Перечень деталей lego ev3
Обновлено: 01.05.2024
Программный комплект EV3 Basic, включающий в себя библиотеку расширений Lego EV3, предназначен для работы с блоком Lego EV3 и совместим со всеми стандартными моторами и датчикам из комплектов Lego EV3 и NXT. Также, он поддерживает дополнительные датчики и устройства, работающие по протоколам I2C и UART. Кроме библиотеки расширений он включает в себя программу EV3 Explorer, предназначенную для работы с файловой системой блока EV3, подключенного к компьютеру и выполнения на нём команд программы, запущенной на компьютере.
Для тех, кто переходит со стандартной системы программирования LEGO EV3-G на EV3 Basic мы рекомендуем следующую таблицу соответствия команд EV3-G и EV3 Basic.
Установка
EV3 Explorer
Программа EV3 Explorer предназначена для работы с файловой системой блока EV3: копирования, перемещения и удаления файлов и запуска ваших программ непосредственно в блоке EV3. Кроме того, EV3 Explorer выполняет компиляцию программ, написанных на Small Basic, в исполняемые файлы для блока EV3 — файлы формата RBF.
Программы на блоке можно запускать либо в момент их компиляции, нажав кнопку «Скомпилировать и запустить» в EV3 Explorer, либо позже, из меню блока или с помощью проводника. В режиме запуска на блоке EV3 вы не можете использовать функции Small Basic, такие как графическое окно Small Basic или возможность воспроизведения звуков через динамик ПК.
Для размещения вашей программы в блоке EV3 нужно сохранить программу в файл, отметить его на правой панели, а на левой создать в памяти EV3 папку, например EV3Basic, затем зайти в нее. После этого кнопкой Compile скомпилировать и загрузить на блок программу. На блоке программу вы найдете в созданной папке и сможете запустить ее из меню без подключения к компьютеру.
Если вы хотите удалить созданную вами папку просто войдите в нее и нажмите кнопку «Удалить». Файлы можно выделять группой, используя клавишу «Shift» на клавиатуре. Все пути для запущенных программ начинаются от начальной папки. Смотрите также раздел Файловая структура.
Блок EV3
EV3 Basic имеет методы для работы с ЖК-экраном блока EV3 (Класс LCD) для вывода на него текстовой и графической информации, с его динамиком (Класс Speaker) — для воспроизведения отдельных тонов или записанных звуковых файлов. Также, EV3 Basic позволяет обрабатывать нажатия кнопок блока (Класс Buttons) и включать их подсветку (Класс EV3). Кроме того, возможно получение информации о блоке, аккумуляторе и текущем расходе его заряда (Класс EV3), а также, управление передачей данных между блоками по каналу Bluetooth (Класс Mailbox). И наконец, EV3 Basic позволяет программно взаимодействовать с файловой системой блока (Класс EV3File).
Моторы
EV3 Basic совместим со средними и большими моторами EV3, а также с моторами NXT (Класс Motor). Существует 9 методов, которые могут использоваться для управления моторами, 5 из них достаточно просты для начинающих (Motor.Move(), Motor.MoveSync(), Motor.Start(), Motor.Stop() и Motor.StartSync()). Команды для работы с моторами используют следующие параметры:
- Порты – порты блока EV3, к которому подключен мотор, например «BC» или «A». Если команда предназначена для нескольких моторов – они всегда должны быть записаны в алфавитном порядке.
- Угол – угол поворота мотора. Угол должен всегда иметь положительное значение, в случае отрицательного – знак игнорируется. Если мотор нужно вращать в обратную сторону – меняйте знак у скорости, а не у угла.
- Режим торможения — «True», если после остановки мотор должен затормозить и удерживать положение оси, иначе — «False»: ось будет проворачиваться относительно свободно.
- Скорость – от -100 до 100, знак числа определяет направление вращения оси мотора.
Кроме того, моторы могут также использоваться в качестве датчиков угла поворота, например, когда их проворачивают внешней силой. Метод Motor.GetCount() позволяет определить угол, на который повернулась ось мотора.
Управление моторами
В следующей таблице приведены рекомендации по выбору команд для управления моторами:
| Повернуться на x градусов (программа ждет завершения) | Включиться на постоянное вращение | Повернуться на x градусов (без ожидания завершения) | |
| Контроль скорости | Motor.Move() | Motor.Start() | Motor.Schedule() |
| Контроль мощности | Motor.MovePower() | Motor.StartPower() | Motor.SchedulePower() |
| Синхронизация вращения моторов | Motor.MoveSync() | Motor.StartSync() | Motor.ScheduleSync() |
Датчики
EV3 Basic совместим со всеми стандартными EV3 и NXT датчиками (Класс Sensor). Многие датчики могут использоваться в нескольких режимах. Чтобы
переключить датчик в определенный режим используется метод Sensor.Setmode(). Важно всегда устанавливать режим работы датчика перед его использованием. Некоторые режимы датчиков возвращают значение в процентах. Для чтения таких показаний датчиков используется метод Sensor.ReadPercent(). Некоторые режимы датчиков возвращают значение не в процентах. Например, цветосветовой датчик в режиме 2 («определение цвета») возвращает коды цветов от 0 до 7, ультразвуковой датчик в режиме 0 («расстояние в миллиметрах») выдает целые числа от 0 до 255, соответствующие измеренному им расстоянию до объекта в миллиметрах. Для чтения одного значения — не в процентах — используется метод Sensor.ReadRawValue(). В некоторых режимах датчики возвращают несколько значений одновременно, собранными в
массив. Чтобы прочитать этот массив используется метод Sensor.ReadRaw(). Например, чтобы получить RGB (красную, зеленую и синюю) составляющие цвета с цветосветового датчика цвета, подключенного к порту 1 используйте вызов метода Sensor.ReadRaw(1, 3) после перевода датчика в режим 4. Нумерация элементов в массиве данных начинается с нуля. Первый элемент имеет индекс [0], это в данном случае будет интенсивность красной составляющей цвета, [1] – зеленой и [2] – синей.
Датчик касания (кнопка) можно использовать с методом Sensor.ReadPercent(), который возвращает 0, если кнопка не нажата и 100 в нажатом положении.
В EV3 Бейсике цветосветовой датчик может работать в 4 режимах:
- Режим отраженного света (режим 0)
- Режим измерения уровня внешней освещенности (режим 1)
- Режим измерения цвета (режим 2)
- Режим измерения RBG-составляющих цвета (режим 4)
В режиме 0 датчик возвращает методу ReadPercent() уровень отраженного света в процентах (от 0 до 100). В режиме 1 датчик возвращает 0 при минимуме внешнего освещения и 100 на ярком свету. В режиме 2 датчик цвета возвращает код цвета (0 – цвет не определен, 1 – черный, 2 – синий, 3 – зеленый, 4 – желтый, 5 – красный, 6 – белый, 7 – коричневый). Обратите внимание, что цветосветовой датчик откалиброван по цветам кубиков LEGO, поэтому, по остальным цветам, даже если они кажутся для вас очевидными, датчик может выдать неожиданный результат.
Для определения расстояния, которое возвращает ультразвуковой датчик можно использовать метод Sensor.ReadRawValue(). Ультразвуковой датчик EV3 в режиме 0 возвращает расстояние в миллиметрах (не в сантиметрах!). А ультразвуковой датчик NXT в режиме 0 возвращает расстояние в сантиметрах. Датчик EV3 в режиме 1 возвращает расстояние в десятых дюймах.
В EV3 Бейсике инфракрасный датчик может работать в следующих режимах:
- 0 – измерение расстояния до объекта в сантиметрах
- 1 – измерение расстояния и направления на ИК-маяк
- 2 – сигналы, принятые от ИК-маяка (или от маяков, до 4 одновременно)
По умолчанию датчик работает в режиме 0 и метод Sensor.ReadPercent() возвращает целое число от 0 до 100 — расстояние до объекта в см. Это расстояние не точное и сильно
зависит от освещенности объекта: более точно измеряется расстояние до ярко освещенных объектов.
Гироскопический датчик может определять угол поворота и угловую скорость вращения. Режим 0 гироскопа измеряет угол в градусах относительно начальной позиции датчика на момент старта программы или с момента сброса его показаний. Датчик может измерять вращение и угол только в одной плоскости, это зависит от того как он установлен на роботе. Для чтения показаний в режиме измерения угла используется метод Sensor.ReadRawValue() который возвращает массив из единственного элемента (с индексом 0). В режиме 1 датчик измеряет угловую скорость вращения в градусах в секунду. Так как гирскопическим датчикам свойственно накопление ошибки (постоянное изменение показаний в неподвижном состоянии) желательно, чтобы датчик гироскопа был неподвижен в момент запуска блока EV3 или при подключении кабеля между гироскопом и включенным блоком. Для устранения дрейфа можно попробовать переподключить кабель к неподвижному датчику, однако, лучше устранять ошибку показаний программно.
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»
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.
Задача данного курса - познакомить вас с конструктором Lego mindstorms. Научить собирать базовые конструкции роботов, программировать их под определенные задачи, разобрать с вами базовые решения наиболее распространенных задач-соревнований.
Просмотр содержимого документа
«Основные механические детали конструктора Lego mindstorms EV3 и их назначение.»
Основные механические детали конструктора и их назначение.
Задача данного курса - познакомить вас с конструктором Lego mindstorms. Научить собирать базовые конструкции роботов, программировать их под определенные задачи, разобрать с вами базовые решения наиболее распространенных задач-соревнований.
Курс рассчитан на делающих первые шаги в мир робототехники с помощью конструктора Lego mindstorms. Хотя все примеры роботов в этом курсе сделаны с помощью конструктора Lego mindstorms EV3, программирование роботов объясняется на примере среды разработки Lego mindstorms EV3.
1.1. Что в наборе? Классификация деталей, крепление деталей между собой, главный блок, моторы, датчики
Давайте начнем знакомиться с конструктором Lego mindstorms EV3. Распечатав конструктор, мы найдем в нем множество разнообразных деталей. Если вы знакомы с традиционными кирпичиками Lego, но раньше вам не приходилось сталкиваться с наборами Lego серии Technic, ты, возможно, вы будете слегка обескуражены видом непривычных деталей. Однако, разобраться с ними совсем несложно. Итак, условно разделим все детали на несколько категорий. На рисунке представлены детали, называемые балками (иногда для этих деталей можно встретить название - бим (beam)) Балки исполняют роль каркаса (скелета вашего робота),
Следующая группа деталей служит для соединения балок между собой, с блоком и датчиками. Детали, имеющие крестообразное сечение, называются осями (иногда штифтами) и служат для передачи вращения от моторов к колесам и шестерням. Детали, похожие на цилиндры (имеющие в сечении окружность) называются пинами (от англ. pin - шпилька),
Представленный ниже рисунок демонстрирует вам различные варианты соединения балок с помощью пинов.
Следующую группу деталей называют коннекторами. Их главная задача - соединение балок в различных плоскостях, изменение угла соединения деталей и подсоединение датчиков к роботу.
Переходим к следующей группе деталей. Шестерни предназначены для передачи вращения от моторов к другим элементам конструкции робота. Как правило, это колеса, но в тоже время шестерни могут широко применяться и в различных конструкциях роботов, не предполагающих вращение. С ними мы непременно еще не раз встретимся при конструировании сложных механизмов.
Ну и, конечно же, движение в пространстве нашему роботу обеспечивают различные колеса и гусеницы, представленные в наборе.
Следующая группа деталей несет в себе декоративные функции. С их помощью мы можем украсить нашего робота, придать ему неповторимый вид.
В набор Lego mindstorms EV3 входят два больших мотора. Моторы выполняют роль мышц или силовых элементов нашего робота. Большие моторы, наиболее часто используются для передачи вращения на колеса, тем самым, обеспечивая движение робота. Можно сказать, что эти моторы выполняют ту же роль, что и ноги человека.
Один средний мотор, который также входит в набор Lego mindstorms EV3 выполняет роль движущей силы для различного навесного оборудования робота (клешни, модули захвата, различные манипуляторы) По аналогии с большими моторами отведем среднему мотору ту же роль, которую у нас выполняют руки.
Датчики, входящие в набор Lego mindstorms, представляют роботу необходимую информацию из внешней среды. Главная задача программиста - научиться извлекать и анализировать информацию, поступающую с датчиков, а затем подавать верные команды на моторы для выполнения определенных действий.
Ну и основным элементом нашего конструктора является главный блок EV3. В этом корпусе заключен мозг нашего робота. Именно здесь выполняется программа, получающая информацию с датчиков, обрабатывающая её и передающая команды моторам.
1.2. Собираем робота, с помощью которого будем изучать данный курс
Настало время - собрать нашего первого робота.
На первом этапе конструкция нашего робота будет следующей:
Два больших мотора, для того чтобы мы смогли научить нашего робота поворачивать
Два ведущих колеса, на которые будут передаваться усилия моторов.
Одно свободно вращающееся колесо или шаровая опора, которая будет придавать устойчивость нашему роботу.
Один главный блок EV3, который будет хранить и выполнять нашу программу.
Некоторое количество деталей для придания конструкции законченного вида.
Такой простейший робот называется роботом-тележкой.
Вы можете попробовать поэкспериментировать или собрать робота по предложенной инструкции в зависимости от версии вашего набора EV3:
Lego mindstorms EV3 Home
Lego mindstorms EV3 Education
Как только наш робот будет готов - начнем изучение среды программирования.
1.3. Знакомство со средой программирования
Первым делом загружаем среду программирования Lego mindstorms EV3. В главном меню программы выбираем: "Файл" - "Новый проект" или нажимаем "+", показанный на рисунке стрелкой.
В одном проекте может находиться множество программ. Для того, чтобы проект корректно загружался в нашего робота необходимо в названии проекта и программ использовать только буквы латинского алфавита! Давайте назовем наш проект lessons (уроки), а первую программу - lesson-1 (урок-1). Для того, чтобы дать название проекту, воспользуемся главным меню программы: "Файл" - "Сохранить проект как. " Чтобы изменить название программы - следует сделать двойной щелчок мышью на её названии (program) и вписать свое название.
Включим центральный блок нашего робота. Для этого нажмем на центральную (самую темную) кнопку блока. С помощью USB-кабеля, идущего в комплекте с конструктором, подключим робота к компьютеру. Успешное подключение робота отразится на вкладке аппаратных средств программного обеспечения EV3 в правом нижнем углу программы.
Если подключение робота прошло успешно, то приступим к программированию и создадим нашу первую программу.
1.4. Наша первая программа!
Давайте научим нашего робота двигаться вперед на определенное расстояние. В нижней части экрана находится палитра программирования, каждому цвету палитры соответствуют различные группы программных блоков. Выберем зеленую палитру "Действие". Она содержит блоки управления моторами, блок вывода информации на экран, блок управления звуком и кнопками контроллера EV3 (главного блока). Выберем блок "Рулевое управление и перетащим его в область программирования (центральная область программы).
Каждая программа состоит из цепочки блоков, задающих определенное действие или проверяющих различные условия. Каждый блок имеет множество различных параметров. Первый, оранжевый блок с зеленым треугольником внутри называется - "Начало". Именно с него начинается любая программа для нашего робота. Второй блок установили мы. Повторю - он называется "Рулевое управление". Его назначение - одновременное управление двумя моторами.
Но, если вы собирали робота по инструкции, предложенной выше, то, наверное, обратили внимание, что в ней отсутствует схема подключения моторов и датчиков. Настало время с этим разобраться. Блок EV3 имеет 4 порта, обозначенных цифрами: 1, 2, 3, и 4. Эти порты служат для подключения только датчиков. Для подключения моторов служат порты, обозначенные буквами: A, B, C и D. Можно подключать моторы в любые свободные порты, предназначенные для них. Но в случае управляемой тележки рекомендовано подключать моторы в порты: B и C. Давайте сейчас возьмем два соединительных кабеля длиной 25 см, левый мотор подключим к порту B, а правый - к порту C. Именно это подключение выбрано по умолчанию в блоке "Рулевое управление". Специальная кнопка, обозначенная стрелкой, отвечает за режим работы блока. Для первой программы выберем режим: "Включить на количество оборотов". Значение 0 под черной стрелочкой на блоке означает прямолинейное движение, когда оба мотора крутятся с одинаковой скоростью. Число 75 задает мощность моторов, чем больше это значение, тем быстрее поедет наш робот. Цифра 2 задает количество оборотов каждого из моторов, на которое они должны провернуться.
Итак, наша первая программа готова. Загружаем ее в нашего робота. Для этого нажимаем кнопку "Загрузить" на вкладке аппаратных средств и отсоединяем USB-кабель от робота.
Устанавливаем робота на ровную поверхность. С помощью стрелок на блоке EV3 заходим в папку нашего проекта, выбираем программу lesson-1 и центральной кнопкой блока EV3 запускаем ее на выполнение.
Базовый набор Lego Mindstorms 45544 Education EV3 в своем составе имеет все что нужно для обучения робототехнике на базе технологий Lego Mindstorms. Робототехнический конструктор Lego Mindstorms Education EV3 имеет артикул 45544 и является основной составляющей платформы EV3.
Он предназначен для обучения робототехнике детей, которые имеют возраст десять лет и выше. На практике можно начинать обучение детей и более раннего возраста от семи лет. Лучше всего обучение проходит в группах по два человека.
В наборе содержится 541 деталь, есть удобный пластиковый бокс для хранения деталей и пластиковый сортировочный лоток для деталей. В пластиковом лотке можно разложить детали по видам. Это позволяет ускорить и упростить процесс создания роботов на основе Lego EV3.
LEGO EV3 45544
Чаще всего этот робототехнический конструктор используется образовательными учреждениями, но приобрести его может любой желающий. Стоимость набора несколько выше, чем стоимость домашней версии EV3, но пользоваться конструктором несколько удобнее.
Программное обеспечение Lego Mindstorms 45544
ПО образовательной версии входит в комплект поставки Lego Mindstorms Education EV3 45544. Программирование происходит в среде программирования LabVIEW. Это графический язык программирования при помощи пиктограмм.
Визуальное программирование позволяет достаточно быстро научиться писать простые программы. Затем можно переходить к сложным программам и алгоритмам. Также визуальный язык программирования дает возможность быстро и эффективно изучить основы программирования и развить алгоритмическое мышление.
редактор Lego EV3
Программное обеспечение является полностью бесплатным. При необходимости базовое ПО Lego Mindstorms 45544 можно скачать с официального сайта Lego. Также в образовательную версию программного обеспечения Lego EV3 включена возможность регистрации данных.
ПО Lego Mindstorms 45544 содержит 48 разработанных занятий. Эти занятия помогают быстро освоить весь функционал образовательной версии платформы Lego EV3. При этом происходит изучение и закрепление на практике знаний по физике, математике, информатике, технологии.
Механические детали Lego Mindstorms 45544
Размеры всех деталей в наборе Lego EV3 измеряются в модулях.
Модуль – это расстояние равное 0,8см, также это расстояние между двумя рядом расположенными отверстиями в деталях.
детали лего EV3
В состав роботехнического набора EV3 45544 входит 528 пластмассовых деталей Lego Technic таких как: втулки, соединительные штифты, оси, балки, стрелки, рамки, блоки, зубчатые колеса, вращающееся днище с вращающейся верхушкой, шариковый подшипник со стальным шариком, ступицы, шины, рельсы, криволинейные панели.
Детали механики образовательного набора Lego EV3
Основные элементы Lego Mindstorms 45544
Для того, чтобы робот EV3 мог нормально функционировать ему необходимо получать информацию из окружающего мира, обрабатывать ее и на основе этой информации выполнять какие-то действия.
Основным элементом конструктора является микрокомпьютер EV3. Он получает информацию от датчиков, обрабатывает ее и управляет сервомоторами. Также в наборе пять сенсоров и три сервомотора.
модуль EV3 с датчиками и моторами
Датчики EV3:
- Ультразвуковой – может измерять расстояние до нужного объекта;
- Касания – реагирует на нажатие, в наборе два датчика;
- Цвета – определяет цвет, освещенность, отраженный и рассеянный свет;
- Гироскопический – позволяет измерить угол и скорость поворота.
Сервомоторы EV3:
- Два больших, мощных сервомотора с редуктором;
- Один средний сервомотор — более быстрый, но менее мощный.
Также есть семь соединительных кабелей, один USB кабель, перезаряжаемый аккумулятор. Зарядное устройство аккумулятора в комплект поставки не входит и приобретается отдельно.
Как можно загрузить программу в робота EV3
Есть несколько простых способов подключения робота к компьютеру и загрузки в него программы:
- Самый простой через USB порт, но робот соединен с компьютером и при отладке и запуске программы на выполнение ограничен длиной USB — кабеля;
- Соединение по Bluetooth – позволяет сделать робота более мобильным и запускать программу на выполнение можно прямо с компьютера при помощи среды программирования Также можно визуально контролировать ход выполнения программы и вносить корректировки в программу. Это позволяет более быстро произвести отладку программы. Правда при Bluetooth соединение аккумуляторная батарея садится быстрее;
- Соединение при помощи Wi-Fi тоже дает дополнительную свободу действий, но нужно отдельно прибрести Wi-Fi модуль для установки на микрокомпьютер EV
Дополнительные возможности Lego Mindstorms 45544
Для того, чтобы расширить возможности EV3 45544 существует несколько решений. Можно дополнить конструктор ресурсным набором EV3 с артикулом 45560. Этот набор позволяет расширить возможности базового набора и собрать больше интересных моделей робота.
ресурсный набор ev3
Есть дополнительный набор под артикулом 45570 «Космические проекты EV3». При помощи этого набора появляется возможность решать задачи в области аэрокосмических исследований.
космические проекты
На официальном сайте можно скачать учебные материалы в состав которых входят комплекты заданий:
Читайте также: