Лего Роботы Mindstorms Инструкция Nxt 2 0



лего роботы mindstorms инструкция nxt 2 0

Lego Mindstorms NXT 2.0. Обзор

Введение

Изучение робототехники сегодня начинается уже со школьной скамьи. Однако не всем школам так повезло, и тому есть ряд объективных причин. Во-первых, стоимость одного робототехнического комплекса (здесь и далее имеется в виду Lego Mindstorms NXT 2:0) превышает стоимость средней компьютерной системы. Во-вторых, руководить занятиями робототехники должен высококвалифицированный педагог, одинаково хорошо разбирающийся и в техническом конструировании, и в микроэлектронике, и в программировании. Подготовка таких специалистов-педагогов сегодня только начинается. Ну и в-третьих, русскоязычные учебники, вышедшие из печати на сегодняшний день, можно пересчитать, по -видимому, на пальцах одной руки.

Настоящее пособие было подготовлено по результатам работы со студентами, получающими специальность учителя информатики. Авторы ставили перед собой задачу дать начальные понятия программирования роботов Lego Mindstorms NXT 2:0 на языке NXT-G. Кроме того, отдельные главы пособия были использованы на курсах по повышению квалификации и переподготовке учителей информатики на кафедре информатики и методики преподавания информатики Оренбургского государственного педагогического университета.

Не так давно появилась более новая версия робототехнического комплекса LegoMindstorms EV3. Однако имеющийся в российских школах и центрах технического творчества парк роботов Mindstorms NXT 2:0 так велик, что было бы неправильным сбрасывать его со счетов.

Программирование сегодня уже не так привлекательно для школьников как 15-20 лет назад. Это замечают многие школьные и вузовские преподаватели информатики. Нужны новые средства для мотивации учеников в этой области. По нашему мнению, робототехника сегодня как раз и является таким средством. Поэтому в пособии упор делается на алгоритмической составляющей робототехники.

Обращаем внимание студентов на то - и это очень важно! - что при работе с пособием следует не только выполнять задания, но и обязательно набирать и проверять задачи из примеров. Это поможет лучше понять язык и особенности программирования роботов.

Мы рассматриваем программирование роботов в англоязычной версии среды NXT-G, так как она распространяется свободно.

Идеи многих заданий были почерпнуты в [1. 4. 6 ], авторам которых мы выражаем глубокую признательность.

Состав конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0. Технология NXT

В образовательной версии конструктора имеется также датчик звука, который измеряет уровень громкости звука, а вместо RGB-датчика присутствует датчик освещённости. Существуют и другие датчики, которые выпускаются отдельно от комплекта, например, для измерения температуры, pH среды, гироскопический датчик, компас и др.

Что же это?

Mindstorms NXT 2.0 — третий продукт в линейке Mindstorms — специальной серии конструкторов Lego, предназначенной для создания программируемых роботов. Конструктор поставляется с набором обычных деталей серии Lego Technic, а также специальных сенсоров (расстояния, освещенности, касания), нескольких двигателей-тахометров и специального блока NXT. Подробнее о ко Mindstorms можно узнать из вот этой статьи .

К слову о NXT — в этой небольшой коробочке припрятаны целых два микроконтроллера — 32-битный ARM7 и 8-битный AVR, 512 Мб RAM, более 256 Кб flash-памяти, монохромный ЖК-дисплей, динамик, USB-порт, а также 7 портов для подключения сенсоров. А, да — еще отсек для 6 батареек или аккумулятора, который продается отдельно на сайте shop.lego.com. Собственно, NXT и является «сердцем» любого создаваемого робота.

Ознакомившись с кратким руководством, включенным в комплект, можно вполне себе создать робота, который выполняет какие-нибудь нехитрые действия вообще без всякого программирования. Например, за буквально 40 минут вместе со сборкой, можно сделать робота, который будет ездить по комнате и старательно избегать препятствия. Это делается прямо на самом устройстве, без подключения к компьютеру, на встроенном монохромном дисплее.

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.

А как?

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()
  2. int lastTone=5000
  3. while ( true )
  4. int tone= Random (5000)+500
  5. int duration= Random (500)
  6. PlayTone(tone,duration)
  7. Wait(duration)
  8. task main()
  9. start music
  10. while ( true )
  11. /* Determine Next Action */
  12. unsigned int duration= Random (5000)
  13. unsigned int motorSpeed= Random (100)
  14. unsigned int syncMode= Random (3)
  15. /* Display Next Action */
  16. ClearScreen()
  17. NumOut(0,LCD_LINE1,duration)
  18. NumOut(0,LCD_LINE2,motorSpeed)
  19. NumOut(0,LCD_LINE3,syncMode)
  20. /* Perform Next Action */
  21. switch (syncMode)
  22. case 0:
  23. OnFwdReg(OUT_AC,motorSpeed,OUT_REGMODE_SYNC)
  24. break
  25. case 1:
  26. OnRevReg(OUT_AC,motorSpeed,OUT_REGMODE_SYNC)
  27. break
  28. case 2:
  29. OnFwdSync(OUT_AC,motorSpeed,-100)
  30. break
  31. case 3:
  32. OnRevSync(OUT_AC,motorSpeed,-100)
  33. break
  34. Wait(duration)
* This source code was highlighted with Source Code Highlighter.

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.

Пишем программу!

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

  1. # in cm
  2. DEFINE NEAR = 7
  3. def main():
  4. DefineSensors(None, None, None, EYES)
  5. while True:
  6. OnFwd(OUT_BC, 50)
  7. while SensorVal(4) NEAR:
  8. pass
  9. Off(OUT_BC)
  10. while SensorVal(4) NEAR:
  11. OnFwd(OUT_B, 50)
  12. Wait(100)
* This source code was highlighted with Source Code Highlighter.

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:

Или этот сортировщик цветных шариков:

А самое приятное во всём этом — в комплект поставки Mindstorms NXT 2.0 уже включено большинство необходимых деталей. Единственное, что действительно может понадобится — дополнительные сенсоры, которые можно купить, например, в официальном магазине Lego.

Lego Mindstorms NXT (Лего Майндстормс).

Конструктор Лего Майндстормс – это игра, которая поражает воображение. Это инновационное изобретение Лего, которое не имеет аналогов в мире. Сегодня купить lego mindstorms означает, приобрести не просто конструктор, а живое существо, которое движется, слышит и понимает человека. Роботы Майндстормс – это совершенный искусственный интеллект, которым управляете вы сами.

Эта уникальная серия поможет вам почувствовать себя техническим гением, создателем настоящего робота. Конструктор поможет не только развивать воображение, смекалку и фантазию, но и получать новые технические знания. Мы рекомендуем купить lego mindstorms всем, кто любит конструировать и хочет развиваться в этом направлении. Ведь недаром роботы серии используются в некоторых учебных заведениях мира как пособия для изучения. С участием роботов Лего Майндстормс можно устраиваться интересные соревнования робототехников, к которым обязательно подключатся все – и дети, и родители, и бабушки с дедушками. Эти уникальные существа никого не оставят равнодушными. А те, кто достигнет успеха, могут принять участие в международных соревнования роботов Лего Майндстормс - World Robot Olympiad, а также на соревнованиях роботов lego в москве.

Роботы Лего в робототехнике

Попробуйте свои силы в робототехнике – это интересная и захватывающая наука, которая заставит вас постоянно стремиться к чему-то новому. Тем более, что серия Mindstorms постоянно развивается. В нашем интернет-магазине можно купить lego mindstorms NXT 2.0. Это усовершенствованные роботы, которые обладают тремя электромоторами, датчиками и сенсорами. Любого робота можно подключить к компьютеру или телефону, его можно усовершенствовать по своему желанию. Это удивительно, когда созданное вами существо вдруг оживает на ваших глазах. Ваш робот научится ходить, распознавать звуки и цвета, реагировать на свет, тепло и ваши прикосновения. Один ваш хлопок, и ваш робот окажется рядом с вами.

Сегодня Лего Миндстормс – одна из самых захватывающих серий lego в москве. Комплект включает в себя набор деталей и всех необходимых элементов для конструирования. К нему прилагается также программное обеспечение, с помощью которого вы сможете подключать робота к компьютеру и программировать его. Стоит отметить и наличие подробной инструкции на русском языке, вероятно, она сильно поможет вам разобраться в этом. Ваши возможности с этой серией lego в москве практически безграничны. Чем больше вы узнаете, тем более совершенным и сложным становится ваш робот.

Задать вопрос по LEGO Mindstorms Education NXT 2.0 - базовый набор?

22 800 руб.

Есть в наличии

Базовый набор Mindstorms NXT подходит для начинающих исследователей Мира Роботов в возрасте от 8-ми лет. В основе — база LEGO Techniс. На ней построены развивающие технологические конструкторы для юных физиков, механиков и инженеров.

При помощи Mindstorms NXT 2.0 ребенок:

соберёт первых программируемых роботов

• с помощью электромоторов сделает их подвижными

• научится управлению через датчики

• через компьютер запрограммирует «мозг» робота

• сможет изучать сложные науки в игровой форме.

Конструктор «LEGO Mindstorms NXT 2.0 — умный друг для юных техников, которые уже освоили  Education WeDo !

В образовательную версию конструктора входит:

413 элементов Lego Technic

программируемый блок

3 мотора

5 датчиков (освещённости , расстояния. 2 - касания ) и микрофон

аккумуляторная батарея

коробка под элементы и детали

Источники: http://www.intuit.ru/studies/courses/14007/1280/lecture/24099, http://geektimes.ru/post/116408/, http://toy-up.ru/katalog/mindstorms, http://educube.ru/products/pervorobot-nxt-bazovyy-nabor/






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Сумма: код подтверждения