На базе Lego Mindstorms можно получить различные модели мобильных роботов, балансиров, маятниковых систем, в том числе и нетривиальных, и т. д. В зависимости от поставленных задач и имеющегося опыта пользователь может выбрать среди множества необходимое ПО и язык программирования.
Легоробот Lego Mindstorms работает на базе компьютерного контроллера. В памяти контроллера есть программы, которые загружаются из компьютера. Информация с компьютера передается как с помощью USB-кабеля, так и посредством Bluetooth. С помощью Bluetooth можно управлять роботом мобильным телефоном, надо только лишь установить java-приложение. К контроллеру подключают различные датчики это датчики касания, освещенности, расстояния.
Для того, чтобы создать программу требуется нарисовать в программее последовательность иконок, которые показывают то или иное действие (движение вперед, назад, распознавание препятствия). Также программирование робота Lego Mindstorms EV3 осуществляется при помощи простой графической программы. Ее необходимо скачать с интернета и установить на свой компьютер. И дальше программируется робот на разные действия.
Продумав все конструкционные элементы, я приступил к конструированию модели.
Для создания модели робота помощника я использовал:
LEGO Mindstorms EV3
программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3
В таблице приведены основные блоки и их использование в проекте.
Рис. 1. Блок
Модуль EV3
Служит центром управления и энергетической станцией для робота.
Рис.2. Мотор
Средний мотор
Средний мотор также имеет встроенный датчик вращения (с разрешением 1 градус), но он меньше и легче, чем большой мотор.
Большой мотор
Позволяет запрограммировать точные и мощные действия робота.
Датчик цвета
Определяет траекторию движения робота.
Он является основным элементом в данной модели.
Сборку робота я начал с ходовой части, которую я решил собрать на гусеничном ходу, потому что робот на гусеницах имеет большую проходимость, чем робот на колесах.
У меня получилась вот такая модель робота помощника «Tracker».
Рис. 3. Модель
Далее я создал программу движения робота в среде программирования LEGO MINDSTORMS EV3.
Рис.4. Движение робота
Рис. 5. Модель
В результате проделанной работы Tracker движется по заданной траектории при помощи датчика цвета. Датчик цвета распознает определенный цвет (в данном случае черный.) поворачивает направо, если цвет иной робот поворачивает налево.
Я представил Вашему вниманию созданную мною действующую модель робота помощника, который служит для прокладывания дорог без непосредственного присутствия людей, в труднодоступной местности.
При создании модели робота помощника с помощью Лего-конструкторов, я применял различные виды передач, повторил особенности конструирования роботов вездеходов. Успешно решал задачи программирования. Созданная мною модель позволяет отрабатывать различные алгоритмы передачи информации, работы c обменом данными в программировании, практически проверяя теоретические сведения.
В ходе моих исследований, я хотел показать, что изготовление робота очень интересный, увлекательный и познавательный процесс. Над созданием роботов трудятся настоящие ученые и инженеры, но каждый школьник может придумать дизайн одного из них.
Таким образом, образовательная робототехника это очень интересный и познавательный курс, способствующий углублению и систематизации знаний учащихся по основным школьным предметам, а также он позволяет сориентироваться в выборе будущей профессии. С помощью межпредметных связей образовательной робототехники со школьными предметами задачи обучения, развития и воспитания учащихся решаются на качественно новом уровне, закладывается фундамент для комплексного подхода в решении сложных проблем реальной действительности.
Список литературы
1. Академия робототехники на mirrobo.ru
2. Журнал «В мире конструктора»
3. Бабич А. В., Баранов А. Г., Калабин И. В. и др. Промышленная робототехника: Под редакцией Шифрина Я. А. М.: Машиностроение, 2012.
4. Фу К., Гансалес Ф., Лик К. Робототехника: Перевод с англ. М. Мир, 2010.