке, вывешивают на афишу.
Читайте также: