LEGO Mindstorms-robots - vermakelijke robotica

De constructeur van LEGO Mindstorms is een set elektronische eenheden en bijpassende onderdelen die zijn ontworpen om een ​​programmeerbare robot te maken. LEGO introduceerde de eerste Mindstorms-kit in 1998 en 8 jaar later, in 2006, werd de eerste versie van de LEGO Mindstorms NXT 1.0-kit uitgebracht, na nog eens 3 jaar werd in 2009 de tweede versie van de kit - LEGO Mindstorms NXT 2.0, uitgebracht. en uiteindelijk, in 2013, ging de LEGO Mindstorms EV3-set in de verkoop.

De LEGO Mindstorms-set bevat beide standaard LEGO-onderdelen, zoals assen, tandwielen, balken, wielen en servomotoren, evenals motoren, sensoren en een programmeerbare eenheid. Deze sets zijn onderverdeeld in resource en basic.

De basisset van LEGO MINDSTORMS NXT heeft drie versies:

• De 8527 LEGO MINDSTORMS bevat 577 onderdelen, geproduceerd in 2006. Dit is de eerste versie van de commerciële suite;

• 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT-basisset bevat 431 onderdelen, release 2006. Dit is een basisset voor training, een educatieve set;

• De 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 bevat 619 onderdelen die in 2009 zijn geproduceerd. Dit is de tweede versie van de commerciële suite.

Elk van de drie sets bevat een slimme NXT-eenheid van dezelfde versie. De firmware is anders, maar wordt gemakkelijk bijgewerkt, zodat de sets in principe als gelijkwaardig kunnen worden beschouwd.

De LEGO MINDSTORMS bronnen voor onderwijsbronnen heeft twee versies:

• 9648 LEGO MINDSTORMS Bronnenset voor onderwijs;

• 9695 LEGO MINDSTORMS Bronnenset voor onderwijs.

Resource kit 2010 release bevat 817 onderdelen, ze zijn diverser.

De LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 basisset van 2013 wordt geleverd in één versie 31313 en bevat 601 onderdelen. "EV" staat voor evolutie.

LEGO Mindstorms-kits zijn uitgerust met regeleenheden op microcontrollers van verschillende versies van RCX, NXT en EV3. Op dit moment zijn er drie, daarnaast zijn er wijzigingen 1.0; 2.0 en 3.0.

Het enorme aantal sensoren dat bij de LEGO Mindstorms wordt geleverd, biedt geweldige mogelijkheden voor creativiteit. Sensoren zijn ook verkrijgbaar bij externe fabrikanten zoals Mindsensors en HiTechnic. Hier zijn slechts enkele voorbeelden van standaardsensoren voor LEGO Mindstorms NXT: NXT servomotor toerenteller, NXT ultrasone afstandssensor, NXT aanraaksensor, NXT geluidssensor, NXT lichtsensor. Over het algemeen is de lijst vrij uitgebreid.

Laten we eens kijken wat de LEGO MINDSTORMS EV3-set is.

Wat betreft de EV3-vulling, de slimme eenheid is uitgerust met een 300 MHz MHz Sitara AM1808 (ARM9) -processor van Texas Instruments, heeft 64 MB RAM, 16 MB Flash-geheugen en er is ook een microSDHC-sleuf voor geheugenkaarten tot 32 GB. In aanwezigheid van een USB-host en Bluetooth is wifi via USB-dongle mogelijk, worden Apple-apparaten ondersteund. Het toestel is ook uitgerust met een monochroom LCD-scherm, een resolutie van 178x128. Alle motoren en NXT-sensoren zijn volledig compatibel met de EV3-eenheid. Overigens kan het NXT-blok worden geprogrammeerd voor EV3, maar sommige functies zijn niet beschikbaar.

De doos met de ontwerper kan worden ingezet in de baan met veelkleurige zones en kleurensensoren zullen perfect met hen samenwerken. De onderdelen in de doos worden in eerste instantie in verschillende afzonderlijke zakken opgeborgen. Daarnaast is er een set stickers en instructies.

De EV3 Intelligent Box is het hart van de ontwerper. Stroom wordt geleverd door 6 vingerbatterijen. Er zijn 6 knoppen voor bediening en de achtergrondverlichting heeft drie kleurweergavemodi. Er zijn 4 ingangspoorten voor het aansluiten van sensoren, er zijn ook 4 opdrachtuitgangspoorten. Om het apparaat op een computer aan te sluiten - een miniUSB-aansluiting, een USB-hostpoort voor het organiseren van verbindingen, een geïntegreerde luidspreker en, zoals eerder vermeld, een geheugenkaartsleuf. Met de programma-interface kunt u programma's rechtstreeks vanuit het blok maken en configureren.

Naast de slimme eenheid bevat de kit:

2 grote servomotoren uitgerust met precieze rotatiesensoren en in staat om 170 tpm te ontwikkelen met een maximaal koppel van 40 Ncm.

Er is ook een middelgrote servomotor, het koppel is minder - tot 12 Ncm, maar de snelheid kan 250 per minuut bereiken.

Kleur- en lichtsensor met de mogelijkheid om 8 kleuren te onderscheiden met een bemonsteringssnelheid tot 1 kHz.

Aanraaksensor die een klik kan detecteren, aanraken, loslaten en hun aantal kan tellen.

IR-afstandssensor, toepasbaar voor afstandsbediening, in staat om een ​​signaal te ontvangen, zelfs vanaf 2 meter, met een bereik van afstandsmetingen in een straal van maximaal 70 cm. 4 kanalen zijn beschikbaar voor individuele ontvangst van signalen, bedieningsopdrachten.

Infraroodbaken voor IR-sensor, kan werken als een afstandsbediening. Op de behuizing bevindt zich een groene indicatieled en een kanaalkiezer. Kan verraden in 4 afzonderlijke kanalen binnen een straal van 2 meter. Wordt automatisch uitgeschakeld na een uur inactiviteit. Het wordt aangedreven door twee pink-batterijen.

Draden.

Naast de sensoren in de set kunnen andere sensoren worden gebruikt:

Gyroscopische sensor voor het meten van de rotatiebewegingen van de robot met een nauwkeurigheid van 3 graden, gevoelig voor momenten tot 440 graden per seconde. Polling-frequentie tot 1 kHz.

Een ultrasone sensor voor het meten van afstanden door gereflecteerde golven te verzenden en ontvangen. Het kan werken als een sonar en als een ontvanger van geluidsgolven als besturingssignalen. In staat om afstanden tot 2,5 meter te meten met een nauwkeurigheid van 1 cm.

Niet alleen LEGO-sensoren en accessoires worden ondersteund, maar ook modellen van derden zoals Mindsensors en HiTechnic. Het kunnen joysticks, kompassen, versnellingsmeters, enz. Zijn. Het bereik van verschillende oplossingen is heel, heel breed.

Om de robot te programmeren, kunt u de LEGO Mindstorms EV3 Home Edition-software voor Windows of OS X gebruiken, die eenvoudig kan worden gedownload op de officiële LEGO-website. Er is ook een overvloed aan firmware, trainingsmateriaal over programmeren, video's, interactieve instructies, missiebeschrijvingen.

Natuurlijk kan EV3 worden bestuurd vanaf een smartphone op Android of iOS, hiervoor zijn afzonderlijke applicaties. Programmeren is mogelijk in Java en in vele andere talen: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

Op de officiële LEGO-website kun je 17 modellen vinden met instructies voor het assembleren van verschillende robots uit de EV3-kit. Deze modellen zijn:

TRACK3R is een rupsbandenrobot met hoge rupsbanden met vier verwisselbare gereedschappen.

SPIK3R is een schorpioenrobot, hij kan scherp draaien, voorwerpen pakken met een klauwbreker en een bliksemstaart zal alles afstoten dat hem in de weg staat.

R3PTAR - een 35 cm lange cobra, kan op de vloer glijden en objecten met hoektanden op hoge snelheid aanvallen.

GRIPP3R - deze robot kan gewichten heffen, kan een blik pakken, heffen en gooien.

EV3STORM is een volgrobot met veel missies.

BOBB3E - Bobcat®-robotlader met de mogelijkheid om op afstand te bedienen met behulp van de IR-bakenknoppen, kan verschillende objecten verplaatsen of optillen.

BANNER PRINT3R - een robotprinter. Hij kan tekenen met een normale marker, lijnen trekken. U kunt uw eigen tekening instellen.

RAC3 TRUCK - een op afstand bestuurbare racetruck. U kunt een trailer toevoegen.

DINOR3X - De Triceratops-robot loopt en draait op vier poten.

KRAZ3 - De robot reageert op het infraroodbaken van zijn insectenvriend. Je kunt de robot ook besturen met een aangepast programma of programma, zodat deze exclusief achter de bug komt;

EV3D4 - gemaakt op basis van de "Star Wars", kan de eigenaar volgen, rond het infraroodbaken bewegen, communiceren. Het ondersteunt een uitgebreide set scripts die kunnen worden geprogrammeerd en uitgebreid met de nieuwe EV3-software.

EL3CTRIC-GITAAR - Als u één snaar raakt, aan de hals van de toets speelt, met het tremolo-systeem, kunt u ongelooflijke solo's spelen op deze gitaar!

EV3MEG is een assistentierobot die precies kan bewegen langs lijnen van een bepaalde kleur, dankzij een lichtsensor. Detecteert obstakels in de weg en reageert daarop. Het kan zowel onafhankelijk als gecontroleerd worden bestuurd met behulp van een infraroodbaken.

Game EV3 - de robot kan de bal onder de beker verbergen en vervolgens de bekers op plaatsen verwisselen en je moet raden waar de bal is. Met behulp van het IR-baken kunt u het niveau instellen.

MR.B3AM - meet de lengte van LEGO® Technic balken, bepaalt de kleur en de grootte van de balken.

ROBODOZ3R - een robot bulldozer. Het kan onafhankelijk bewegen of op afstand worden bediend.Wist zijn weg, valt eraf en duwt objecten die in de weg staan.

Vanwege het feit dat deze kits je doen denken, modelleren, uitvinden, over het algemeen creativiteit en ontwikkeling aanmoedigen, is het helemaal niet verwonderlijk dat in veel landen hogeschool- en schoolonderwijs met LEGO Mindstorms-kits op grote schaal wordt geïmplementeerd.

Robotcompetities zijn behoorlijk populair geworden, waarbij elke onderwijsinstelling hun robotica-teams aan wedstrijden kan laten deelnemen. Dergelijke wedstrijden worden gehouden in Rusland, de beroemdste van dergelijke evenementen - RoboFest. Het beste van het beste ga naar de World Robot Olympiade - WRO (World Robot Olympiade).

Waar LEGO Mindstorms EV3 kopen?

De prijs van LEGO Mindstorms EV3 is afhankelijk van de pakketbundel. Verschillende LEGO Mindstorms configuraties, de educatieve versies, zijn verkrijgbaar bij gespecialiseerde LEGO Education retailers.

Zie ook op onze website:Apparaat- en programmeermicrocontrollers voor beginners