Марсоход из лего своими руками

Обновлено: 27.03.2024

- Lego Technic 42075
- Lego Technic 42029
- 2 белых светодиоды и резисторы подобранные к ним
- Мини мотор-редуктор 1:50 с валом 3 мм
- Arduino Pro Mini 5v AT Mega 328
- Драйвер двигателя L9110S
- 1 сервопривода SG-90
- Bluetooth модуль HC-06 или аналог
- USB-UART для прошивки Arduino
- Канцелярский или просто острый нож
- Мотор редуктор 6v 1:150
- Конденсатор 10v 1000uF
- 2 однорядных гребенки PLS-40
- Катушка индуктивности 68мкГн
- 2 аккумулятора Li-ion 18650
- Дрель
- Коннектор папа-мама двух контактный на провод
- Хомутик
- Провода разных цветов
- Припой, канифоль, паяльник
- Сверло по металлу 3.2 мм
- Болтики 3х20, 3х40, 3х60 гайки и шайбы к ним

Шаг 1 Подготовка механической части.
Начнем с мини мотор-редуктора, он необходим для лебедки. Выбирать надо с передаточным числом 1:50, крутиться медленно, зато лебедкой можно поднять большие грузы. Также выходной вал должен быть диаметром 3 мм. Вначале надо припаять провода к моторчику. Далее на выходной вал необходимо надеть соединительную втулку от Lego, вставив отрезок спички в один из пазов втулки. Для соединения с Lego деталями берем деталь от металлического конструктора, согнув ее в форме буквы "П" соединяем с мотор-редуктор при помощи хомутика:

Затем прикручиваем, используя болтики 3х20, мотор-редуктор к Т-образной детали Lego.

Ведущая ось внедорожника – задняя. Модель не очень тяжелая, поэтому можно использовать мотор-редуктор с передаточным числом 1:150. И моторчиком на 6 вольт. Припаиваем провода к моторчику до установки на модель. Чтобы соединить колеса с валом мотор-редуктора, необходимо ножом подрезать выходные валы. Подрежьте выходные валы по форме креста и размерами с деталь Lego, а именно крестовую ось. Подрезать надо оба вала:

Переходим к механизму передних колес. Берем сервопривод SG-90. Рекомендую выбирать с металлическими шестеренками. Обрезаем выступающие части корпуса, необходимые для крепления. Берем дрель и просверливаем сквозное отверстие диаметром 3.2 мм. Если под руками нет дрели или нужного сверла, просто прорезаем небольшие отверстия в корпусе с двух сторон. Главное не повредить внутренний механизм и плату контрелера:

Надеваем на вал маленький рычаг, идущий в комплекте с сервоприводом. К рычагу прикручиваем маленькую Lego деталь, выглядит как овал с двумя крестовыми отверстиями:

На этом с механикой мы закончили.

Шаг 2 Сборка модели.
Для сборки модели нам необходима инструкция по сборке Lego Technic 42075. Она идет в комплекте с этим набором. Если вы ее потеряли или планируете собирать модель из деталей от другого конструктора, инструкцию всегда можно скачать на официальном сайте .

Переходим непосредственно к сборке. Берем инструкцию 42075. Вначале собираем с 1 по 15 страницу. Делаем по инструкции все, кроме установки шестеренок. Шестерни нам не нужны, а будут только мешать. Переходим к заднему мосту. Его надо собрать по фото. Вначале устанавливаем мотор редуктор, крепим его, а только после этого вставляем крестовые валы для соединения с колесами:

С установленными колесами выглядеть должно так:

Устанавливаем задний мост на уже собранную основу:

Передний мост также собираем по фото.

Сервопривод крепим, используя болтики 3х60 и гайки к ним:

Опять берем инструкцию и собираем заднюю часть модели со страницы 41 по 62. Далее двери и торпедо со страницы 66 по 71. А также кабину со страницы 98 по 101:

На данном этапе выглядеть должно так:

Собираем лебедку по инструкции от Lego 42029 часть 2 со страницы 15 по 21. Добавляем пару деталей для крепления к данной модели:

Крепим лебедку в передней части модели:

В нижней части модели лебедка крепится следующим образом:

Устанавливаем привод лебедки, а именно уже подготовленный мини мотор-редуктор:

Полностью готовая лебёдка выглядит так:

Собираем капот по инструкции 42075 со страницы 87 по 95. Немного изменив крепление, как показано на фото:

Ставим капот на место, и переходим к сбору небольшой крыши. На нее же ставим два светодиода, в качестве фар:

Ставим ее на модель:

Опять обратимся к инструкции 42075, на этот раз собираем со страницы 63 по 65 и со 104 по 105. Получаем детали закрывающие всю электрику:

Шаг 3 Электрификация.
Итак, самое интересное. Питание Arduino и моторчиков лучше разделять, во избежание перезарузки контроллера при прыжках напряжения. Модель небольшая и для питания Arduino будем использовать маленькую батарейку A27 или A23. Прижимаем к контактам батарейки провода и фиксируем их изолентой:

Для питания моторчиков берем два Li-ion 18650. Спаиваем их параллельно и изолируем, выводя наружу коннектор питания:

Если кому интересно, можно запитать все от аккумуляторов, но тогда нужно ставить катушка индуктивности 68мкГн в разрыв плюсового провода питания Arduino. А также добавить конденсатор 10v 1000uF, включенный параллельно питанию Arduino. Схема следующая:

Переходим к соединению всего воедино. Сигнальный провод от сервопривода подключаем к pin 2, контакты от драйвера двигателя, привода колеса, к pin 5 и 6, от драйвера лебедки к pin 9 и 10. Рассчитав необходимые резисторы для светодиодов, ставим их в разрыв плюсового провода, идущего к светодиодам. Аноды от светодиодов фар, идущие через резисторы, подключаем к 4 pin, катоды к GND.

Контакты TX и RX Arduino нужны для соединения с компьютером, поэтому Bluetooth модуль подключим через библиотеку SoftwareSerial. То есть через созданный программный com-порт. Подключение модуля следующее:

Arduino Pro Mini - Bluetooth
D7 – RX
D8 – TX
5V – VCC
GND –GND

Собираем всю электрику:

Все это будем размещать в задней части модели, над задним мостом:

Вначале крепим на двусторонний скотч или банковской резинкой аккумуляторы:

Рядом с ними на двусторонний скотч фиксируем Arduino и драйвер двигателя:

Теперь можно надеть колеса на модель и прикрепить боковые детали, закрывающие электрику:

Для удобства последующей заливки скетчей, выведите наружу провода для соединения с USB-TTL конвертером.

Шаг 4 Любуемся.
Сделаем перерыв и полюбуемся красотой модели:

Шаг 5 Подготовка среды программирования и заливка скетча.
Для редактирования и заливки скетчей удобно пользоваться Arduino IDE. Если у вас она стоит, проверьте в актуальном ли она состоянии. Или скачиваем и устанавливаем ее с официального сайта .

Дальше нам необходимо добавить следующие библиотеки. Servo.h библиотека упрощающая работу с сервоприводом, и SoftwareSerial.h для создания программного порта связи для Bluetooth модуля:

Скачанные и распакованные архивы надо переместить в папку «libraries», находящуюся в папке с установленной Arduino IDE. Можно пойти и другим путем, а именно не распаковывая архивы, добавить их в среду программирования. Запускаем Arduino IDE, выбираем в меню Скетч – Подключить библиотеку. В самом верху выпадающего списка выбираем пункт «Добавить .Zip библиотеку». Указываем место нахождения скачанных архивов. После всех действий, необходимо перезагрузить Arduino IDE.

Шаг 6 Настройка Bluetooth модуля.
Перед использование, Bluetooth модуль необходимо настроить. Для этого заливаем в Arduino плату следующий скетч:

Он нужен для связи компьютера с Bluetooth модулем. Используем окном терминала из Arduino IDE. Выбираем пункт Инструменты – Монитор порта.
Для HC-05, устанавливаем скорость 38400, ставим параметр отправки NL и CR и вводим следующие команды:
«AT» - вводится без кавычек должен прийти ответ «OK». Если пришел продолжаем вводить команды дальше.
«AT+UART=57600,0,0» - устанавливаем скорость 57600 бит/сек.

Шаг 7 Заливка скетча.
Чтобы наша модель ожила, заливаем следующий скетч:

Шаг 8 Управление моделью.
Управлять моделью можно несколькими способами. Самый простой это использование Android устройства в качестве пульта. Вначале стоит добавить Bluetooth устройство нашей модели в Android. Для этого заходим в настройки Bluetooth, находим наш Arduino модуль и подключаемся, используя пароль для соединения «1234», возможно пароль будет «0000», у разных моделей бывает по-разному. Затем устанавливаем программу управления. Скачиваем с Google play программу Arduino BT Joystick Free. Установив и запустив настройки программы, устанавливаем следующие команды:
W – вперед
S – назад
A – влево
D – вправо
F – стоп
G – руль прямо
Y – лебедка вниз
T – лебедка вверх
H – лебедка стоп
K – включение фар
L – выключение фар

Если вы поклонник Windows устройств, или просто Android нет под руками, скачиваем следующую программу:

На Windows устройстве также следует вначале добавить новое устройство, используя тот же пароль. А также настроить программу на те же команды.

На мой взгляд удобнее всего использовать физический пульт, так как тогда чувствуется нажатие кнопки. Я рекомендую изготовить пульт, следуя инструкции.

И добавить в него Bluetooth модуль. Подробное описание процесса.

Также добавляю видео демонстрирующее работу моей модели:

И работу отдельно лебедки:

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.

Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.

Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.

проектно-исследовательских работ учащихся 1-11 классов

4б класс МКОУ «СОШ №2»

4б класс МКОУ «СОШ №2»

учитель начальных классов МКОУ «СОШ №2»

Введение

Запасы сырья на нашей планете при нынешнем уровне их добывания скоро могут совсем истощиться. Люди жгут в топках заводов и машин природные богатства. Уменьшаются запасы газа и нефти, леса и воды.

Изучение Марса в последние годы становится все более актуальным, ведь именно Марс может стать той планетой, которая поможет землянам восполнить запасы полезных ископаемых. Возможно, кто-нибудь из нас и станет первопроходцем, ступившим на эту удивительную планету. Поэтому данная тема является актуальной . Вот мы и решили узнать как можно больше о нашем ближайшем соседе во Вселенной.

Цель проекта : создать модель марсохода, способного вести исследования в поиске полезных ископаемых, используя конструктор ЛЕГО

Задачи проекта:

- выяснить, когда и кем был открыт Марс и почему он так назван;

- изучить основные характеристики планеты Марс;

- собрать марсоход из констуктора Лего

Гипотеза : на планете Марс могут быть полезные ископаемые.

Теоретическая часть. Изучаем сведения о планете Марс.

http://vsefacty.com/uploads/interesnye_fakty_o_marse_1.jpg

Сначала мы решили собрать теоретический материал о планете Марс: почему ее называют «красной планетой», может быть это как-то связано с полезными ископаемыми.

Вот что мы выяснили:

Оказывается Марс, как небесное тело, был известен астрономам тысячи лет. Но в глубокой древности, не имея специальных приборов, можно было только наблюдать на небосклоне ярко-оранжевую звезду, поэтому древние астрономы могли вести лишь простейшие наблюдения (например, как движется тело в течение года). Первым человеком, который увидел Марс в телескоп, был итальянский ученый Галилео Галилей. Произошло это в 1609 году.

Также мы узнали, что эта удивительная планета называлась по-разному, но в основе названия всегда была положена главная отличительная особенность – её красный цвет. Так, в Древнем Китае Марс называли «звезда огня». Многие древние люди названия небесных тел посвящали богам. Вавилонские астрономы планету называли Нергал, в честь бога войны и смерти. Древние египтяне дали название бога неба Гора. Древние греки подобрали название Арес – кровожадный бог войны. Нам было очень интересно узнать, что на Руси долго Марс именовали почти по-гречески – Аррисом или Арсеем. Современное название Марс пришло из Древнего Рима. Римляне заимствовали название у греков, но переделали его на свой лад. В римской мифологии богу войны Аресу соответствовал свой бог – Марс. Про Марс создано много сказок и легенд (см. Приложение)

Мы уже знали, что Марс — четвертая по счету планета, удаленная от Солнца и ближайшая к Земле. Этой планете приблизительно 4,6 миллиарда лет, как Земле, Венере и остальным планетам солнечной системы. У него есть два крошечных спутника, называемые Фобос и Деймос (Страх и Ужас).

Размер Марса-Земли

При создании модели марсохода, нам необходимы более точные сведения об этой планете. И мы обратились к Википедии, чтобы познакомиться с научными данными, известными сегодня. Оказалось, что эта планета до обидного мала. В поперечнике Марс почти вдвое меньше Земли и в 10 раз её легче, а, значит, и сила притяжения меньше, чем земная. Полный оборот вокруг светила Марс делает за 637 земных суток или за один год и 11 месяцев. На Марсе, как и на Земле, происходит смена времен года, только тянутся они в два раза дольше, чем земные. И протекают значительно суровее, чем на Земле.

Летом на Марсе хозяйничают бури и вихри. Их продолжительность – от 50 до 100 суток. Скорость ветра достигает 100 м/с. В небе висит розовое зарево от поднятой с поверхности марсианской пыли. Воздух в летний период может прогреваться до + 20 градусов.

Зима на Красной планете суровая и холодная, температура может опускаться до – 125 градусов. Углекислый газ, содержащийся в атмосфере, переходит в твердое состояние и превращается в сухой лед, который ложится на поверхность ледяными шапками. Иногда зимой выпадает «сухой» снег, но снежинки испаряются, не достигнув поверхности. Может образовываться и небольшой иней.

А вот марсианский день мало отличается от земного: сутки там длятся 24 часа 37 земных минут. Сила притяжения на Марсе составляет всего 38% от Земного , поэтому если на Земле вы весите 100 кг, то на Марсе весы покажут 38 кг. Поверхность Марса очень похожа на земную. Здесь присутствуют разломы, ущелья с ветвящимися каньонами.

По своим параметрам марсианская почва близка к земной и на ней теоретически можно было бы выращивать растения.

Каналы Марса
Иней на Марсе

Воздух на Марсе смертелен для человека. Размер его атмосферы всего лишь 1% от Земной. Он состоит из 95% двуокиси углерода, 3% азота, 1,6% аргона, и следовых количеств кислорода, водяного пара и других газов.

Марс это мир экстремальных погодных условий. В целом, там очень холодно, средняя температура поверхности около -47 °C. В течение лета, близ экватора, температура может достигать 20 °C в течение дня, но падать до -90 °С ночью. Это 110 ° градусов разницы температур создают ветра, которые достигают скорости торнадо. После того как начинаются эти ветры, в воздух поднимается пыль из оксида железа, которая охватывает всю планету.

Марс не имеет океанов, рек и озер, но космический аппарат НАСА Mars Odyssey, обнаружил огромные запасы воды под поверхностью, по всей планете — в виде льда.

Грунт Марса содержит огромное количество железа, которое и делает поверхность красной. На Марсе пока не известны никакие полезные ископаемые. Но есть предположения, что планета должна иметь много различных залежей полезных ископаемых, так как структура жизни и процветания планеты очень схожа с Землей. Марс может оказаться богатой планетой в плане полезных ископаемых, таких как: медь, железо, кобальт и даже золото.

За последние 20 лет к Марсу и его спутникам было совершено множество беспилотных полетов. Не все из них закончились удачно. Результатах исследования планеты нас поразили.

§ В 1976 г. было обнаружено «поле пирамид» (высота «пирамид» - от 250 м до полутора километров) и каменное образование, напоминающее человеческую голову. Это образование ученые назвали «Марсианским сфинксом»

В 2004 г. были обнаружены следы испарения соленой морской воды. Тогда же были сделаны снимки трех черепов. Один из них похож на череп ящера, жившего на Земле в древности. Другой – на череп современного гепарда. Третий напоминает череп гуманоида. Была сделана и потрясающая фотография – фигурка женщины. Марсоходы передали сведения о погоде на Марсе, исследовали грунт. Ученые сделали вывод о том, что грунт планеты похож по составу на земную почву.

Марсоход

§ Сейчас на планете находятся два марсохода и три орбитальных аппарата. Исследовав марсианские недра, аппараты выяснили, что в почве присутствуют химические вещества необходимые для возникновения жизни: кислород, водород, углерод, азот, фосфор, серу, хлор и метан.

Вывод: планета Марс давно изучается учеными, но все же остается загадочной. Может быть в будущем нам предстоит открыть еще несколько тайн Марса.

Практическая часть. Создаем модель марсохода.

Затем мы приступили к созданию модели нашего марсохода. Для сборки мы взяли конструкторы LEGO: LEGO WEDO (базовый и ресурсный) и LEGO (Простые механизмы: Технология и физика)


http://imenno.ru/wp-content/uploads/2017/02/LEGO-Education-nabor-tehnologiya-i-fizika-640x341.jpg

Исходя из выше изложенного, мы поняли, что наш аппарат должен быть устойчивым, надежным, способным выдержать суровый марсианский климат: ветры, перепады температур и др. Наша модель должна иметь датчики наблюдения, сбора информации, дроны для сбора образцов горных пород, почвы, пыли, воздуха, воды и т.д.


Описание модели.

Наша модель марсохода состоит из исследовательской станции, в которой проводятся эксперименты и исследования и двух дронов. Она снабжена аккумуляторной батареей и моторчиком. При сборке мы использовали зубчатую и ременную передачи.


Дрон 1. Проводит исследования в воздухе: изучает поверхность почвы, рельеф местности, берет пробы воздуха, пыли. , пыл

Дрон 2. Проводит исследования на поверхности: способен брать пробы почвы, горных пород, льда. Приспособлен для работы в экстремальных условиях, т.к. может трансформироваться.


Всю добытую информацию дроны доставляют на исследовательскую станцию. Там все образцы исследуются, дробятся, перерабатывается на наличие полезных ископаемых и результаты исследований передаются на планету Земля. Наш Марсоход оборудован антенами для передачи и приема сиглалов, имеет фонари, оборудован системой передачи телевизионных изображений местности, приспособление для изучения различных излучений, лазеры, которые помогают изучать процесс таяния и испарения воды.

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.

Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.

Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.

Технологическая карта непосредственной образовательной деятельност и

педагог ____Губенко Елена Владимировна воспитатель МДОУ «Детский сад «Журавленок» г. Надыма»

Художественно-эстетическое развитие (конструктивно-модельная деятельность). Познавательное развитие.

Возраст детей, группа

6-7 лет, подготовительная к школе группа

Развитие у детей интереса к конструктивно-модельной деятельности, стимулирование детского творчества.

• формирование умения создавать модель по условию;

• научить находить решения на поставленные задачи;

• научить делать самостоятельные выводы;

• развивать навыки самостоятельной работы с конструктором.

набор строительных деталей конструктора LEGO Education , ноутбук, SMART -доска, SMART-игра.

Навык работы с LEGO Education, создание модели «Марсоход»..

Этапы технологии «Ситуация»

Деятельность педагога

Этапные задачи

Осуществляемая деятельность воспитанника

Предпосылки учебной деятельности

Контроль результатов деятельности

I . Введение в ситуацию

Ребята, послушайте пожалуйста, загадку.

«Океан бездонный, океан бескрайний,

Безвоздушный, темный и необычайный,

В нем живут вселенные, звезды и кометы.

Есть и обитаемые, может быть планеты.

Что вы знаете о космосе? А благодаря людям каких профессий вы столько много знаете о космосе? (космонавты, ученые, инженеры-конструкторы и т.д.). А где эти люди работают? (в научном исследовательском центре). С помощью какой техники они изучают планеты?

Раздаётся телефонный звонок. Ребята, кажется, это первый наш заказ! Алло! Слушаю! Какой заказ? (воспитатель слушает заказ).

Ребята, космонавты ведут работы на Марсе. Но у них возникла проблема - не хватает марсоходов. Они должны передвигаться и быть управляемыми. Сможете выполнить это условие?

Эмоциональный, доброжелательный настрой на предстоящую деятельность.

Дети проходят в учебную аудиторию,

включаются в беседу, активизируют мыслительные процессы.

Настрой на предстоящую деятельность.

Приветствие, включение в диалог.

II . Актуализация знаний

Тогда давайте проверим ваши знания.

Дидактическая игра «Собери космолет».

Включаются в обучающую ситуацию, активизируют мыслительные процессы.

Умение удерживать учебную задачу.

Правильность выполнения задания.

III Затруднение в ситуации

Итак, ребята, что вы будите строить? (ответы детей). Внимание, время на изготовление космической летательной космической техники у нас ограничено! В помощь вам будет фонарик: как только он начнет моргать – значит, ваше рабочее время подходит к концу.

Итак, время пошло!

По ходу деятельности детей педагог осуществляет помощь детям, координирует их работу.

В ходе работы дети обнаруживают, что в одних наборах конструктора не хватает колес, а в других наборах конструктора не хватает руля.

Почему не получается сделать марсоход? Значит что вам надо узнать? Где вы можете узнать, как сконструировать марсоход, чтобы он мог передвигаться и быть управляемым, но без применения колес и руля.

Дети высказывают свои предположения. Предлагаю вам воспользоваться выбранными источниками (дети идут искать информацию из выбранного источника – энциклопедии, интернет, спрашивают няню).

Фиксация затруднения, понимание его причины.

Умение фиксировать затруднение.

Выявлять причину затруднения.

IV . Открытие нового знания или способа действий

Ребята, что мы можем сделать, чтобы заказ был выполнен. (колеса заменить гусеницами, а вместо руля поставить компьютер). Совершенно верно, управлять техникой люди могут при помощи радиоволн, через различные станции и спутники. Поэтому руль мы можем заменить компьютером. А вместо колес эффективнее ставить гусеницы, так как на планетах неоднородная поверхность, поэтому колеса могут не пройти по ней.

Дети ищут нужные для создания модели детали, конструируют свою модель

Тренировать мыслительные операции, речь.

Умение выбирать способы преодоления затруднения.

Ответы, действия детей.

V . Осмысление (итог)

Н есите свои модели на общий стол. Ребята, чем занимались? (конструировали марсоход). Кому помогли? (специалистам научного исследовательского центра, ведущего работы на Марсе).

Какая возникла проблема при конструировании? Как вам удалось выйти из этой ситуации?

Какая разнообразная, полезная исследовательская техника у вас получилась, наверняка, она поможет космонавтам сделать новые открытия!

Провести рефлексию деятельности на занятии, создать ситуацию успеха. Фиксирование детьми достижения «детской» цели. Проговаривание условий, которые позволили достигнуть этой цели.

Нам понадобится:
- Lego Technic 42029
- Lego Technic 42033
- Arduino Pro Mini 5v AT Mega 328
- Драйвер двигателя L9110S
- 1 сервопривода SG-90
- Bluetooth модуль HC-05 или аналог
- USB-UART для прошивки arduino
- Мотор редуктор 6v 1:150 100 об/мин
- 2 светодиода
- 2 резистора 150 Ом
- Конденсатор 10v 1000uF
- 2 однорядных гребенки PLS-40
- Катушка индуктивности 68мкГн
- 2 аккумулятора Li-ion 18650
- Коннектор папа-мама двух контактный на провод
- Хомутик
- Провода разных цветов
- Припой
- Канифоль
- Паяльник
- Болтики 3х20, гайки и шайбы к ним
- Болтики 3х40
- Болтики 3х60
- Канцелярский или просто острый нож

Шаг 1 Подготовка механической части.
Мотор-редуктор 6v 1:150 100 об/мин необходим для нашей модели и приводит в движение заднюю ось. Вы можете поэкспериментировать и попробовать другое передаточное число. 100 об/мин на мой взгляд оптимальное. Мотор-редуктор не предусмотрен для соединения с деталями Lego. Поэтому его надо немного переделать. Острым или канцелярски ножом необходимо придать форму креста выходным валам редуктора. По размерам крест должен совпадать с обычной крестовой осью Lego.

Для осуществления поворота колес будем использовать сервопривода SG-90. Он также не предусмотрен для соединения с Lego деталями. Чтобы закрепить его на нашей модели надо аккуратно просверлить, так чтобы не задеть внутренние части сервопривода, сквозное отверстие диаметром 3.2 мм или просто вырезать канцелярским ножом. В это отверстие мы будем вставлять болтик для соединения с Lego. А также отрезать выступающие части («крылья» для крепления):

На вал сервопривода надеваем рычаг с прикрученной деталью от lego:

Шаг 2 Сборка корпуса
Для сборки корпуса нам нужна инструкция Lego 42029. Ее легко можно скачать с официального сайта Lego .

Необходимо скачать и первую и вторую части.
Основу заднего моста собираем по инструкции Lego 42029 часть 1, начиная с 3 страницы по 8 включительно. Немного добавляем для крепления пружин:

На подрезанную ось мотор-редуктора надеваем соединительную втулку Lego. Сам редуктор крепим болтом 3х60 мм как показано на фото:

Переходим к передней части. Переднюю часть подвески собираем по инструкции Lego 42029 часть 1, с 21 страницы по 23. Трапецию берем из второй части Lego инструкции с 6 страницы по 11. Добавляем деталей спереди как показано на фото:

Сооружаем передний бампер как показано на фото:

Сервопривод крепим примерно посередине машины, и соединяем валом с шестеренкой, осуществляющей поворот колес:

Соединяем обе части вместе. Снизу все должно выглядеть так:

Кабину необходимо собрать по фотографиям:

Добавим светодиодов как фары:

Ставим кабину сверху переднего моста. Сзади собираем бампер и крепим пластину:

Осталось собрать среднюю платформу, тоже по фото:

Ставим ее на место:

На этом сборка корпуса закончена.

Шаг 3 Электрика.
Для питания моторчиков и Bluetooth модуля будем использовать два аккумулятора Li-ion 18650 спаянных параллельно. Также для удобства подключения стоит припаять к ним соединительный коннектор:

Для питания Arduino проще всего использовать отдельное питание, например, 9 вольтовою крону. Если нет желания впихивать еще и батарейку туда, можно запитать Arduino от тех же аккумуляторов, но при этом необходимо в разрыв плюсового провода питания Arduino вставить катушка индуктивности 68мкГн, а также подключить конденсатор 10v 1000uF на туже линию питания. Управляющий провод сервопривода подключаем к pin 2, а драйвер двигателя к pin 5 и 6:

Также можно подключить фары. Для этого подключаем через резисторы аноды двух светодиодов к 4 pin Arduino, катоды к GND. Резисторы подбираются под используемые светодиоды.
Вся собранная электрика занимает не очень много места:

Размещаем ее в задней части "марсохода", под большой пластиной:

Шаг 4 Подготовка среды программирования.
Для написания скетча будем использовать Arduino IDE. Версия должна быть не ниже чем 1.8. Скачиваем Arduino IDE с официального сайта.

Далее необходимо добавить в Arduino IDE библиотеки. В данном проекте используется две библиотеки Servo.h (для управления сервоприводом) и SoftwareSerial.h (для связи с Bluetooth модулем):

Вам необходимо их скачать и установить. Сделать это можно распаковав архивы и переместив все файлы в папку «libraries», находящуюся в папке с установленной Arduino IDE. Или можно воспользоваться другим способом - не распаковывая скачанные архивы, выбрать в среде Arduino IDE меню Скетч – Подключить библиотеку. В верху выпадающего списка выбрать пункт «Добавить .Zip библиотеку». И указать место нахождения скачанных архивов. После установки библиотек обязательно перезагрузить Arduino IDE.

Шаг 5 Настройка Bluetooth модуля.
Самыми распространёнными на сегодняшний день Bluetooth модулями являются HC-05 и HC-06. Они в изобилии присутствуют как в Китайских онлайн-магазинах, так и среди российских импортеров. HC-05 может работать как в режиме ведущего (master), так и в режиме ведомого (slave). HC-06 является только ведомым устройством. Иначе говоря, HC-06 не может сам обнаружить парное устройство и наладить с ним связь, он может быть только ведомым.

Как правило модули продаются в виде двух спаянных вместе плат. Меньшая из них — заводской модуль, широко используемый в разных электронных устройствах. Большая — специальная макетная платка для DIY проектов. Так выглядит меньшая плата с чипом BC417:

А так сами DIY модули HC-05 и HC-06:

Вы можно использовать любой понравившийся вам модуль. Модуль без макетной платы стоит дешевле, но тогда придется позаботиться о питании 3.3 V для модуля и помучится, припаивая к модулю провода. Я выбрал оптимальный, на мой взгляд, в соотношении цена\функционал HC-05. Каждый раз при прошивке отключать Bluetooth модуль от Arduino, на мой взгляд, неудобно, поэтому для связи мы будем использовать программный порт. Сделать это возможно благодаря библиотеке SoftwareSerial.

Соединяем следующим образом:
Arduino Pro Mini - Bluetooth
D7 – RX
D8 – TX
5V – VCC
GND –GND

Для правильной работы модуль надо настроить. Настройка производится путем ввода AT команд в окне терминала. Я буду настраивать модуль HC-05. Если у вас будет другой настройки могут отличатся. Для связи компьютера и Bluetooth модуля необходимо залить в Arduino следующий скетч. При этом Arduino будет выступать в роль связующего звена между Bluetooth модулем и компьютером:

После заливки скетча открываем окно терминала, ставим скорость 9600, и вводим следующие команды:
«AT» (без кавычек) должен прийти ответ «OK» (значит всю подключено верно и модуль работает)
«AT+BAUD96000» (без кавычек) должен прийти ответ «OK9600».
Если пришел нужный ответ, переходим к следующему шагу.

Шаг 5 Заливка скетча в Arduino.
Следующим шагом необходимо скачать и залит в Arduino следующий скетч:

Шаг 6 Настройка телефона.
Для Android телефона нам понадобится установить программу управления роботом через Bluetooth. Их много, различаются внешним видом и функционалом. Нужно ввести в Google play «Bluetooth Arduino» и выбрать ту, которая вам понравится. Я рекомендую BT Controller. Она бесплатная, а функционала достаточно чтобы управлять нашей машинкой. Скачиваем и устанавливаем на любое Android устройство. Далее, через настройки Android устройства, необходимо установить соединение с нашим модулем. Пароль для соединения «1234» или «0000». Затем провести настройку программы на соответствующие команды. Список приведен ниже.

Шаг 7 Настройка Windows (при необходимости)
Для любителей пользоваться настольным компьютером, ноутбуком или windows устройством есть программа, позволяющая отправлять команды по Bluetooth каналу. Для этого на этом устройстве должен быть Bluetooth. Устанавливаем связь с нашим модулем, через средства управления устройством. Пароль для подключения такой же «1234» или «0000». Можно пользоваться терминалом для отправки команд. Любым удобным для вас. Записав прошивку, управление производится следующими кнопками (командами):
W – вперед
S – назад
A – влево
D – вправо
F – стоп
G – руль прямо
K – включение фар
L – выключение фар

Пользоваться терминалом для управления не очень удобно. Поэтому я рекомендую Z-Controller. В программе нужно выбрать порт (com порт через который происходит соединение) и настроить клавиши на соответствующие команды. Настройка простоя и интуитивная. Я выкладываю саму программу и настройки для нашего «марсохода»:

Модель «Марсоход» очень интересная модель из набора WeDo 2.0. Передние колеса сделаны так, что легко преодолевают неровности на дороге и мелкие барьеры. Дети легко справятся со сборкой. Инструкция не требует особой внимательности. Все шаги в инструкции виду 2.0 просты и интуитивно понятно. Сложности детей ждут только в решении практических задач.

Сборку данной инструкции вы можете посмотреть на нашем Ютуб канале RobboBank .

Вот что должно получиться у детей:

Конечный результат инструкция по сборке из набора LEGO Education WeDo 2.0 Марсоход
Итог инструкция по сборке из набора LEGO Education WeDo 2.0 Марсоход

Для сборки марсохода по инструкции нам понадобится всего один набор LEGO Education WeDo 2.0. Также, после сборки моделей учеников ждут практические задания по программированию.

Задания виду 2.0:

1) Ученикам нужно будет модернизировать заднюю ось марсохода так, чтобы при движении назад он смог повернуть в сторону. Да, это непростое задание, но если немного приложить усилий, то все непременно получится. Замените заднюю сплошную ось на два гвоздика. На одном из гвоздиков разместите стопорящую деталь (любую). Когда марсоход будет отъезжать назад, одна ось будет застопорена. Тем самым, двигаться будет только одно колесо. Так марсоход совершит поворот. Такое задание нужно для того, чтобы при реагировании на препятствия датчиком движения, марсоход не натыкался на них снова и снова.

2) Детям нужно будет добавить в управляющую программу блок звуковых эффектов, запишите для марсохода звук для движения вперед и звук для движения назад. Поставьте программу в цикл. Наверняка вы сможете найти такие звуки в самом приложении виду 2.0.

Все детали входят в конструктор WeDo 2.0. Схема создана в программе Studio 2.0 , но представлена в презентации. Это сделано для большего удобства учителя. Презентацию можно показать в любом классе, в отличие от программы.

Совершенно готовая сборка для показа на уроке детям по дополнительному образованию.

Все материалы проверены. Ошибок и вирусов нет.

Напоминаем, что скачать готовую пошаговую инструкцию по сборке для набора LEGO® Education WeDo 2.0 «Марсоход» вы сможете после нажатия на кнопку скачать и просмотра рекламы. За счет рекламы живет наш сайт. Спасибо за понимание!

Читайте также: