Схема лего с мотором

Обновлено: 06.05.2024

Информация о внутреннем устройстве портов и кабелей будет полезна при конструировании собственных датчиков, расширителей портов или подключении каких-либо других самодельных устройств. Далее в этой главе будет рассмотрено назначение каждой линии входных и выходных портов, а также передаваемых по ним сигналов. Назначение каждого провода кабеля зависит от того, подключен кабель к входному или выходному порту. При подключении датчиков назначение проводов также зависит от типа подключаемого датчика.

Представленная здесь информация справедлива, в первую очередь, для набора Mindstorms NXT. Для набора EV3 могут быть отличия (назначение сигналов кабелей такое же, а вот возможности драйверов двигателей могут отличаться). Для более детального изучения советую почитать NXT Hardware Developer Kit и EV3 Hardware Developer Kit. Это официальное описание аппаратной части (схемы контроллера, датчиков, моторов и т.д.) конструкторов Mindstorms от компании LEGO.


Внешний вид портов датчиков	Внешний вид портов моторов

Плата контроллера, вид с двух сторон
Плата Bluetooth-модуля крупным планом

При внимательном рассмотрении прозрачных разъёмов стандартных соединительных кабелей из комплекта, можно увидеть 6 проводов различных цветов: белый, черный, красный, зелёный, желтый и синий. Разъёмы портов контролера NXT и стандартных кабелей визуально напоминают стандартные телефонные разъёмы типа RJ-12 (на самом деле под обозначением RJ-12 имеются в виду разъёмы типа RJ-25 или 6p6c). Однако при внимательном рассмотрении можно заметить, что замок разъёмов соединительных кабелей из набора «LEGO MINDSTORMS» смещен вправо (если держать разъём замком к себе), а у разъёма типа RJ-12 замок находится ровно посередине. Таким образом, компания «LEGO» принуждает пользователей к использованию оригинальных кабелей во избежание поломок контроллера или других элементов конструктора. В интернете можно найти подробные инструкции по изготовлению разъёмов аналогичных разъёмам оригинальных кабелей из набора, либо сразу купить готовые разъёмы.

Порты датчиков: назначение контактов и описание сигналов

Ниже в таблице указаны номер контакта, цвет и назначение каждого провода при подключении кабеля к входному порту.

Контакт 1 – Белый провод – AN – может использоваться для двух целей: как аналоговый вход или как выход питания 9 В. Контроллер подает напряжение питания на этот контакт в течение 3-х миллисекунд, а затем считывает аналоговое значение в течение 0,1 мс. В режиме аналогового входа данный контакт подключается к аналого-цифровому преобразователю (АЦП). Для исключения повреждения АЦП входной сигнал должен находиться в пределах от 0 до 5 В. АЦП преобразует входной сигнал в цифровое значение от 0 до 1023. Согласно документации частота дискретизации составляет 333 Гц (у EV3 частота уже 1 кГц). На время считывания сигнала контакт «подтягивается» к линии 5 В через резистор номиналом 10 кОм находящийся внутри блока. Наличие данного резистора значительно упрощает схемотехнику большинства датчиков.

При использовании первого контакта в качестве 9-вольтового источника питания для датчиков, необходимо учитывать, что напряжение питания на этом контакте будет равно напряжению источника питания контроллера NXT. Поэтому при использовании никель-металлогидридных (NiMH) аккумуляторов с этого контакта можно получить напряжение около 7,2 В или меньше. Это напряжение используется для питания стандартных и самодельных датчиков, которым недостаточно 5 вольт, в частности, ультразвуковой датчик NXT использует его для увеличения мощности своего передатчика. Все датчики RCX, подключаемые через адаптер (переходник), используют для своей работы именно эту линию.

Поскольку питание на этот контакт подаётся с перерывами, датчику обычно требуется конденсатор, чтобы поддерживать напряжение питания на время чтения данных. Ограничение по току нагрузки на этом контакте составляет примерно 14 мА на каждый порт. Если ток нагрузки превышает это значение, напряжение значительно падает, что может привести к некорректной работе датчика.

Контакты 2 и 3 – Чёрный и красный провода – GND – общая земля. Эти два контакта соединены вместе внутри блока NXT и внутри стандартных сенсоров LEGO. Все сигналы измеряются и формируются относительно этих общих контактов.

Контакт 4 – Зелёный провод – Питание 4.3 В – основная линия питания для стандартных датчиков NXT. Новые цифровые микросхемы, рассчитанные на 5-вольтовую логику, вполне могут быть запитаны от него, но бывают случаи, когда этого напряжения оказывается недостаточно для стабильной работы. В отличие от 9-вольтовой линии питания, этот выход обеспечивает суммарный ток 180 мА для всех входных и выходных портов. Каждый порт может использовать в среднем 25 мА (180 / 7 = 28,71 мА), но вполне допустимо увеличить потребление одного или нескольких портов, если остальные порты потребляют меньше или не задействованы. Стандартные датчики из набора, а также датчики оборотов сервомоторов потребляют в среднем около 20 мА.

Контакты 5 и 6 – Жёлтый и синий провода – DIGAI0 и DIGAI1 – данные линии используются для передачи данных. Контакты используют цифровые сигналы уровня 3,3 В и непосредственно подключены к микропроцессору контроллера NXT. В основном они используются для связи по протоколу I2C (DIGAI0 как SCL и DIGAI1 как SDA), но также могут использоваться как обычные сигнальные линии. При использовании линий как входов контроллер NXT ограничивает ток для защиты линий микропроцессора от повреждений. Защита реализована через последовательно включенные ограничительные резисторы номиналом 4,7 кОм. В режиме выхода уровень напряжения на контактах не должен превышать 3,3 В. При работе с данными контактами необходимо соблюдать осторожность, поскольку ошибка может привести к повреждению линий микропроцессора внутри контроллера NXT.

Помимо протокола I2C, контакт DIG0 используется датчиком освещённости для переключения состояния встроенного светодиода подсветки (включен или выключен) и датчиком звука для переключения между режимами DB (абсолютная громкость звука) и DBA (уровень звука, приравненный к чувствительности человеческого уха).

Порты моторов: назначение контактов и описание сигналов

Ниже в таблице указаны номер контакта, цвет и назначение каждого провода при подключении кабеля к выходному порту.

Контакты 1 и 2 – Белый и чёрный провода – MA1 и MA2 – линии питания сервомотора. Максимальное напряжение равно напряжению источника питания контроллера. Для управления питанием двигателей робота необходимо устройство, которое бы преобразовывало управляющие сигналы малой мощности в токи, достаточные для управления моторами. Такие устройства называют драйверами двигателей, они изготавливаются в виде микросхем разной мощности.

Схемотехнически драйвер, управляющий питанием двигателей, представляет собой H-мост – это электронная схема, которая позволяющая приложить напряжение к нагрузке в разных направлениях. Термин Н-мост появился благодаря графическому изображению этой схемы, напоминающей букву Н.

Н-мост собирается из 4 транзисторов (реле, переключателей). В зависимости от управляющих сигналов открывается та или иная пара транзисторов, при этом два других транзистора закрыты. На рисунке ниже показана электрическая схема H-моста, а также указано направление вращения двигателя для двух различных состояний управляющих сигналов. Схема имеет два управляющих входа, обозначенных буквами A и B. Исходя из того, что H-мост управляется цифровыми сигналами (ноль или единица), возможны 4 состояния входных сигналов.

При значениях A = 1 и B = 0 (левая схема на рисунке выше) транзисторы VT1 и VT3 открываются, по двигателю начинает протекать ток, что приводит к вращению двигателя вперёд (forward). Если поменять значения входных сигналов на противоположные и подать на схему значения A = 0 и B = 1 (правая схема на рисунке выше)), то это приведет к закрытию транзисторов VT1, VT3 и открытию транзисторов VT2, VT4. Направления протекания электрического тока поменяется, следовательно, изменится и направление вращения двигателя – он станет вращаться в обратном (reverse) направлении.

Также Н-мост позволяет электрически тормозить двигатель, накоротко замыкая его выводы (brake). Для этого необходимо подать сигнал высокого уровня на оба входа (A = 1 и B = 1). А если на оба входа подать сигнал низкого уровня (A = 0 и B = 0), то двигатель можно будет свободно вращать (coasting), как и при отключенном питании.

При использовании H-моста с двигателями постоянного тока в схему включают защитные (ограничительные) диоды (VD-VD4 на рисунке выше). Необходимость в диодах вызвана наличием токов при остановке двигателя, вследствие уменьшения электромагнитного поля внутри его обмоток.

В контроллере NXT используются две различных микросхемы H-моста. Для управления портом A задействована микросхема одноканального H-моста LB1930M, а порты B и C управляются микросхемой двухканального H-моста LB1836M. Допустимый выходной ток составляет примерно 800 мА для порта A и 500 мА для портов B и C. Пиковый ток может достигать тока в 1 А. Микросхемы имеет тепловую защиту, которая ограничивает ток при перегрузках или перегреве. Поскольку порт A допускает больший выходной ток, по сравнению с портами B и C, то зачастую он используется для управления манипулятором робота, а порты B и C – для управления движением робота.

В таблице ниже приведены уровни напряжений на выходе драйверов двигателей контроллера NXT для различных состояний входных сигналов, для входных сигналов за единицу принят сигнал высокого уровня, за ноль – низкого.

Проанализировав представленную таблицу можно сделать следующий вывод об особенности порта A: если к двигателю приложено напряжение и при этом двигатель в режиме торможения, то на линиях 1 и 2 будет сохраняться высокий уровень напряжения (9 В или 7,2 В в зависимости от типа источника питания).

Зависимость между скоростью вращения мотора и приложенным напряжением линейна. Поэтому для регулирования скорости вращения двигателя используется способ широтно-импульсной модуляции (PWM – pulse width modulation). Идея данного способа заключается в получении изменяющегося аналогового значения напряжения посредством особого алгоритма управления транзисторными ключами. ШИМ-сигнал моделирует напряжение между максимальным и минимальным значениями напряжения. Частота импульсов при этом остается постоянной, изменяется только коэффициент заполнения D – величина, отражающая процентное соотношение длительности времени включения максимального напряжения τ к длительности периода сигнала T. На рисунке ниже показаны графики ШИМ-сигнала для различных коэффициентов заполнения.

При использовании широтно-импульсной модуляции среднее напряжение на двигателе будет определяться отношением между временем, в течение которого ключ будет открыт и закрыт. Таким образом, управляя шириной импульса можно управлять напряжением, приложенным к двигателю, что в свою очередь позволяет регулировать его скорость вращения. Помимо двигателей, таким же способом можно управлять яркостью свечения светодиодов.

Длительность периода ШИМ для стандартной прошивки составляет 128 нс, что соответствует частоте 7,8 кГц, которая находится в слышимом диапазоне. Поэтому иногда можно услышать писк, исходящий от мотора. Это происходит, когда к двигателю приложено напряжение, а его вал не может провернуться. Например, если манипулятор робота достиг крайнего положения, а питание все еще подается.

Контакт 3 – Красный провод – GND – общий «земляной» контакт. Контакты 2 и 3 соединены между собой в датчиках, но не в моторах. Если датчик будет случайно подключен к порту мотора, питание мотора будет закорочено на землю. К счастью, в блоке есть защита на этот случай, но лучше лишний раз не ошибаться.

Контакт 4 – Зелёный провод – Питание 4.3 В – данный контакт подключен к линии питания 4,3 В, общей для всех портов блока. Питание с этого контакта используется тахометром сервомотора.

Контакты 5 и 6 – Жёлтый и синий провода – DIGAI0 и DIGAI1 – данные линии используются для получения сигналов от встроенного в сервомотор NXT оптического тахометра. Датчик оборотов генерирует прямоугольные импульсы, которые позволяют контроллеру NXT определить скорость и направление вращения мотора. Два импульса сдвинуты относительно друг друга на четверть периода сигнала. На рисунках ниже показаны графики сигналов, генерируемых датчиком оборотов при вращении мотора вперёд и назад соответственно. Частота импульсов зависит от скорости вращения мотора. Один полупериод сигнала соответствует одному градусу поворота мотора.

Импульсы при вращении мотора вперёд	Импульсы при вращении мотора назад

Схема подключения датчиков

Подключение своих устройств по I2C

К контроллеру NXT можно подключить различные устройства, работающие по протоколу I2C. Данная опция позволяет расширить функциональные возможности конструктора. Одним из простых примеров, описанных в книге Extreme NXT, является подключение I2C расширителя портов PCF8574 (документация). Данная микросхема имеет 8 линий и позволяет как вводить, так и выводить данные. То есть можно подключить к одному из портов плату с PCF8574, а к ней светодиоды или кнопки, общим количеством до 8 штук. Ниже показан пример подключения платы со светодиодами.

Для экспериментов были спроектированы два типа плат : первая только со светодиодами, вторая включала и кнопки. Ниже представлены схемы и внешний вид плат. Платы проектировались в САПР Diptrace.

Ниже показана уже готовая для экспериментов плата. Для подключения платы необходимо разрезать один кабель, напаять на каждый провод ответную часть (BLS) штыревого контакта (PLS) и натянуть термоусадку. Получается довольно удобно. Термоусадку лучше брать по цвету провода. Разрезать лучше самые длинные кабели. По опыту использования они реже пригождаются. Из одного кабеля можно изготовить два новых кабеля для экспериментов.


Внешний вид платы и переделанного кабеля NXT	Плата с PCF8574 крупным планом

Программная часть писалась в RobotC. Описание функций для работы с I2C из RobotC приведено в вики на сайте разработчика. Также советую почитать материалы от Storming Robots (раз и два). Ниже представлены два примера программ.

Первая программа реализует поочередное мигание светодиодов. Сначала загораются светодиоды одного цвета (нечётные по порядку), а затем другого цвета (чётные по порядку).

При старте программы указывается тип датчика, подключённого к порту (значение sensorI2CCustom указывает, что используется I2C), размер массива передаваемых данных и адрес устройства. В нашем случае адрес равен 0x40. Общий вид адреса в двоичном виде 0b0100-A2-A1-A0-0, линии А0, А1 и А2 (пины 1, 2 и 3 микросхемы) определяют значение соответствующих битов адреса. На приведённой выше схеме все три линии подтянуты к земле (нулю), поэтому адрес равен 0b01000000 = 0x40. Одновременно можно подключить до 8 устройств.

После инициализации порта запускается бесконечный цикл передачи данных. Для начала данные добавляются в массив (полезные данные, которые необходимо переслать) и с помощью функции sendI2CMsg выполняется отправка массива. Для отправки надо указать порт, адрес массива в памяти (указатель на массив) и размер передаваемых данных (в байтах, в нашем случае это 1 байт). Далее ожидается завершение передачи и вызывается задержка на 500 мс для того, чтобы мигание светодиодов было наглядно видно. Передаваемый байт данных каждый раз инвертируется, чтобы светодиоды зажигались поочерёдно. Важно помнить, что светодиоды зажигаются низким логическим уровнем на линии.

Вторая программа реализует постоянный опрос кнопок на плате. На экран выводится значение, прочитанное из PCF8574.

Определить номер нажатой кнопки можно с помощью битовых операций. При использовании описанной платы выводится следующее:

243 – нет нажатых кнопок
247 – нажата только первая кнопка (SB1, подключена к 6-ому выводу PCF8574)
251 – нажата только вторая кнопка (SB2, подключена к 7-ому выводу PCF8574)
255 – нажаты обе кнопки

Таким образом, на базе миксросхемы PCF8574 можно собрать простой расширитель портов, способный работать как на вывод, так и на ввод данных. Например, можно к контроллеру подключить Arduino и передавать данные размером более 1 байта (показания датчиков, различные команды и так далее).

Кроме описанной микросхемы PCF8574, можно использовать и другие микросхемы с интерфейсом I2C. Например, PCF8591 – универсальный аналогово-цифровой и цифро-аналоговый преобразователь (документация). Микросхема PCF8591 обладает следующими возможностями:

Как оказалось, шустрые китайцы уже давно выпускают модуль для Arduino на данной микросхеме. Модуль скорее предназначен для обучения или экспериментов, а не для конкретных устройств. К аналоговым входам PCF8591 подключены фоторезистор, терморезистор и переменный резистор, а на выход ЦАП подключен светодиод. Внешний вид и схема модуля показаны ниже.

С появлением в 2007 году электрической системы LEGO Power Functions открылись новые интересные возможности для конструкторов, в частности моделей LEGO Technic:

Моторизация
Освещение
Дистанционное управление

Наиболее важным и сложным на мой взгляд всегда является вопрос моторизации.

Ввиду множества существующих моторов, всегда возникает вопрос: какой мотор выбрать для той или иной функции модели? Но недостаточно правильно выбрать мотор - не менее важно правильно его применить, а именно:

определить необходимую скорость и крутящий момент вала в конечном месте приложения усилия (вращение колес/рулевая система/поворот башни или подъем стрелы крана и т.д.)
правильно выбрать место расположения моторов в модели
надежно закрепить моторы
грамотно построить трансмиссию

Под трансмиссией понимается совокупность закрепленных шестерней осей и прочих элементов для передачи крутящего момента от мотора к конечной точке моторизации. Более подробно я расскажу об этом отдельно. Отмечу лишь, что при неправильном планировании трансмиссии у модели будет низкий КПД и будут подвержены избыточной нагрузке отдельные элементы, что в конечном счете может привести к усиленному износу и даже поломке деталей трансмиссии.

На сегодняшний день линейка LEGO PF моторов представлена 4-мя моторами: L, M, XL, Servo. Дополнительно я включил в обзор скоростной 9V Race Buggy мотор, который не имеет аналогов в системе PF 2007 года. К сожалению, он уже не производится и не применяется в современных наборах, однако его можно купить б/у в достаточно хорошем состоянии.

8883 M (Medium) Motor. Средний мотор

Мощность - 1,15 ватт
Крутящий момент при частичной* нагрузке - 5,5 N.cm
Максимальное потребление тока - 0,85 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,065 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 31 г.
Провод - четырех-жильный, 20 см
Размеры - 3x3x6.
Интерфейс - Lego Technic, Lego System
Система: Power functions (PF)

Мотор с невысокой мощностью. Широко распространен в наборах LEGO Technic.

Рекомендую использовать для рулевых систем, лебедок, пневмокомпрессоров, моторизации актуаторов, а также различных переключателей: коробок передач, пневмоклапанов и т.д. Применение возможно практически везде, где не требуется высокая мощность (высокая скорость и высокий крутящий момент одновременно).Поэтому для движения моделей данный мотор подходит плохо ввиду маленькой мощности.

Тем не менее, его можно использовать для движения моделей в следующих случаях:

- небольшие легкие модели;

- с понижающей передачей. Крутящий момент тем самым повысится, однако сильно снизится скорость;

- модели с несколькими М моторами для движения, например, по мотору на ось для полного привода или два мотора на ось - задний привод. Можно больше моторов, однако не целесообразно, так как проще установить более мощный мотор (L, XL) сэкономив при этом вес и свободное место.

Отличительной особенностью данного мотора является возможность его крепления к System элементам за счет площадки размером 2x6 снизу.

При использовании в рулевой системе почти всегда необходимо делать понижающий редуктор для большего усилия и точного поворота колес. В своих моделях с небольшой скоростью движения я использую понижение как минимум 8:24 + 12:20. При этом использую белую clutch gear 24 шестерню с проскальзыванием для защиты рулевой от поломки в крайних. Также мотор хорошо подходит для рулевых систем с автовозвратом (возврат колес в центральное положение) с использованием резинок или других конструкций. В этом случае понижающий редуктор не требуется.

Мотор хорошо подходит для прямого подключения к линейным актуаторам практически для всех случаев применения.

К IR ресиверу можно подключать до 4-х M моторов, к одному выходу ресивера до 2-х моторов. ВНИМАНИЕ: для использования 2-х моторов от одного выхода IR ресивера необходимо использовать ресивер старой версии НЕ v2 !

88003 L (Large) Motor. Большой мотор

Мощность - 2,14 ватт
Скорость вращения без нагрузки - 390 об/мин
Крутящий момент при частичной* нагрузке - 10,5 N.cm
Максимальное потребление тока - 1,3 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,12 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 42 г.
Размеры - 3x4x7
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)

Большой мотор впервые появился в наборе 9398. Мотор универсален: обладает высокой скоростью вращения (почти как у М мотора) и достаточным крутящим моментом для движения модели. Преимущество использования данного мотора в качестве движущего - быстрый, легкий, компактный и не "рвет" трансмиссию (как XL). Может использоваться на скоростных машинах, моделях с моно/полным приводом и триальных моделях (не менее 2х моторов). При понижении редуктором итоговый крутящий момент в месте приложения будет немногим меньше чем от XL мотора при равной скорости. Рекомендую для наибольшей мощности использовать по два мотора одновременно - размеры мотора в большистве случае это допускают (в отличие от громоздкого и неудобного XL)

L Мотор может использоваться везде, где мощности М мотора недостаточно - в рулевых системах, строительной технике и т.д.

Из прочих преимуществ мотора - наличие множества крепежных отверстий.

В ближайшее время мотор будет активно использоваться компанией LEGO в новых техник наборах, замещая M мотор (например, набор 2013 года - 42009 Mobile Crane Mk II)

Недостаток, на мой взгляд один: несмотря на заявленную ширину 4 дырки, на практике он занимает в конструкции все 5 дырок, что не всегда удобно.

8882 XL (Extra large) Motor. Экстра-большой мотор

Мощность - 2,65 ватт
Скорость вращения без нагрузки - 220 об/мин
Крутящий момент при частичной* нагрузке - 23 N.cm
Максимальное потребление тока - 1,8 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,08 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 69 г.
Размеры - 5x5x6
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)

Мотор с высокой мощностью. У него невысокая скорость вращения вала, при этом огромный крутящий момент. Отлично подходит для полноприводных внедорожников, грузовиков и триальных машин с меделнной скоростью передвижения и потребностью в большом крутящем моменте.

Оффициально мотор применялся в трех наборах: 8275, 4958 и 8258. Возможно, отказ от его дальнейшего применения в официальных наборах - отзывы потребителей о сломаных деталях. Это мое предположение. Надеюсь, мы еще увидим его в действии. В противном случае, мотор в ближайшем будущем рискует стать дорогим раритетом как 9V Race Buggy мотор.

ВНИМАНИЕ : В руках неопытного строителя мотор часто приводит к сломанным шестерням, карданам и скрученным осям! При постройке модели необходим делать особо прочную трансмиссию для передачи высокого крутящего момента от мотора к колесам. Желательно ставить мотор максимально близко к оси исключая множество осей и передач, тем самым исключая риски поломок и повышая надежность в экстремальных нагрузках.

Постройка скоростных моделей с данным мотором затруднительна и неэффективна ввиду невысокой скорости вращения вала. Повышение скорости вращения за счет повышающего редуктора приводит к потерям крутящего момента.

Кроме движения моделей (8275 и 4958), мотор также подходит для второстепенных функций - там где нужна высокая мощность (как в 8258), или где нет возможности поставить М мотор с понижающим редуктором.

Недостатками данного мотора являются его большие размеры и вес.

В машинах среднего размера используют 1 мотор. В тяжелых и мощных моделях - 2 и больше.

9V Race Buggy Motor. Багги мотор.

Мощность - 4,96 ватт
Скорость вращения без нагрузки:
внешний выход - 1240 об/мин
внутренний выход - 1700 об/мин
Крутящий момент при частичной* нагрузке:
внешний выход - 7,7 N.cm
внутренний выход - 5,69 N.cm
Максимальное потребление тока - 3,2 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,16 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 55 г.
Размеры - 5x5x10
Интерфейс - Lego Technic
Система: 9V

Самый мощный лего-мотор. В настоящий момент не выпускается. Высокая скорость вращения вала, при этом достаточный крутящий момент. Отлично подходит для легких и средних скоростных машин. При использовании редуктора можно использовать в триальных моделях.

Мотор использвался в линейке наборов Racers (8475, 8366, 8376), Technic (8421, 8287) в 2002-2006г.в. Сейчас не выпускается. Можно найти "бу" в хорошем состоянии.

Имеет два сквозных выхода с разной скоростью вращения.

ВНИМАНИЕ: мотор необходимо использовать с PF IR приемниками версии 2 (v2, от набора 9398) так как приемники старых версий не дают мотору выйти на полную мощность и при малейшей нагрузке на вал включают защиту от перегрузки. Кроме того мотор можно использовать с блоком радио-управления (уже не выпускается) от набора 8475, который рассчитан на работу с двумя моторами одновременно.

ВНИМАНИЕ: Для подключения к системе Power functions, ввиду разных коннекторов, необходим переходник-удлинитель 9V-PF 20 см (продается отдельно).

Данный мотор мощнее чем XL. В триальных моделях, мотор позволяет ехать с более высокой скоростью. Легким скоростным моделям мотор позволяет достигать высоких скоростей (до 10 км/ч). Кроме того, возможна постройка легких дрифт-моделей.

Ввиду высокого потребления, к одному v2 IR приемнику можно подключить 1 багги мотор (+ маломощный м- или серво- мотор для руления, при необходимости). Кроме того для каждого багги мотора крайне желательно иметь отдельный батарейный блок.

Преимущества: высочайшая мощность и возможность использования в любых моделях.

Недостатками данного мотора являются его большие размеры и крайне неудобное крепление из за Г- образной формы мотора. Мотор потребляет много энергии.

Размеры мотора - 3х5х7. Имеется множество отверстий для крепления.
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)
Скорость вращения мотора без нагрузки - 90 градусов за 0,25 сек, то есть колеса поворачиваются из центрального в крайнее положение за 0,25 сек. На практике скорость вращения сильно зависит от нагрузки.

Этот долгожданный мотор появился впервые в наборе 9398. Мотор сделан для одной цели - поворот управляемых колес как на настоящих машинах. Он не совсем похож на традиционные сервомоторы радиоупраыляемых моделей, однако в нем реализованы функции автовозврата и поворота колес на разные углы.

Вал мотора не вращается бесконечно, как на обычных моторах: он поворачивает на 90 градусов по часовой стрелке и на 90 градусов против часовой. Итого - 180 градусов. При этом, при опускании рычага управления стандартного пульта (или нажатии на кнопку сброс/стоп пульта с плавной регулировкой) мотор возвращает вал в центральное положение (то есть колеса авто встают прямо). Помимо этого мотор позволяет устанавливать 7 различных углов поворота колес в каждую сторону: всего 14 позиций + центральная. Для этого необходим пульт с плавной регулировкой, как в наборах с поездами.

Мотор имеет передний и задний выходы соединенные вместе. Это позволяет легко реализовать поворот одновремнно передней и задней осей.

Если мотор управляется обычным пультом с рычагами: при нажатии на рычаг мотор поворачивается на максимальный угол - 90 градусов.

При управлении мотором пультом с регулировкой скорости мотор будет поворачивать вал постепенно в соответствии с вращением колеса пульта.

ВАЖНО: при строительстве модели вал мотора должен быть выровнен по центру - 4 точки на моторе и оранжевом выходе вала должны лежать на одной линии. Для центровки нужно подключить мотор к любому выходу IR ресивера подключенного к включенному батарейному блоку. В этом случае вы услышите кратковременный звук мотора - центровка произведена. Пульт при центровке трогать не нужно!

Мотор не очень подходит для очень скоростных машин (как правило, они на багги моторах) ввиду относительно медленной скорости поворота вала. Пожалуй, это единственный недостаток. Пусть он вас не смущает - построить очень быструю машину не так то просто. Если вы новичок - сервомотор значительно облегчит вам постройку модели. Модель с таким мотором легче управляется ввиду наличия автоцентровки колес, что очень важно если играть моделью будет ребенок.

В заключение хочу представить вам наглядные сравнительные характеристики от Sariel. Скорость моторов указана "средняя рабочая", а не максимальная. Тем не менее вы можете сравнить и соотнести характеристики моторов между собой.

1. Модели без мотора: механизмы и механические передачи из Lego EV3

Здесь собраны модели, в которых изучается работа механизмов и механических передач.

2. Модели с мотором: программируем сервомоторы и запускаем механизмы

Здесь собраны модели, в которых нужно программировать сервомоторы и собирать сложные механизмы.

3. Модели с датчиками: изучаем работу сенсоров и пишем программы на визуальном языке

Здесь изучаем работу датчиков и программируем модели на внешние реакции.

4. Шагающие роботы

Здесь изучаем работу шагающих механизмов из Lego EV3 и собираем модели, которые перемещаются с помощью конечностей.

5. Игры и соревнования

Здесь собраны модели и регламенты к играм и соревнованиям для Lego Education EV3.

6. Захваты

Здесь собраны разные варианты конструкций захватов для набора Lego EV3.

7. Манипуляторы

Здесь найдете инструкции к моделям для манипуляций с различными предметами.

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.

Приветствую, друзья и поздравляю с открытием нашего Сообщества.
Для начала хочу вам показать мою последнюю доработку стандартной модели. В деле самостоятельного автомобилестроения я пока новичок. Только-только начинаю познавать азы.
Приобрел недавно б/у эвакуатор. Вот такой:

Был он простым, без электрификации, катался и поворачивал с помощью мускульной силы.
Рама простая:

В собранном виде:

Решил я сделать из него дистанционно-управляемую модель. Сколько смотрел в интернете — не особо ее любят переделывать, а если и переделывают, то колхозно. Мне же хотелось сделать все аккуратно, с минимальными внешними отличиями. В процессе апгрейда модель почти полностью разбиралась:

Целых два полноценных вечера ушло на то, чтобы моторизировать лебедку и подъемный механизм. На это ушло 2 L-мотора. Моторы расположил в базе.
Всю субботу подключал моторы к рулю и к прямолинейному движению. Делал несколько вариантов т.к. хотелось оставить имитацию функционирующего двигателя (когда крутятся колеса — поршни в двигателе работают).
Опять же, проблема и в подборе шестерен для передачи крутящего момента. В первый раз установил двигатель напрямую на поворот и в итоге колеса поворачивались с бешеной скоростью — я не мог уловить и выставить их прямо. Вторая попытка была с использованием шестерен разного диаметра, чтобы замедлить итоговый момент поворота колес. Но он оставался все равно высоким. Третий вариант рулевого механизма был с использованием червячной передачи. С этим скорость поворота колес снизилась до вполне приемлемой.
В итоге имеем 4 мотора, 2 приемника сигнала, 1 батарейный блок и 2 пульта. Все моторчики находятся в базе, имитация двигателя работает, салон присутствует.

Читайте также: