Роботы из лего майндстормс nxt

• Лама - забавное животное (бонусная модель для конструктора 8547)
• Трансформер-морф - сложная модель робота!
• "Кучерявый танк" - забавный гусеничный танкообразный робот
• Стреляющая рыба - робот, подобный рыбе, которая выстреливает струйкой воды, чтобы оглушить противника
• Супер сортировщик - мегапуперсупер навороченный сортировщик шариков
  
  Растение, которое нападает на человека (в комплекте инструкция и программа)
  

wallpaper » 3D-робомодели

МСК: НУЦ «Робототехника » и каф. РК10 при МГТУ им. Баумана

В предыдущей статье мы рассмотрели новый набор LEGO Mindstorms EV3. EV3 является улучшенной версией более старого набора - NXT. Однако, ресурс набора ПервоРобот NXT еще не исчерпан, этот конструктор все еще активно используют в школах и дома, поэтому не будем списывать его со счетов.

Краткую информацию о линейке конструкторов LEGO Mindstorms, а также сравнение NXT и EV3 наборов можно найти в статье, посвященной EV3.

Сразу перейдем к содержимому набора LEGO Mindstorms NXT 2.0. Вот что входит в образовательную версию набора:

• 1 программируемый блок
• 3 мотора:
• 5 датчиков:
  • 2 датчика касания
  • 1 датчик освещенности
  • 1 ультразвуковой датчик расстояния
  • 1 микрофон

  
  

  Датчики и моторы

  Рассмотрим основные возможности и характеристики моторов и датчиков:

  
  

  Датчик касания

  Этот датчик напоминает кнопку любого устройства – телефона, пульта или клавиатуры. Датчик способен определить, когда кнопка нажата или отпущена, также он может подсчитывать одиночные и многократные нажатия.

  
  

  Датчик освещенности

  Он позволяет роботу различать яркость объектов и определять освещенность помещения.

  • Способен работать в 2 режимах – измерение отраженного света и окружающего освещения
  • В режиме определения яркости можно различать цвета – например, у желтого цвета яркость ниже, чем у синего

  
  

  Датчик звука

  Датчик звука (микрофон) позволяет определить уровень шума.

  
  

  Ультразвуковой датчик расстояния

  С помощью этого датчика робот может «видеть» предметы перед собой и определять расстояние до них.

  • Может измерять расстояние в диапазоне 3 - 250 см.
  • Дискретность результата измерений: +/- 1 см.

  
  

  Все три мотора в наборе одинаковые. Стоит отметить, что в каждом моторе присутствует датчик оборотов – энкодер. Он позволяет контролировать движение мотора с высокой точностью. Характеристики мотора:

  • Максимальные обороты - 160- 170 об/мин.
  • Крутящий момент - 20 Н/см
  • Встроенный датчик угла поворота (энкодер) мотора с точностью 1 градус

  NXT датчики, моторы и кабели совместимы с EV3, поэтому оба набора – NXT и EV3 можно комбинировать.

  Программируемый блок NXT

  Программируемый блок NXT представляет собой «мозг» робота. К «мозгу» можно подключить 3 мотора и 4 сенсора, и именно в нем хранятся программы робота. Когда программа запущена блок NXT читает программу и в соответствии с ней дает команды моторам и сенсорам. Робота можно подключить к компьютеру через USB или Bluetooth. Между собой роботы могут «общаться» по Bluetooth

  
  

  Ниже представлены характеристики программируемого блока NXT:

  С NXT поставляется графическая среда разработки на базе LabView - NXT-G. Поддерживаемые операционные системы - Windows и Mac. Среда разработки NXT очень простая и рассчитана на ребят, не обладающих специальными знаниями по информатике и не знакомых с программированием.

  
  

  В среде NXT-G каждая команда роботу представлена в виде графического блока. Пример команды для мотора – включить мотор на 3 секунды или включить мотор на 4 оборота. Команда для сенсора зависит от типа сенсора. Например, для датчика освещенности команда может звучать так – скажи, какова освещенность комнаты, а для датчика расстояния – скажи, какое расстояние до препятствия. Составив последовательность таких блоков, можно создать программу – запрограммировать робота.

  В образовательный набор включена инструкция для сборки базового робота.

  Для NXT набора был выпущен ресурсный набор, позволяющий собирать другие модели, используя новые детали.

  
  

  Робототехнические конструкторы NXT и EV3 являются отличным средством для изучения информатики, физики, математики, программирования. Давайте учиться интересно!

  
  

  Набор LEGO Mindstorms NXT – одно из самых интересных, разнообразных по своим возможностям и технически сложных творений ЛЕГО. Это второй по счету конструктор в образовательной серии Майндстормс, выпущенный в 2008 году. Как и предыдущая версия, он служит для создания программируемых механизмов, выполняющих ряд действий в соответствии с заранее продуманным алгоритмом. В сердце конструктора лежит микрокомпьютер ЛЕГО NXT, который и обеспечивает интеллектуальное поведение роботов.

  Купить LEGO Mindstorms NXT можно в двух версиях:

  • Розничной, используемой больше в развлекательных целях;
  • Образовательной, которая применяется в кружках робототехники и на школьных уроках.

  Образовательный набор LEGO NXT дополняется лицензионным ПО LabView и методическими материалами, помогающими организовать работу педагога и ученика. Все материалы и программное обеспечение докупаются отдельно.

  Состав серии ЛЕГО Майндстормс NXT

  • Базовый конструктор, который помимо строительных деталей включает необходимую электронику: микропроцессор NXT, сервомоторы, разнообразные сенсоры, обеспечивающие интеллектуальное поведение роботов;
  • Ресурсный набор, содержащий детали для расширения возможностей базовой версии;
  • Перворобо Экоград – конструктор, позволяющий ученикам построить энергоэффективный город и использовать роботов для решения разных задач;
  • Множество дополнительных датчиков и комплектующих;
  • Программное обеспечение и дополнительные обучающие материалы.

  Купить LEGO NXT – значит обеспечить ребенка интересным и развивающим решением, которое не наскучит ему долгое время. Разнообразить конструктор помогает большое количество деталей и учебных материалов.

  Программирование с ЛЕГО Mindstorms NXT

  Конструктор ЛЕГО Майндстормс NXT работает с графической программной средой, созданной на базе LabView и поддерживающей самые распространенные операционные системы – Mac и Windows. Она проста для понимания детей и может применяться даже теми людьми, кто не знаком с информатикой. Программировать можно и на других языках, подобных Java, Visual Basic, C+ и т.п.

  Почему стоит купить ЛЕГО Майндстормс NXT?

  • Великолепные развлекательные и образовательные составляющие. Конструктор одновременно является и игрой, и обучающим пособием;
  • Высокое качество продукта. Все детали ЛЕГО проходят испытания на прочность и способны выдержать до 500 тысяч циклов соединения;
  • Взгляд в будущее. Техника и электроника сегодня развиваются огромными темпами, и обучение новейшим технологиям с малых лет, безусловно, является перспективным занятием;
  • Соответствие образовательным стандартам. Конструкторы ЛЕГО легко внедряются в учебный процесс. К тому же, они помогают учителю разбавить скучную теорию при помощи захватывающих экспериментов на уроках физики, математики, программирования.

  Кому можно купить NXT?

  Конструкторы рекомендованы для ребят 7-10 лет, но они также способны вызвать интерес и у младших детей, и даже у взрослых. Наборы активно применяются на уроках в школе, в кружках по программированию и робототехнике. Без них не проходят известные соревнования роботов, в том числе мировая олимпиада World Robot Olympiad.

  
  

  
  Лет эдак в 10-11, после долгих и беззаботных лет игры с контрукторами Lego, я узнал о существовании великолепного набора Mindstorms, который позволял создавать самых настоящих роботов без специализованных знаний электроники, электротехники и даже программирования. Я сразу же заинтересовался данной серией, но тогда моим мечтам обладать Mindstorms по различным (в основном — финансовым) причинам не суждено было сбыться.
  Сейчас мне 20 и в честь юбилея друзья (спасибо им!) решили окунуть меня назад в детство и таки дать возможность полепить собственных роботов. Правда, в этот раз всё будет серьёзнее, чем в моих детских мыслях — мы будем действительно программировать Mindstorms под Debian GNU/Linux.
  

  Неплохо, да?
  Собственно, данный робот и будет нашей основной тестовой моделью. Но мы попробуем немного усовершенствовать его навыки. И для этого мы напишем небольшой кусочек кода.

  
  Действительно. Идущее в комплекте ПО работает только в Windows и Mac OS. А у нас, внезапно, Debian Squeeze. К счастью, Mindstorms обладает огромным сообществом фанатов, которые придумали решение данной проблемы — использование альтернативного ПО для программирования роботов, в частности Bricxcc (здесь выложен полнейший мануал по настройке всего и вся).
  А теперь немного теории — в программировании Mindstorms, как правило, помимо визуального среды ROBOLAB для Windows и Mac OS используется язык RCX, однако среди фанатов одним из наиболее популярных языков является достаточно простой NXC (Not eXactly C). Простая программа на NXC выглядит примерно так:
  

  1. task music()
  3. int lastTone=5000;
  4. while ( true )
  6. int tone= Random (5000)+500;
  7. int duration= Random (500);
  8. PlayTone(tone,duration);
  9. Wait(duration);
  10. >
  11. >
  12. task main()
  14. start music;
  15. while ( true )
  17. /* Determine Next Action */
  18. unsigned int duration= Random (5000);
  19. unsigned int motorSpeed= Random (100);
  20. unsigned int syncMode= Random (3);
  21. /* Display Next Action */
  22. ClearScreen();
  23. NumOut(0,LCD_LINE1,duration);
  24. NumOut(0,LCD_LINE2,motorSpeed);
  25. NumOut(0,LCD_LINE3,syncMode);
  26. /* Perform Next Action */
  27. switch (syncMode)
  29. case 0:
  30. OnFwdReg(OUT_AC,motorSpeed,OUT_REGMODE_SYNC);
  31. break ;
  32. case 1:
  33. OnRevReg(OUT_AC,motorSpeed,OUT_REGMODE_SYNC);
  34. break ;
  35. case 2:
  36. OnFwdSync(OUT_AC,motorSpeed,-100);
  37. break ;
  38. case 3:
  39. OnRevSync(OUT_AC,motorSpeed,-100);
  40. break ;
  41. >
  42. Wait(duration);
  43. >
  44. >

  Для справки — данная программа заставляет «танцевать» нашего робота под нечто, напоминающее музыку.

  Не буду спорить, программа совсем не сложна для понимания, но достаточно громоздка. И её можно заметно упросить, используя вместо написания кода на NXC специальный конвертер PyNXC. Иначе говоря, мы будем писать код на Python'е, а PyNXC будет преобразовывать его в NXC-код и загружать на устройство, избавив нас от необходимости писать громоздкий код на подобии Си.

  
  Ну, а теперь, собственно, напишем на Python'е программу для путешествия нашего робота среди прозрачных чашек, но используя более грамотный алгоритм разворота:
  

  Теперь наш робот научился разворачиваться на месте и, как только мешающий объект пропадет с поля его зрения, продолжать движение вперед.

  Как вы уже, наверное, заметили, программировать Mindstorms очень просто. Стоит также сказать, что помимо NXC и Python с использованием PyNXC, можно писать код на Java, Lua, Ruby, Ассемблере, а также, что логично, использовать ассемблерные вставки в других языках.
  Благодаря всему этому Mindstorms из детской игрушки превращается в весьма мощную штуку, позволяющую создавать сложные и «умные» механизмы, как например вот эта гитара:

  
  

  Серия конструкторов Lego Mindstorms – особое достижение компании Лего. Это удивительные робототехнические наборы, созданные на основе всем известных кирпичиков и программируемых модулей. С их помощью ребенок может построить множество моделей роботов, наделить их интеллектом, способностью двигаться и выполнять различные миссии. Стараниями разработчиков, игра с конструктором превратилась в захватывающий процесс познания. Дети всесторонне развиваются, пробуют свои силы в творчестве и разных областях науки: компьютерном программировании, моделировании, физике, математике, кибернетике и т.п.

  Купить Lego Mindstorms своему ребенку – значит, позаботится не только о его досуге, но и качественном образовании. В развитых странах наборы этой серии давно стали частью учебного процесса в колледжах и общеобразовательных школах, не говоря о всевозможных кружках, где дети целенаправленно постигают основы робототехники. Особую популярность приобрели соревнования роботов Лего Mindstorms, на которых учащиеся демонстрируют свои умения.

  Что представляет собой робототехника Лего Mindstorms?

  Роботы Лего Майндстормс поражают воображение каждого, кто видит их впервые. Помимо сборных деталей корпуса, в каждом наборе есть крошечные серводвигатели, сенсорные датчики, программный блок. Изготовленные на их основе модели ведут себя, как живые. Они способны реагировать на звуки и изменение освещенности, измерять расстояние до объектов и температуру. Наибольший восторг вызывает программируемость моделей и совместимость деталей из разных коробок – по сути, каждый ребенок может сконструировать своего личного робота.

  Купить Лего Майндстормс рекомендуют детям с 10 лет, но это не принципиально. Конструкторы могут быть интересны взрослым, младшим школьникам. Условно серия разбита на две подкатегории:

  • Образовательная версия нацелена на обучение в школе. В наборы включается пособие для учителя и ученика, основной акцент делается на усвоении новых знаний;
  • Домашняя версия создана для любителей и новичков в робототехнике. В ней преобладает развлекательный момент.

  Купить Лего Mindstorms можно вместе с ресурсным набором. Богатая подборка дополнительных деталей расширяет возможности базового конструктора, помогая перейти на следующий уровень моделирования.

  В сердце любого набора Lego Mindstorms лежит программируемый блок он же «кирпич» (от англ. P-brick). С развитием конструктора, наибольшие изменения касаются именно микрокомпьютера. Так, на сегодня существуют 3 версии игрушки: RCX, NXT и самая современная EV3. Все они строятся по принципу обратной совместимости. Например, микрокомпьютер EV3 можно использовать с деталями из предыдущей версии.

  Место робототехники Lego Mindstorms в образовательном процессе

  Платформа Lego Mindstorms – безусловный лидер образовательного процесса, и для этого есть несколько причин:

  • Продвинутая технологическая составляющая. На базе конструктора можно создать не только игровых роботов, но и серьезные конструкции, вроде солнечных панелей, принтера Брайля и космических станций.
  • Преемственность различных поколений конструкторов. До Лего Майндстормс дети могут обучаться на наборах WeDo, а после – на Тетриксе.
  • Разнообразие и высокое качество деталей. Каждый элемент конструктора рассчитан на минимум 50 тыс. циклов сборки.
  • Мировое признание. Использование наборов Лего предписано регламентом робототехнических соревнований самого высокого уровня.

  Если вас привлекают эти возможности, оставить заказ на Лего Mindstorms можно в нашем магазине.

  Читайте также:

    
  • Как сделать из лего змею маленькую
    
  • Конструктор бабашки что развивает
    
  • Лего скоростной истребитель коула
    
  • Лего сити полицейский участок лесной полиции
    
  • Lego city большой город