Как сделать из лего электроника
Обновлено: 26.04.2024
Моё детство примерно на 20% состояло из Dungeons & Dragons (D&D) и на 80% — из LEGO. Эти два занятия очень сильно пересекались. Мне, по разным причинам, не разрешали всё время играть в D&D. Но я, привлекая на помощь воображение, и достигнув в этом деле успехов, достойных плута 15 уровня, понял, что создание персонажей AD&D игрой не считается. Воссоздание вселенной DragonLance средствами LEGO очень хорошо помогало мне быть ближе к игре, которая мне очень нравилась.
Поэтому одним из моих любимых направлений в LEGO были замки. Я тратил многие часы, выдумывая подземелья для моих героев. Для того чтобы не терять свои находки, и из-за того, что я видел, как мои друзья в школе чертят карты подземелий, я составлял планы своих LEGO-моделей на миллиметровке. Кроме того, я пытался сохранить и сведения о том, как именно были устроены модели. Использование миллиметровки казалось логичным для изображения того, что, в основном, состояло из прямоугольных блоков. Но меня, в итоге, сгубило недостаточно хорошее понимание правил изометрической проекции.
Теперь, хоть я и стал старше, моя любовь к LEGO не угасла. И хотя я и не могу сказать, что очень уж горжусь своими моделями (их называют MOC-моделями), я почувствовал, что просто должен разобраться с тем, как мне документировать то, что создаю. Я никогда не умел очень уж хорошо рисовать. Поэтому я решил обратиться к компьютеру.
CAD для LEGO
Несколько лет я работал в сфере виртуального 3D-моделирования (а в сфере обычного 3D — и того больше). Я хорошо владею 3D-приложениями, но всё, чем я пользовался, заточено под анимированную графику и под производство фильмов. Все эти программы, как, собственно, и фильмы, рассчитаны на то, чтобы создать красивую картинку. Как именно что-то сделано, до тех пор, пока всё выглядит хорошо, не так уж и важно. Если, ради того, чтобы что-то выглядело бы очень хорошо, нужно «обмануть» законы физики, то это вполне приемлемо, так как это будет существовать только в виртуальном пространстве.
А вот системы автоматизированного проектирования (Computer-Aided Design, CAD), это уже нечто другое. CAD-приложения пришли на смену обычным чертежам. В них создают спецификации, иллюстрирующие то, как нечто может быть создано в реальном мире. От этих программ ждут точности и реализма.
Так как невероятно много людей увлечено LEGO, существует активное сообщество тех, кто создаёт LEGO-модели, используя CAD-программы. Преимущества такого подхода очевидны: можно задокументировать подробные сведения о модели, описать то, какие детали нужны для её создания, и то, как именно их нужно соединить друг с другом. Это, конечно, не замена реальному конструктору LEGO (ну, разве что для тех, кто любит CAD больше, чем LEGO), но это — отличное дополнение к хобби.
Для того чтобы построить виртуальную модель LEGO, нужны две вещи:
- Виртуальные детали LEGO.
- CAD-приложение.
Виртуальные детали LEGO
Для того чтобы раздобыть виртуальное представление практически любого из когда-либо созданных строительных блоков для LEGO-моделей, можете воспользоваться опенсорсным ресурсом LDraw. LDraw — это открытый стандарт для цифровых моделей LEGO, который включает в себя возможности по описанию размеров и ориентации элементов. В дополнение к работе по описанию деталей средствами LDraw, силами сообщества подготовлены 3D-модели для каждой детали. Это значит, что все желающие могут загрузить тысячи определений деталей, истратив на это не особенно много трафика.
Установка набора деталей
Виртуальные детали очень похожи на изображения, которые используются на сайтах, или на шрифты, применяемые на компьютере. Собственно говоря, соответствующие файлы можно хранить где угодно. Главное, чтобы приложение, в котором планируется работать с деталями, знало о том, где эти файлы находятся. В Linux LDraw-файлы обычно размещают в папке /usr/share/LDRAW . В Windows это обычно C:\Users\Public\Documents\LDraw .
LDraw даёт в наше распоряжение лишь спецификации для каждой детали. Вот, например, как выглядит код описания кубика 1x1:
Для того чтобы увидеть детали в более привычном облике, понадобится программа для их визуализации.
Приложение LDView для визуализации деталей
LDView — это среда для 3D-рендеринга, напоминающая POV-Ray или Cycles из Blender. Это приложение создано специально для рендеринга .ldr-файлов, то есть — CAD-файлов, содержащих данные в формате LDraw.
Если вы работаете на Linux, то, возможно, вы найдёте LDView в своём репозитории ПО. Если в репозитории этой программы не окажется — вы можете скачать установщик с сайта проекта. Если вы пользуетесь macOS или Windows, то вам, опять же, нужно будет воспользоваться сайтом LDView.
Просмотр отдельной детали
Легче всего начать цифровое конструирование моделей LEGO, попытавшись визуализировать отдельную деталь.
Сначала откройте ваш любимый текстовый редактор. Это может быть любая программа. Главное — чтобы она могла сохранять документы в виде обычного текста. Некоторые текстовые редакторы, в стремлении оказать пользователям добрую услугу, пытаются сохранять текстовые материалы в файлах, в которых, помимо текстов, есть ещё масса служебной информации (вроде .rtf и .doc). Существует множество хороших кросс-платформенных текстовых редакторов. Я, для наших дел, могу порекомендовать довольно-таки минималистичный редактор Geany.
Создадим новый файл с именем 1brick.ldr и введём в него следующий текст:
А теперь взглянем на наше скромное творение:
Только что вы создали простой CAD-файл, описывающий один кубик (а именно — модель номер 3001), цветовой индекс которого равняется 1 (это синий цвет), расположенный в позиции (0, 0, 0) по осям X, Y и Z. Поворот кубика регулируется с использованием средств матричного преобразования. Их применение, надо признать, не относится к простым математическим вычислениям. Правда, при конструировании LEGO-моделей произвольное вращение деталей требуется сравнительно редко, так как большинство деталей стыкуются друг с другом с использованием шипов.
Любая строка в файле, начинающаяся с 0, содержит либо комментарий, либо метаданные. Строка, начинающаяся с 1, содержит описание детали.
Вы можете попрактиковаться в перемещении и вращении деталей, внося изменения в свой CAD-файл. Обычный кубик имеет в высоту 24 LDU (LDraw Units). Это значит, что ставить детали друг на друга можно, меняя их координату Y с шагом в 24 единицы. Поворачивать детали можно, выполняя матричные преобразования.
Взгляните на этот код:
Вот результат его визуализации.
Конечно, перемещать детали можно вдоль любой из трёх осей. В спецификации LDraw сказано, что кубик 1x1 имеет 20 LDU в ширину и 20 LDU в длину. А это значит, что расставлять такие кубики вдоль оси X можно, меняя их позиции с шагом в 20 LDU.
Ещё два кубика
Порядок сборки модели
Чаще всего формат LDraw используется для того чтобы продемонстрировать порядок сборки модели. А это значит, что нужно описать последовательность шагов сборки. В LDraw это делается с использованием метакоманды STEP .
Для того чтобы испытать эту метакоманду, добавьте в свой файл, между описаниями деталей, следующее:
Готовый файл будет выглядеть так:
Теперь в вашем проекте описано два шага. На первом выводится первый кубик, на втором — второй. Можно пошагово просматривать .ldr-файлы, пользуясь клавишами-стрелками в верхней панели инструментов LDView, находящимися около подписи Steps .
Панель инструментов для пошаговой визуализации моделей
На одном шаге необязательно должен выводиться лишь один кубик. Как и в случае с инструкциями к наборам LEGO, установку нескольких деталей можно объединить в один шаг. Главное, чтобы это не повредило понятности инструкции.
В LDraw есть и другие команды. Например — тут можно рисовать линии, поясняющие расположение деталей, и делать прочие подобные вещи. Соответствующие сведения можно найти в спецификации.
Выяснение кодов деталей
Я хранил свою коллекцию LEGO в ящиках для рыболовных принадлежностей. Поэтому я мог быстро найти любую деталь из любого набора. Правда, по мере того, как росла коллекция, мне было нужно всё больше и больше ящиков. А в результате у меня стало уходить больше времени на поиск нужной детали.
Если учесть то, что в LEGO имеется более 11000 уникальных деталей, искать цифровые детали так же сложно, как и обычные. У каждой официальной детали LEGO есть собственный код. Например, тот кубик 2x4, который мы использовали в примере, имеет код 3001. Если вам известен код детали, вы можете просто использовать его в CAD-файле, и соответствующая деталь появится в вашей модели.
В дистрибутиве LDraw имеется файл parts.lst , в котором, с помощью grep, можно найти нужную деталь. Но детали там не всегда описаны по одной и той же схеме. Работая с этим файлом не всегда легко предугадать то, какие именно ключевые слова соответствуют тем или иным деталям. Например — как понять, какое слово, «curved» «sloped» или «angled», лучше всего характеризует некую деталь сложной формы?
Хотя искать детали можно и в parts.lst , в этом деле нам могут помочь некоторые специальные интернет-ресурсы:
-
— это пользовательская группа, в которой есть база данных со сведениями о кодах деталей LEGO, построенная на основе сведений, взятых из LDraw. — хороший каталог деталей. — ещё один ресурс, на котором есть каталог деталей.
Другие средства для рендеринга моделей
После того, как вы создали свой шедевр, LDView может экспортировать вашу модель, что позволит вам отрендерить её в высоком качестве. Для этого можно воспользоваться POV-Ray — опенсорсной программой для фотореалистичного рендеринга трёхмерных моделей. В результате плоды ваших трудов можно будет представить в весьма привлекательном виде. Найти POV-Ray можно или в репозитории программ вашего дистрибутива Linux, или на сайте проекта.
Вот пример команды рендеринга:
Ниже показан результат визуализации.
Высококачественная визуализация модели
Если вам нужна программа для формирования инструкций по сборке моделей — попробуйте опенсорсную LPub3D. Эта программа выводит пошаговые инструкции и список деталей, необходимых на каждом шаге.
Исследование мира LEGO
Создание моделей из деталей LEGO — это интересно. Разработка собственных моделей — это воплощение той творческой энергии, которой фанаты LEGO заряжаются, занимаясь любимым делом. Теперь ваши LEGO-идеи больше не должны существовать лишь в форме бесплотных идей. Вы можете сохранить их в виде моделей и пошаговых инструкций.
Мир любителей LEGO — это приятное и креативное место, которое стоит посетить всем тем, кому нравится создавать цифровые модели, разрабатывать собственные детали, или делать с кубиками LEGO что-то такое, чего никто больше с ними не делает. Если вам нравится LEGO, то сегодня — самый лучший день для того чтобы стать частью LEGO-сообщества!
Всегда приятно творить что нибудь своими руками. для этого, собственно, и придуман конструктор лего. Если вам вдруг захочется что то построить из этих замечательных деталек, но вы не будете знать что к как из них можно сделать, смело можете заглядывать в эту статью. Далее мы расскажем и покажем вам как из подручных материалов можно сделать настоящих (это не шутка) роботов. Мы дадим вам наглядные примеры, посмотрев на которые вы сможете в дальнейшем создавать и свои, более грандиозные проекты.
Ну что, поехали. Начнем с простого.
Киборг
Сперва мы попробуем сделать небольшого, около 10-15 сантиметров, человекоподобного робота. Для этого понадобятся кое какие нестандартные детали, но раз уж вы захотели сделать робота, то без них не обойтись.
Киборги — это человекообразные роботы, они владеют оружием и умеют постоять за себя.
Робот в тяжелой броне
По тренеровавшись на простой модели робота можно переходить к задаче по сложнее. Для этого вам понадобятся дополнительные детали. Если вы обратите внимание на наше видео, приложенное ниже, то скорее всего вы поймете как можно собрать более интересного робота чем наш первый опыт. Этот образец оснащен сразу несколькими оружиями, которые вмонтированы прямо в руки.
Его броня покрашена в черный цвет, с использованием вставок желто-зеленого цвета.
Скелет Терминатора
Этот пример является продуктом высшего класса. на создание этого робота ушло огромное количество не только деталек, но и труда.
Обратите внимание что все его конечности двигаются, а это значит что он не просто игрушка. Если вы не узнали в этих серых очертаниях терминатора, то это наверное потому, что в фильме этот металлический скелет обрел вид Арнольда Шварценеггера. Здесь же мы видит только чистый метал, ну или вернее пластик.
Более сложные модели вам поможет собирать конструктор лего миндсторм.Благодаря электромоторам и блокам дистанционного управления простор фантазии практически не ограничен. Вы сможете собрать любое устройство, не только робота и програмировать его выполнять различные действия.
вот что делают люди с помощью этого набора:
Робот-тренога:
Робот созданный по образу тех монстров из книги и фильма «Война миров».
Как сделать этого робота: вы можете скачать инструкцию и программу для постройки модели.
Двуногий робот
Собрать его можно по инструкции из книги «создаём клевых роботов из Миндсторм»
Робот-мухоловка
Робот с огромной пастью, реагирует на движение и кусает нападающий объект.
Что бы собрать робота можно воспользоваться инструкцией:
Вот таких замечательных роботов можно собирать из конструктора лего, удачи в вашем творчестве.
Антон Григорьев
Лучше сделать робота.
А еще можно придти к нам и собрать что угодно из 120 кг лего.
Москва ВДНХ, кофейня "деталька"
Слава Белкин
Мне 14 и я собираю поселения, играю в цивилизацию из лего (кто не знает цивилизация -такая игрушка на компе где надо страну с 0 строить)
Ваня Ельфов ![]()
запись закреплена
Светлана Петрова запись закреплена
Андрей Мурашов запись закреплена
Огромный грузовик на гусеницах.
Функции
Рулевое управление, поворачивают обе гусеницы за счёт поворотных столов над ними и вала который проходит через каждый из них.
По мелочи: лебедка, открываются двери
Дмитрий Прокопьев запись закреплена
Владимир Соловьев запись закреплена
Арсентий Лимонцев ![]()
запись закреплена
Самоделки которые сделал вчера, провел маленькую фотосессию с моим любимым человечком) 🟠Оцените от 1 до 10🟠
Алексей Корнеев запись закреплена
Иван Волков запись закреплена
Иван Волков запись закреплена
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Антон Григорьев
Красивый
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Антон Григорьев
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Ожерелье из LEGO - весёлая идея для детей всех возрастов!
Эти забавные брелоки-подвески можно создавать, а затем перестраивать снова и снова.
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Лего самоделки с 0 до 99 запись закреплена
Макс Лагуткин
Макс Лагуткин
Наверное, нет таких родителей, которые не строили различные дома, здания, технику и машины из Лего по готовым инструкциям с детьми. В процессе игры периодически возникает вопрос: «А что еще можно сделать из Лего?» Самый знаменитый набор конструктора может быть использован в самых интересных и неожиданных вариациях.
Что сделать из блоков Лего?
Вариантов, на самом деле, бесконечное множество. Вы можете удивить своего ребенка оригинальной моделью автомобиля, любимого анимационного персонажа или даже настольной игрой. Используя один или несколько наборов можно создать поистине инженерный шедевр. А из остатков игрушечных блоков, можно сделать полезные поделки для дома и хранения.
Поделки для ребенка
Не спешите выбрасывать неполный набор конструктора Лего, посмотрите, как можно подарить ему вторую жизнь и вернуть ребенку интерес к забытой игре.
Настольный футбол из Лего
Идеальный вариант совместить две любимые детские игры. Вы только представьте, насколько интересно ребенку будет самому сконструировать футбольное поле, а потом на нем же играть в настольный футбол с друзьями!
Для футбольного поля понадобится:
- Основная пластина 32Х32 – 2 штуки
- Детали формы L – 8 штук
- Светло-серые блоки формы L – 8 штук
- Ссерые разъемы Technic с X-образным отверстием – 3 штуки
- Красные разъемы Technic с X-образным отверстием – 15 штук
- Белые плитки 2Х2 – 6 штук
- Серые плитки 2Х4 – 15 штук
- Серые плитки 1Х2 – 2 штуки
- Серые плитки 1Х6 – 3 штуки
- Серые плитки 1Х4 – 1 штука
- Technic серые кирпичики 1Х2 – 12 штук
- Оси Technic 12 и Technic 8
Для мячика можно использовать шарик из комплекта LEGO Chima или Лего Ниндзяго.
Футбольное игровое поле состоит из двух основных платформ 32Х32. Для каждой команды устанавливаются по три стержня. У ворот вратаря выстраиваются два игрока, на остальных двух стержнях по три игрока. Для стержня вратаря скрепите разъемами три оси Technic 12 и установите два элемента буквы L как игроков. Для двух остальных стержней проделайте то же самое, только добавьте три элемента буквы L как игроков.
Постройте стенки для поля и обязательно ворота вратаря.
Элементы подобраны таким образом, чтобы они были плотно соединены между собой. Это позволит ребенку играть в полную силу и наносить сильные удары.
Сборка футбольного поля из Лего не займет большого количества времени. Смоделируйте свое футбольное поле и наслаждайтесь игрой!
Машинка с моторчиком из Лего
Ваш ребенок проявляет интерес к необычным транспортным средствам? Тогда следующий вариант точно будет ему по душе.
Для сборки подготовьте: Любой набор Лего или несколько, хорошую и прочную канцелярскую резинку.
При сборке корпуса автомобиля смело используйте свою фантазию. Главное, чтобы на модели присутствовала ось с колесиками. На эту ось мы и будем приматывать канцелярскую резинку. В результате у вас получится самодельная машинка с собственным «моторчиком», которая будет запускаться с помощью кинетической энергии.
Познавательная и интересная поделка для ребенка готова! Кто знает, может именно она побудит интерес вашего ребенка к физике.
Наглядную инструкцию можно посмотреть на видео.
Игрушечный особняк из Лего
Такая конструкция понравится не только мальчикам, но и девочкам. Вы можете создать своими руками целый кукольный домик, с мебелью, садом и даже гаражом.
Для начала нужно подобрать основу. Идеально подойдет зеленая платформа или лего-стол. Такая платформа может отлично выполнять функции пола и двора. Если у вас имеется две платформы, то особняк может быть разборный. Разъединив его, можно наблюдать, что происходит внутри кукольного домика.
Найдя подходящую основу, разместите дом в самом углу и смело возводите строение. Желательно сделать вашему дому фундамент из кирпичиков, таким образом вы сможете разделить помещение на комнатки. Если ваш дом будет двухэтажный, то позаботьтесь заранее о лестницах и запланируйте жилое пространство.
При возведении стен, не забудьте об оконных и дверных проемах. Для окон можно просто оставить отверстие или использовать детали для окон из лего-наборов.
Когда ваши комнаты будут готовы, смело дайте волю фантазии и занимайтесь конструированием мебели. Например, для изготовления стола можно взять небольшой блок и прикрепить на него пластину побольше, аналогичным способом можно сделать стулья, кресло и диван. Если у вас есть лего-детали мебели, они идеально подойдут в ваш особняк.Кстати, мелкие детали можно использовать для декоративных элементов дома или сада. Можно собрать лампу, сделать вольер для собаки, высадить кусты на клумбе у дома. В этом случае пригодится все!
Итак, наполнение дома готово, пора продумать завершающий этап-конструирование крыши. Наилучший вариант это съемная крыша, которую с легкостью можно снять и наблюдать за происходящим в вашем особняке. В этом случае просто не закрепляйте крышу.
Когда авторский особняк будет готов к въезду лего-семьи, поместите внутрь фигурки жителей и начинайте увлекательную игру.
Спинер
Не может быть, чтобы вы не были наслышаны об нашумевшей антистресс-игрушке. Спинер плотно занял одно из лидирующих мест по популярности среди детей и взрослых. Они различаются по цветам и дизайну, но такой оригинальный спинер может быть только у вашего ребенка.
- Ось
- Круглая пластина с отверстием 6Х6
- Две круглые пластины с отверстием 4Х4
- Круглая пластина с отверстием под ось
- Блок 3Х2 — 8 штук
- Блок 2Х2 — 4 штуки
- Две круглые плоские пластины
Круглые пластины сложите таким образом, чтобы пластина 6Х6 располагалась между двумя пластинами 4Х4. Одну из плоских пластин разместите на оси. Собранный заранее набор из трех деталей так же поместите на ось. Сверху скрепите деталью 2Х2 с крестовым отверстием.
К середине вашего спинера установите утяжелители в виде блоков 2Х2 и 3Х2.
Ваша дизайнерская антистресс игрушка готова к игре. Просто приведите спинер в движение за выступающие детали на оси.
Необычные поделки для дома из Лего
Конечно не только детям интересно стоить из Лего наборов. Немного фантазии и ваш дом могут украсить необычные самоделки из Лего блоков.
Ключница из Лего
Очень практичное применение ненужных деталей от Лего набора. Если в вашей прихожей еще нет такого аксессуара, тогда смотрите инструкцию и приступайте к творчеству.
Для работы приготовьте:
- Различные детали конструктора
- Шурупы (шпатлевку или двухсторонний скотч)
- Шуруповерт
- Дрель
В первую очередь подготовьте основу для своей будущей ключницы, для этого подойдут Лего платформы. Чтобы закрепить основу на стене, можно использовать шурупы или нанести шпатлевку на все четыре угла платформы. А ключница будет крепиться на двусторонний скотч, который наносится на уже высохшую шпатлевку.
Для крепления ключей на ключницу идеально подойдут Лего блоки с отверстиями. Если такие отсутствуют, можно проделать отверстия самостоятельно. Подходящие детали соедините с колечками на ключах и крепите их к ключнице. Теперь ваши ключи не потеряются!
Декоративная ваза из Лего
Достаточно смелое и оригинальное дизайнерское решение для вашего интерьера. Поверьте, гости будут поражены таким необычным применением Лего блоков.
Для творчества потребуется:
- Пластины
- Разноцветные Лего-кирпичики
- Высокий стакан или старая ваза
Разложите все элементы по цветам. Основание вазы выложите из пластин одного цвета. Далее действуйте по принципу: первый ярус одного оттенка, второй гармонично скомбинируйте с первым и так далее.
Чтобы определить высоту изделия, внутрь конструкции вставьте вазу или стакан. Так вы узнаете какое количество ярусов следует добавить. Когда конструкция будет выше вазы или стакана-она готова. Просто залейте воду в стакан и поставьте цветы в вашу новую вазу.
Такой способ подходит и для необычных стаканов для зубных щеток, органайзера для карандашей, подставки для ножей, подстаканников и многих других интересных предметов интерьера.
Предложенные варианты, были всего лишь малой частью оригинальных идей по использованию конструктора Лего. Не бойтесь экспериментировать и воплощать свои творческие задумки в жизнь. Подделки из Лего отличный способ весело и полезно провести время со своими детьми или расслабится в одиночестве, занимаясь творчеством.
Мы обожаем LEGO и Crazy Circuits [LEGO-совместимая электроника / прим. перев.], поэтому решили скомбинировать их в простого и интересного робота, умеющего обходить препятствия. Мы покажем, как собрать такого робота и подробно опишем этот процесс. Ваша версия робота может не полностью совпадать с нашей.
Приводим список необходимой электроники и деталек LEGO. Не бойтесь экспериментировать с ними.
Комплектующие
Электроника
- 1 x плата Robotics Board от Crazy Circuits
- 2 x совместимый с LEGO сервомотор полного вращения
- 1 x ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04
- 4 x джампер-кабеля «мама-мама»
- 1 x внешний источник питания с USB
Мы использовали различные детальки, а вам рекомендуем сделать так, как вы считаете нужным, и из того, что есть у вас на руках. Важно, чтобы у вас был способ приделать сервомоторы снизу, ультразвуковой датчик – так, чтобы он смотрел вперёд, и каким-то образом закрепить плату и источник питания. Для этого можно использовать двусторонний скотч, резинки, липучку. Приводим ссылки на наши детальки в магазине BrickOwl, однако вы можете купить их где угодно, где продаётся LEGO и совместимые наборы.
- 2 x LEGO Wedge Belt Wheel (4185 / 49750)
- 1 x LEGO EV3 Technic Ball Pivots Set 5003245
- 1 x LEGO Technic Cross Block Beam 3 with Four Pins (48989 / 65489)
- 1 x LEGO Technic Brick 1 x 6 with Holes (3894)
- 2 x LEGO Axle 4 with End Stop (87083)
- 4 x LEGO Half Bushing (32123 / 42136)
- 4 x LEGO Brick 2 x 2 Round (3941 / 6143)
- 1 x LEGO Plate 6 x 12 (3028)
Шаг 1: строим шасси из LEGO
Мы начали с пластинки LEGO 6×12, это был минимальный размер, который нас устроил. Можно использовать более крупную, однако мельче уже будет сложнее.
Ширина робота определялась имеющимся у нас в наличии внешним источником питания, поскольку нам была нужна возможность вставлять его на место. Для аккумулятора большего размера потребуется робот большего размера.
Шасси должно быть достаточно высоким, чтобы на нём разместилась и батарея, и плата сверху.
Шаг 2: добавляем колёса
Каждый сервомотор нужно разместить снизу шасси. В итоге нам понадобились следующие комплектующие:
- Ось 4 LEGO со стопором (87083)
- Втулка LEGO (32123 / 42136)
- Круглый кирпичик LEGO 2 x 2 (3941 / 6143)
Как и с другими модельками LEGO, вариантов тут масса! У нас получилось с теми комплектующими, что мы перечислили, а вы можете попробовать что-нибудь другое.
Шаг 3: добавляем ролик
Наш ролик позволяет роботу кататься по плоскости на двух моторизованных колёсах, играя роль третьего колеса – так роботу легче поворачивать и двигаться.
Для его закрепления потребовались следующие детали:
- LEGO EV3 Technic Ball Pivots Set 5003245
- LEGO Technic Cross Block Beam 3 with Four Pins (48989 / 65489)
- LEGO Technic Brick 1 x 6 with Holes (3894)
Шаг 4: добавляем датчик расстояния
Ультразвуковой датчик расстояния нужно закрепить на передней части робота, чтобы он «видел», куда едет, и понимал, когда нужно остановиться, чтобы не столкнуться с препятствием.
Если 3D-принтера у вас нет, придумайте, как удержать датчик при помощи деталек LEGO, клейкой ленты, резинок, хомутов и т.п. Важно, чтобы он смотрел прямо – туда, куда едет робот, когда движется вперёд.
Шаг 5: добавляем плату
Плата – мозг всей операции. Она размещается наверху кубиков LEGO, поэтому её крепить легко.
Обычно плата Robotics Board используется совместно с проводящей плёнкой, позволяющей мастерить электрические цепи прямо поверх LEGO, но поскольку у нас тут всего лишь два мотора и датчик расстояния, их можно подключить напрямую к штырькам на плате.
Плату размещаем так, чтобы USB-кабель питания было легко воткнуть. Нам повезло найти в коробке с кабелями очень короткий USB-кабель.
Теперь можно подключать датчик и моторы!
По датчику: разъём echo нужно подключить к контакту 3 на плате, разъём trigger – к контакту 5, VCC – к 5 В, Gnd – к GND. Таким образом датчик будет получать питание и общаться с платой.
Затем нужно подключить каждый из моторов. Это сделать легко – коричневые провода на GND, красные – на 5 В, оранжевые – к контакту D6 для левого мотора и D9 для правого.
Шаг 6: программируем Robotics Board
Перед тем, как робот сможет работать, нужно загрузить код в микроконтроллер. Перед этим убедитесь, что у вас на компьютере установлена последняя версия Arduino IDE.
Свой код мы выложили в репозиторий на GitHub:
Код простой, в нём много комментариев, чтобы было понятно, что за что отвечает.
Вам также потребуется библиотека NewPing
Шаг 7: пускаем робота погулять
Построив робота и загрузив в него код, можно переходить к испытаниям!
Проще всего подключить внешний источник питания и дать роботу возможность ехать вперёд. Если выставить перед ним руку, он должен отодвинуться назад, повернуться и снова поехать вперёд (смотрите, чтобы он не съехал со стола!)
Мы построили простую шестиугольную «арену» из картона, чтобы роботу было где поездить. Не бойтесь экспериментировать с тем, что есть у вас.
Шаг 8: дальнейшее развитие
Если вам интересно развивать этот проект, вот вам вопросы:
— что вы узнали, собирая робота?
— что повлияло на ваш выбор деталей?
— поедет ли робот быстрее, если увеличить ему колёса?
В коде есть две переменных, исправив которые, вы измените время отката робота назад при обнаружении препятствия, и время, которое он будет поворачиваться. Попробуйте поменять goBackwardTime и turnRightTime и посмотреть, как это повлияет на поведение робота.
Читайте также: