Робот рука лего ev3 программа

Обновлено: 13.08.2022

Конструктор ЛЕГО находка для любого юного избретателя. Можно сборать что угодно. Вот, например, умельцы собирают роботизированные руки из разных наборов. Читайте статью и смотрите видео. Вот молодцы!

Роботизированная рука из набора LEGO EV3

Как Вы видите рука построена на базе 3-х контроллерах EV3. Мы нашли программу, которую можно загрузить в блок lego mindstorms для запуска в действие этого огромного роботизированного устройства:

Роботизированная рука, сделанная из самых современных материалов методом 3D-печати, вызывает восхищение сконструировавшими её учёными. А вот аналогичная рука, основой для которой послужил конструктор LEGO, больше ориентирована на развлекательную и юмористическую составляющие, хотя и способна выполнять базовый набор действий и движений.

Роботизированные руки из LEGO MINDSTORMS

Автором необычного творения, состоящего из деталей конструктора, стал Диаво Вольтажио (Diavo Voltaggio). Правда, в качестве материала им были использованы не части из LEGO-игрушек, которые можно приобрести в «Детском мире», а фирменный набор для инженеров-энтузиастов под названием LEGO Mindstorms EV3. Такие наборы весьма популярны у любителей создавать простые роботизированные механизмы собственными силами.

Автор назвал своё детище киборг-конечностью «Mark VI». Индекс в наименовании был выбран не случайно. По счёту это уже шестая модель роботизированной руки, которую господин Вольтажио изготовил за последний год. Логично предположить, что именно проект Mark VI является самым совершенным с технической точки зрения — более крепким и надёжным, чем прежние искусственные LEGO-руки, но, в то же время, гораздо тяжелее из-за большей массы аккумулятора и дополнительных приспособлений привода.

Конструкция созданного манипулятора отличается простотой и надёжностью. Здесь имеется всего четыре кнопки, каждая из которых запускает один из четырёх моторов, управляющих роботизированными пальцами. Контроль за механической рукой происходит следующим образом: при нажатии на кнопку отправляется команда на сгиб соответствующего пальца, а как только кнопка отпускается — палец тут же возвращается в исходное положение.

Труд Диаво Вольтажио не остался без внимания, и автор удостоился первого места за своё изобретение, продемонстрированное на выставке BrickFair LEGO Convention. В ближайшее время автор роботизированной руки приступит к проектированию седьмой версии устройства.

Роботизированную руку сделали из Lego technics

Конструктор Lego долгое время считался детской игрушкой. Однако один из пользователей YouTube доказал, что из элементов Lego можно изготавливать довольно сложные механизмы, например, руку для робота. Созданная роботизированная рука может делать те же движения, что и человеческая, но с гораздо меньшей скоростью.

рука lego из набора technics

Пальцы руки могут сгибаться независимо друг от друга, а кисть вращаться благодаря пневматике Lego. Рука способна захватывать предметы, правда, их вес не должен превышать несколько сотен граммов. Конечность также имеет функциональный локтевой сустав. Все движения руки управляются при помощи джойстиков, сообщает Daily Mail.

Видео с выставки роботов » Забавное видео роботов


Всё на русском языке о роботах LEGO MINDSTORMS EV3 и NXT: различные инструкции к конструкторам разных версий, информация о версиях, скриншоты готовых моделей, фото и видео занятий по робототехнике. Также мы выкладываем пошаговые инструкции по созданию и программированию разных видов роботов лего из конструктора версии 8547. У нас можно скачать поурочное планирование факультатива робототехники для учеников 6-8 классов. Планируем добавить всю необходимую для роботехника-любителя информацию. Всё будет доступно всегда и бесплатно!

RoboNexus 2004

RoboNexus 2004

iFling: робот-катапульта

iFling: робот-катапульта

Группа специалистов из Coordinated Robotics Lab Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали робота под названием iFling. .

Рубрика: Робот LEGO MINDSTORMS EV3 и NXT инструкции

На первой странице мы с Вами познакомимся с внешним видом конструкторов lego mindstoms ev3 и инструкциями (інструкциї lego) на русском языке для них.
Сейчас доступны к скачиванию статьи с готовыми пошаговыми инструкциями по сборке различных моделей роботов из конструктора лего ев3 версии 313313 и 45544 (робот lego mindstorms ev3).

Руководство пользователя (EV3 Home) для домашней версии, артикул 31313 - инструкция на русском языке для lego mindstorms ev3.

Элементная база (из каких деталей состоит набор), как выглядит содержимое коробки лего 31313.
Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 (артикул 45544).
Версия набора - образовательная (для школ).
Элементная база набора.

Инструкция lego mindstorms ev3:
руководство пользователя (EV3 education) для учебной версии, артикул 45544.
лего EVO 3 презентация pptx с описанием и возможностями набора.

C 2013 года в продаже доступны наборы по цене от 350$ (около 30 000 рублей)! Понятно, что наборы LEGO MINDSTORMS версии EV3 в несколько раз "круче" предыдущего NXT!

Имеются две модификации: HOME и EDUCATIONS (Домашняя и образовательные версии). Каждая версия имеет свои особенности. Но в каждой можно собрать отличные модели роботов из лего! Домашняя попроще и подешевле, а образовательная версия с лицензионным ПО LABVIEW для рабочей группы от NATIONAL INSTRUMENS, естественно, подороже.
Купить набор в Зеленогорске (Красноярский край) можно в компании "Компас". Скачивайте, ознакамливайтесь с ПО, внешним видом и способом соединения, настройки и программирования новой модели от лего!

Робота можно использовать для соревнования "Шорт трек" категории "Hello, robot!". Инструкция (презентация) содержится 45 слайдов, многие слайды являются повторами с разных углов обзора.

Возраст обучающихся: 4 – 8 классы. УМК любой. Презентация выполнена при помощи ПО Lego Digital Designer ver.4.3.:
полная инструкция по сборке в pptx

Бонусные модели 6 роботов EV3 на одной платформе (6 роботов в 1):

6 инструкций к лего ev3

Программирование EV3 происходит сразу после того как вы создали своего робота. Нужно научить робота EV3 выполнять различные команды.

EV3 программирование

лего программирование

Запрограммировать робота с микрокомпьютером EV3 можно несколькими различными способами:

  1. Первый и самый простой способ – это при помощи интерфейса микроконтроллера EV3;
  1. Среда программирования EV3 позволяет при помощи визуального программирования создавать достаточно сложные программы:
  2. При помощи других языков программирования.

Программирование на микроконтроллере EV3

Самым простым является программирование при помощи самого интерфейса микрокомпьютера EV3.

Микропроцессор EV3 поставляется с уже установленным на нем программным обеспечением.

После включения модуля EV3 можно увидеть экран с четырьмя основными закладками.

Для программирования модуля требуется перейти в третью закладку при помощи кнопок управления. Затем открыть окно приложения Brick Program. Сразу отображаются два блока – это блок «Начало» и блок «Цикл».

EV3 программирование модуля

программирование блока лего

В этом окне можно создавать простые программы при помощи двух типов блоков. Всего в палитре существует одиннадцать блоков ожидания и шесть блоков действия.

Среда программирования EV3

Среда программирования EV3

редактор EV3

Также в ПО существуют задания по программированию, которые позволяют быстро научиться программировать роботов EV3. Программное обеспечение является пиктографическим. Оно обеспечивает простое и интуитивно понятное визуальное программирование.

Существенным недостатком является то, что при написании сложных и разветвленных программ, это ПО достаточно сильно грузит систему. При этом слабые компьютеры сильно тормозят. Поэтому желательно иметь компьютеры с хорошими характеристиками. На сайте опубликованы минимально допустимые характеристики компьютеров.

Системные требования

требования к оборудованию

EV3 является целой платформой, которую можно использовать в игровых и образовательных целях. При помощи платформы Lego Mindstorms EV3 можно обучать основам робототехники, программирования, изучать различные алгоритмы. При этом не нужно иметь знаний схемотехники и различных протоколов.

Программирование EV3 Basic

Microsoft Small Basic

Small Basic

Основными достоинствами EV3 Basic являются:

  • Простота установки;
  • EV3 Basic является свободным программным обеспечением
  • Microsoft Small Basic специально разрабатывался для того, чтобы обучать программированию;
  • Не нужно перепрошивать микрокомпьютер EV3;
  • Поддерживает русский язык;
  • Имеет встроенную справку;
  • Имеет понятный интерфейс;
  • Есть множество примеров;
  • Поддерживает все возможности среды программирования Lego EV3.

Программирование EV3 на RobotC

Среда программирования RobotC специально разработана для образовательной робототехники. Этот язык может использоваться и новичками, и опытными программистами и является кросс-платформенным. Есть базовый и расширенный режим программирования.

RobotC для EV3

RobotC

В среде программирования присутствует C-подобный язык и язык RobotC. Язык RobotC – это переходный язык от визуального программирования к текстовым блокам. Для использования RobotC требуется перепрошивка микроконтроллера EV3. Использовать RobotC можно со многими робототехническими платформами. Это такие платформы как :

  • VEX IQ;
  • VEX CORTEX (EDR);
  • VEX PIC (Legacy Support);
  • LEGO MINDSTORMS EV3;
  • LEGO MINDSTORMS NXT;
  • TETRIX;
  • RCX (поддержка прежних версий);
  • UNO Arduino / MEGA 1280, MEGA 2560;

Среда программирования RobotC похожа на среду программирования Visual Studio и имеет интерфейс на английском языке. RobotC является платным с десятидневным бесплатным периодом.

После окончания бесплатного периода нужно приобретать лицензию. Стоимость годовой лицензии:

  • На один компьютер 49 долларов;
  • На шесть рабочих мест 149 долларов;
  • На тридцать рабочих мест 299 долларов.
  • Кроме этого предлагаются бессрочные лицензии.

Операционная система для RobotC должна быть из семейства Microsoft Windows. При помощи среды программирования RobotC можно создавать эффективные программы с использованием сложных математических выражений.

Программирование EV3 на Python

Одним из наиболее популярных языков программирования в мире является Python. Он имеет небольшое синтаксическое ядро и объемную стандартную библиотеку функций. В операционной системе Linuх язык программирования Python установлен. При желании можно установить нужный вам текстовый редактор.

На микрокомпьютере EV3 установлена операционная система Linux. Для того, чтобы программировать EV3 на Python нужно установить Linux ev3dev на модуль EV3.

ev3dev

ev3dev

Затем нужно установить образ на карту памяти microCD. Желательно, чтобы класс карты был не менее десяти. Объем карты памяти от двух до тридцати двух гигабайт. Можно также использовать карту памяти microSDHC.

После этого карту с образом можно вставлять в микрокомпьютер EV3 и включать его. Подсветка кнопок будет мигать оранжевым цветом. Это означает что происходит загрузка операционной системы. После загрузки на экране блока EV3 будет видно меню программы.

Затем нужно настроить соединение с компьютером и можно приступать к работе. Настройки соединения с компьютером нужно описывать отдельно так как они достаточно сложные. Для написания программ нужен еще редактор кода.

В качестве одного из вариантов можно установить редактор кода PyCharm Edu. Есть бесплатная версия с наличием подсказок, проверкой кода и подсвечиванием синтаксиса. Созданный в программе файл можно передать в блок EV3 при помощи программы PuTTY. Эта программа помогает установить SSH соединение операционной системы Windows с микроконтроллером EV3.

PuTTY

PuTTY

Программирование EV3 при помощи Scratch

Scratch является графической средой программирования. Программировать EV3 при помощи Scratch можно если установить нужное программное обеспечение и настроить его. Программное обеспечение можно установить на любые операционные системы. Для примера выберем операционную систему Windows.

Scratch_2_0

Scratch_2_0

Как и в случае с программированием на Python, потребуется карта памяти с такими же параметрами. Карту памяти нужно отформатировать в файловой системе FAT32. На компьютер надо установить виртуальную Java-машину под названием leJOS.

Затем устанавливаем виртуальную машину на компьютер со всеми компонентами.

После этого устанавливаем образ на карту памяти. В дальнейшем при включении микрокомпьютера EV3 с картой памяти будет загружаться leJOS EV3. Без карты памяти будет происходить загрузка стандартного программного обеспечения Lego EV3.

Также на компьютере должна быть установлена свежая версия Adobe AIR. Затем можно установить редактор Scratch.

Установка редактора не занимает много времени.

Следующим шагом является установка ev3-scratch-helper-app. Это приложение служит для связи редактора Scratch и микроконтроллера EV3. Также в редакторе можно в настойках установить русский язык и нужно добавить блоки EV3 в редактор Scratch. После добавления блоков можно приступать к написанию программ.

В статье приведены не все возможные варианты программирования EV3, а только наиболее простые и не требующие каких-либо специальных знаний. Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки. Остается только выбрать что больше всего подходит в каждом конкретном случае.

Для того, чтобы осуществлять управление роботом EV3, мониторинг портов и показаний датчиков, отладку программы и многое другое в среде программирования EV3 существует очень полезный инструмент.

Это страница аппаратных средств, ее еще называют панелью управления и мониторинга.

Управление роботом EV3

управление с помощью страницы аппаратных средств

Для того, чтобы панель стала активной нужно подключить к среде программирования блок EV3 любым способом. После установления соединения между компьютером и блоком EV3 панель становиться активной и можно осуществлять управление роботом EV3.

Разберем более подробно функции страницы аппаратных средств. Всего у нас в панели управления и мониторинга есть три вкладки:

  1. Доступные модули
  2. Просмотр портов
  3. Информация о модуле

Доступные модули

Во вкладке доступные модули можно увидеть какие блоки доступны для подключения. Чтобы все доступные блоки отобразились нужно нажать на кнопку обновить. Происходит обновление и можно увидеть сколько блоков доступно для подключения, названия блоков и при помощи какого соединения к ним можно подключиться.

Доступные модули

какие микроконтроллеры можно подключить

То есть подключение по USB, Bluetooth или Wi-Fi. На рисунке произведено подключение модуля под названием АВС по Bluetooth. Соединение можно разорвать второй кнопкой «Отключить». Подключается блок при помощи нажатия на доступное соединение.

Просмотр портов

Во вкладке «Просмотр портов» можно увидеть все датчики и моторы, подключенные к портам модуля EV3. Во вкладке можно увидеть, что большой мотор подключен к порту . Датчик касания подключен к 1 порту, ультразвуковой датчик подключен к 4 порту. Также в каждом из этих портов отображаются показания датчиков и моторов в режиме реального времени.

Просмотр портов

подключенные порты

У большого мотора можно посмотреть угол поворота, количество оборотов и мощность. При вращении колеса двигателя в разные стороны можно увидеть изменение значений. У датчика касания можно увидеть два состояния нажато – 1 и не нажато – 0.

Ультразвуковой датчик может показывать расстояние до объекта в сантиметрах, дюймах, обнаруживать присутствие другого робота EV3. Если изменять расстояние от преграды до датчика, то наблюдать видеть изменение показаний.

Информация о модуле

В третьей вкладке «Информация о модуле» можно увидеть название модуля, версию встроенного программного обеспечения, уровень заряда батареи, тип соединения и индикатор объема занимаемой памяти. На изображении модуль называется ABC, заряд батареи полный, версия встроенного программного обеспечения V1.09E, тип соединения по Bluetooth, память заполнена менее чем на 10%.

Информация о модуле

информация о контроллере

В правом углу вкладки «Информация о модуле» есть два значка:

  1. С изображением гаечного ключа – это настройки беспроводного подключения
  2. Второй значок – «Обозреватель памяти»

Настройки беспроводного подключения позволяют увидеть все доступные подключения по Wi-Fi и дают возможность добавить и настроить новое подключение.

Настройка беспроводного подключения

беспроводное подключение блока

Обозреватель памяти показывает сколько есть доступной памяти, все файлы и проекты, которые находятся на модуле и на SD – карте, если она подключена к модулю. Файлы можно копировать, удалять, загружать. Но возможности полностью скопировать проект с модуля и перенести его на другой модуль нет.

Управление памятью

как управлять памятью

Проект можно полностью скопировать только со среды программирования EV3 или просто скопировать сохраненную в папке на компьютере программу.

Загрузка программ и управление роботом EV3

В правой части страницы аппаратных средств под надписью EV3 находятся три кнопки:

Кнопка «Загрузить»

Нажатие на эту кнопку просто загружает программу в модуль EV3. Для того, чтобы запустить программу на выполнение нужно на микроконтроллере EV3 найти эту программу и запустить с блока. Например, создам простую программу, которая будет по нажатию на датчик касания включать большой мотор со скорость 50 единиц, а по повторному нажатию датчика касания выключит этот мотор.

Программа EV3

пример программы

Создадим программу и сохраним проект под названием «Motor». Теперь можно кнопкой «Загрузить» залить программу в микрокомпьютер EV3. После этого нужно найти программу в меню блока и запустить ее на выполнение. По нажатию на датчик мотор начинает вращаться, по повторному нажатию останавливается.

Кнопка «Загрузить и выполнить»

Нажатие на эту кнопку загружает программу в модуль EV3 и сразу же запускает ее. Нажимаем на кнопку и можно видеть на блоках бегущую полосу. Эта полоса показывает какой блок программы сейчас выполняется. Такая функция полезна для отладки программы.

Кнопка «Запустить выбранное»

Если выделить нужные блоки или нужную программу и нажать кнопку «Запустить выбранное», то у нас запустятся только выбранные блоки. Другие блоки в этот момент работать не будут. Эта функция полезна для отладки подпрограмм, блоков, внесении небольших изменений в программы.

Вопрос про программирование модуля EV3 без применения компьютера иногда встает перед многими любителями робототехники. Для этого на микрокомпьютер EV3 уже предустановлено программное обеспечение идентичное ПО установленному на микрокомпьютер.

Приложения микрокомпьютера EV3

приложения микрокомпьютера EV3

Создать свою программу можно при помощи приложения модуля EV3 находящегося в окне приложений. Это третья вкладка интерфейса микроконтроллера EV3. Приложение называется Brick Program и является четвертым приложением по счету.

Дословно это переводится как кирпичная программа и является средой программирования модуля EV3. Зайти в это приложение можно после включения модуля при помощи кнопок управления модулем.

Среда программирования микрокомпьютера EV3

Если зайти в среду программирования микрокомпьютера EV3, то первое что мы увидим будет блок «Начало» и блок «Цикл». Между этими двумя блоками находится вертикально расположенная прерывистая линия, при помощи которой происходит добавление блоков из палитры блоков.

Начало программы

начало программы

В палитре блоков расположены блоки двух типов:

Также в палитре блоков находится корзина для удаления ненужного блока из программы.

Блоки действия

Всего в палитре блоков находятся шесть блоков действия:

В правом верхнем углу каждого блока действия находится его указатель в виде маленькой стрелки. Блоки действия предназначены для выполнения какого-либо действия. Это может быть включение мотора, изменение цвета подсветки кнопок и прочее.

Блоки ожидания

Имеется одиннадцать блоков ожидания:

  1. Ожидание температуры;
  2. Ожидание показаний энкодера;
  3. Ожидание нажатия управляющей кнопки модуля EV3;
  4. Ожидание времени;
  5. Ожидание ультразвукового датчика;
  6. Ожидание инфракрасного датчика;
  7. Ожидание инфракрасного маяка;
  8. Ожидание датчика гироскопа;
  9. Ожидание датчика касания;
  10. Ожидание датчика освещенности;
  11. Ожидание датчика цвета.

В правом верхнем углу каждого блока ожидания находится его указатель в виде маленьких песочных часов. Блоки ожидания предназначены для ожидания наступления какого-либо события. Это может быть достижение нужных показаний датчиков, нажатие на кнопку и так далее.

Как создать программу на модуле EV3

Для того, чтобы на микрокомпьютере EV3 создать программу нужно найти в третьем окне интерфейса модуля приложение Brick Program. Нажав на центральную кнопку блока входим в приложение и видим блок начало и цикл. Между этими двумя блоками можно разместить всего шестнадцать различных блоков ожидания и блоков действия.

Среда программирования модуля EV3

среда программирования модуля EV3

Поэтому при помощи интерфейса микроконтроллера EV3 можно писать только несложные программы. В блоках программирования есть возможность изменения одного параметра при помощи кнопок «Вверх» и «Вниз». Количество повторений выполнения программы задается в блоке «Цикл» и может принимать значения 1, 2, 3, 4, 5, 10 и бесконечность.

Пример простой программы микрокомпьютера EV3

Например, стоит задача движения робота с двумя большими моторами вперед пять секунд. Для этого мы выбираем при помощи прерывистой линии переходим в блоки действий и выбираем блок «Рулевое управление». Этот блок выглядит как сдвоенная вращающаяся передняя часть большого мотора. Нажатием на центральную кнопку подтверждаем выбор.

Блок Рулевое управление

рулевое управление

Блок рулевого управления устанавливается между блоком «Начало» и «Цикл». Повторным нажатием на центральную кнопку мы переходим в настройки блока, где нажатием на кнопки «Вверх» и «Вниз» можно изменять направление движения робота. По умолчанию у нас в блоке выбраны большие моторы в портах B и C. Также по умолчанию у нас стоит движение вперед.

Для того, чтобы робот ехал вперед пять секунд нужно добавить блок ожидания времени. Устанавливаем прерывистую стрелочку между блоком «Рулевое управление» и блоком «Цикл» и переходим при помощи кнопок управления модулем в палитру блоков ожидания. Находим блок ожидания времени, который выглядит как часы и выбираем. Нажатием средней кнопки подтверждаем выбор.

Блок ожидания времени

ожидание времени

Блок «Ожидание времени» устанавливается после блока «Рулевое управление» перед блоком «Цикл». Повторное нажатие центральной кнопки на блоке «Ожидания времени» позволяет зайти в настройку времени. Стрелочками «Вверх» и «Вниз» выбираем значение пять секунд и нажатием на центральную кнопку подтверждаем выбор. В своей программе между блоками можно передвигаться при помощи кнопок «Влево» и «Вправо».

На всякий случай нужно проверить значение блока «Цикл» и при необходимости устанавливаем значение в единицу, для того, чтобы программа выполнилась только один раз. Чтобы запустить программу на выполнение переходим в блок «Начало» и нажимаем центральную кнопку. Робот движется вперед пять секунд, после чего останавливается. Программа выполнена.

Как сохранить программу модуля EV3

Для того, чтобы сохранить программу нужно перейти к значку «Сохранить», который находится внизу в левом дальнем конце программы. При нажатии значка откроется окно, где можно дать название программе. Также можно применить название по умолчанию. После этого нужно нажать на кнопку «OK».

Сохранить и открыть программу EV3

как сохранить и открыть программу EV3 на блоке

Программа с этим названием будет сохранена в папке BrkProg SAVE. Эта папка расположена во втором окне интерфейса модуля EV3 выбор файла.

Как открыть программу модуля EV3

Над значком «Сохранить» находится значок «Открыть». Чтобы отрыть любую программу, которая существует в блоке нужно нажать на этот значок. После этого можно кнопками «Вверх» и «Вниз» выбрать программу. Нажатие на центральную кнопку откроет выбранную программу

Как удалить блок модуля EV3

Для того, чтобы удалить ненужный вам блок из программы необходимо выделить этот блок центральной кнопкой. После этого переходим в палитру блоков нажатием кнопки «Вверх». По палитре блоков нужно переместиться в нижний левый угол и найти значок «Мусорная корзина».

Удаление блока

как удалить блок

Выделяем значок и нажимаем центральную кнопку. Удаление ненужного блока произведено.

Программирование EV3 без компьютера. Приложение Brick Program

Читайте также: