Spojení dvou nebo více kostek EV3. LEGO Mindstorms EV3

- Koho byste chtěli - syna nebo dceru?
- Synu!
- Proč?
- Chci rádiem řízený vrtulník!!!

Opatrně! Publikace může způsobit neodolatelnou touhu mít syna.

Lekce dějepisu

Příběh za vytvořením společnosti, vydané společností Pixar k 80. výročí LEGO:

Společnost nyní vyrábí asi 20 miliard dílů ročně, tedy více než 630 kusů za sekundu. V proudu modelová řada více než 600 různých stavebnic a náhodou je série Mindstorms jakýmsi vrcholem technického myšlení, nejpropracovanější stavebnicí. Zkrátka umožňuje vyrábět plnohodnotné roboty.

Podle Wikipedie série LEGO Mindstorms byl poprvé představen v roce 1998. O 8 let později (v roce 2006) se zrodila sada LEGO Mindstorms NXT 1.0 a již v roce 2009 sada LEGO Mindstorms NXT 2.0. Dnes budeme mluvit o LEGO Mindstorms EV3– poslední (třetí) generace designéra terminátoru, která byla představena téměř před rokem, 4. ledna 2013 (do prodeje vstoupila až o půl roku později).

Rozdíly mezi EV3 a NXT 2.0

Dalším rozdílem je, že série NXT se prodávala v několika verzích (v různých letech) a představovala různé sady, základní a zdrojové. Nová EV3 to s tím má jednodušší - zatím se prodává v základní verzi - (601 dílů), ze kterých se dá vyrobit hromada věcí. Pokud si ale přejete, můžete si pořídit základní sadu (541 dílů) s dalšími senzory a díly (nikdo vás neobtěžuje používat díly od běžných konstruktérů). Mimochodem, pozor na pětimístná čísla článků – na toto číslování přešla společnost v roce 2013.

Co se kompatibility týče, zde se udělalo vše možné. Všechny senzory a motory NXT jsou kompatibilní s EV3 a jsou uznávány jako NXT. Senzory EV3 nefungují s NXT, ale motory EV3 se zdají být kompatibilní. Kostku NXT lze naprogramovat pomocí softwaru EV3, ale některé funkce nemusí být dostupné, ale nebude možné naprogramovat kostku EV3 pomocí softwaru NXT bez řešení třetích stran.

Uvnitř krabice

Součástí krabice je ve skutečnosti (pokud ji rozstřihnete) dráha s různými barevnými zónami, kterou lze použít pro roboty s barevným senzorem.

Všechny díly jsou úhledně umístěny v sáčcích, sada obsahuje návod a sadu samolepek. Pojďme se v rychlosti podívat na to, co je součástí sady.

Já sám EV3, alias intelektuální blok, aka srdce systému, alias „cihla“ nebo „kostka“. Slouží jako řídicí centrum a elektrárna pro vašeho robota a má následující funkční prvky:

– Multifunkční monochromatický displej s rozlišením 178x128
– Šestitlačítkové ovládací rozhraní s funkcí změny podsvícení (3 barvy) pro indikaci provozního režimu
– 4 vstupní porty (1, 2, 3, 4) pro připojení senzorů
– 4 výstupní porty (A, B, C, D) pro provádění příkazů
– 1 miniUSB konektor pro připojení EV3 k počítači
– 1 hostitelský port USB (například pro připojení několika EV3 v jednom řetězci)
– 1 slot pro paměťové karty microSD (až 32 GB) – pro zvýšení množství dostupné paměti EV3
– Vestavěný reproduktor

EV3 Brick také podporuje Bluetooth, WiFi (přes USB adaptér NETGEAR WNA1100 Wireless-N 150) a má softwarové rozhraní, což vám umožní vytvářet programy a konfigurovat protokolování dat přímo na EV3 Brick.

» Velký servomotor EV3 (2 kusy). Navrženo pro spolupráci s mikropočítačem EV3 a má vestavěný snímač otáčení s přesností měření až 1 stupeň. Pomocí tohoto senzoru lze motor propojit s dalšími motory, což umožňuje robotu pohybovat se konstantní rychlostí. Snímač otáčení lze navíc použít také v různých experimentech k přesnému odečítání údajů o vzdálenosti a rychlosti.

– Vestavěný snímač otáčení s přesností měření až 1 stupeň
– Maximální otáčky až 160-170 ot./min
– Maximální točivý moment 40 Ncm

» Střední servomotor EV3. Ideální pro úkoly, kde je rychlost a odezva stejně jako velikost robota důležitější než jeho nosnost.

– Vestavěný snímač otáčení s přesností měření až 1 stupeň
– Maximální otáčky až 240-250 ot./min
– Maximální točivý moment 12 Ncm
– Automatická identifikace software EV3

» Snímač barev (EV3). Schopný detekovat 8 různých barev, i když může být také použit jako světelný senzor.

– Měří odražené červené světlo a okolní světlo, od úplné tmy po jasné sluneční světlo
– Zachytí a identifikuje 8 barev
– Rychlost dotazování až 1 kHz
– Automatická identifikace pomocí softwaru EV3

» Dotykový senzor (EV3). Umožňuje robotovi reagovat na doteky, rozpoznává tři situace: dotyk, kliknutí a uvolnění. Je také schopen určit počet kliknutí, jednorázových i vícenásobných.

» Digitální IR senzor (EV3). K detekci přiblížení robota. Také je schopen zachytit IR signály z IR majáku, což umožňuje vytvoření dálkově ovládaných robotů, navigační systémy překonat překážky.

– Přibližte se/odstraňte měření v okruhu 50-70 cm
– Detekční rádius IR signálu až 2 metry
– Až 4 jednotlivé kanály příjmu signálu
– Příjem příkazů dálkového IR ovládání
– Automatická identifikace pomocí softwaru EV3

» Dálkový infračervený maják. Navrženo pro použití s ​​IR senzorem EV3. Maják vysílá IR signál, který snímá senzor - lze použít jako dálkové ovládání dálkové ovládání Mikropočítač EV3, přenášející signály do IR senzoru.

– Až 4 samostatné kanály pro přenos signálu (přepínání přímo na těle)
- Má tlačítko a přepínač pro zapnutí / vypnutí
– Když je IR maják v provozu, rozsvítí se zelená LED
– Automatické vypnutí při nečinnosti déle než 1 hodinu
- Dosah až 2 metry

Samostatný sáček obsahuje vodiče pro připojení senzorů a motorů ke kostce a také USB kabel pro připojení kostky k počítači.

Za zmínku stojí dva důležité body. Za prvé, existují další Lego senzory, jako jsou:

» Gyroskopický senzor (EV3). Digitální gyroskopický senzor EV3 dokáže měřit rotační pohyb robota a také detekovat změny v jeho pohybu a poloze. Režim měření úhlu s přesností ± 3 stupně; vestavěný gyroskop detekuje rotace s točivým momentem až 440 stupňů/s; dotazovací frekvence až 1 kHz.

» Ultrazvukový senzor (EV3). Generuje zvukové vlny a zaznamenává jejich odrazy od objektů, čímž měří vzdálenost k objektům. Může být také použit v režimu sonaru, který vysílá jednotlivé vlny. Dokáže zachytit zvukové vlny, které budou spouštěčem spuštěných programů. Měří vzdálenosti od 1 do 250 cm a přesnost měření je ± 1 cm.

A za druhé podporuje senzory a další příslušenství od výrobců třetích stran, jako jsou HiTechnic a Mindsensors – ty nabízejí všemožné joysticky, infračervené senzory vzdálenosti, magnetické senzory, kompasy, gyroskopy, akcelerometry, časovače, multiplexery, kulové klouby atd. Pokud se tedy zeptáte sami sebe, můžete najít spoustu zajímavých věcí.

Obecně, jak jste již pochopili, LEGO je pro skutečné kluky!

První model

Zpočátku jsem byl překvapen, protože i ty nejjednodušší sady (seriály jako LEGO Creator) vždy obsahují několik návodů, ale pak se najednou ušetřil papír nebo v krabici nebylo místo. Ukázalo se... že pouze na oficiálních stránkách je navrženo sestavit 17 různých robotů ze sady dílů! Proto by bylo 17 pokynů v krabici opravdu nadbytečných (jak pro logistiku, tak pro přírodní lesy). Zde jsou názvy robotů: EV3RSTORM, GRIPP3R, R3PTAR, SPIK3R a TRACK3R. ROBODOZ3R, BANNER PRINT3R, EV3MEG, BOBB3, MR-B3AM, RAC3 TRUCK, KRAZ3, EV3D4, EL3CTRIC GUITAR, DINOR3X, WACK3M a EV3GAME - pokyny pro ně bude nutné stáhnout z internetu, stejně jako software pro připojení EV3 počítač.

Návod je velmi podrobný, je těžké ho zkazit. Řekl synže díly v sáčcích nejsou moc dobře zabalené - na první stránce možná budete muset otevřít 3 různé sáčky, ale to jsou také drobnosti.

Kostku EV3 je potřeba napájet, k čemuž můžete použít baterii (není součástí balení) nebo 6 AA baterií. Do budoucna budou k napájení IR majáku (aka dálkového ovládání) potřeba 2 další baterie (ale ty růžové).

Dítě (7 let) sestavilo první model asi za 30 minut.

Ukázalo se, že tento proces není tak vzrušující jako například skládání modelů LEGO Technics - návod navrhuje sestavit robota, který zdaleka není nejzajímavější: obsahuje pouze velké části, mezi nimiž byly téměř všechny senzory a motory - zřejmě demonstrovat fungování každého z nich.

Výsledek ale předčil všechna dětská očekávání – poprvé sestavil model, který se mohl sám pohybovat: dopředu a dozadu, otáčet se, otáčet se na místě, kroutit chapadly...

Spuštění se provádí z kostky EV3, pro kterou musíte stisknout několik tlačítek na předním panelu. Některé akce lze naprogramovat přímo na kostce: vyberte počet iterací, upravte posuv zvukový signál a tak dále - nemůžete říct všechno v jednom článku, kouřové příručky.

Software

Pro dítě je nejjednodušší začít se softwarem nabízeným výrobcem, který je dostupný pro Windows i OS X. V druhém případě váží distribuce 666 MB a nainstalovaná aplikace zabere gigabajt. Jmenuje se LEGO Mindstorms EV3 Home Edition a byl vyvinut ve spolupráci se známou společností LabView. Na webu LEGO je poměrně hodně vzdělávacích programovacích materiálů.

Ihned po spuštění se před námi objeví interaktivní „garáž“ robotů, které lze sestavit ze sady:




Vybereme si tu, která se nám líbí, a začneme sestavovat: uvidíme interaktivní montážní návody, videa a také výběr různých misí, které lze se sestaveným robotem splnit. Proto distribuce tolik vážila.








Nevidím smysl vše podrobně popisovat: aplikaci si rychle stáhnete sami a uvidíte, co tam je a na jaké úrovni. Zmíním jen jeden z nedostatků, na který si pamatuji nejvíce: rozhraní není nejpřívětivější (zejména pro děti) - aplikace zavání nějakým bankovním klientem.

Nutno ještě jednou podotknout, že kostku EV3 lze na operačních sálech ovládat z chytrého telefonu Systémy Android nebo iOS, pro které existují samostatné aplikace.

Pokud by toto všechno nestačilo, můžete zvýšit stupeň hardcore. Pro kostku EV3 existují různé firmwary, které umožňují rozšířit její možnosti, rychlost atd. Zde je například alternativní firmware leJOS EV3 - firmware s jvm, který umožňuje programovat EV3 v Javě. Chcete to v jiném jazyce? Dobře, Google – na výběr máte téměř 60 možností: ASM/C/C++/Perl/Python/Ruby/VB/Haskell/Lisp/Matlab/LabVIEW a mnohem, mnohem více.

Nebudu o tom mluvit podrobněji z několika důvodů: za prvé jsem úplný falešný programátor (všechny naděje jsou v mém synovi), za druhé se nám zatím podařilo sestavit pouze jeden model (a to Druhý si vezmu o víkendu) a - za třetí - už jste si objednali tohoto designéra a brzy se sami dozvíte;) Ale vážně, článek je už teď obrovský - je lepší si prostudovat dva odkazy: jednou a dvakrát.

No a dalším velkým plusem jsou LEGO komunity, kterých je po celém světě spousta. Můžete si být jisti, že v jakékoli fázi experimentů s roboty budete vždy schopni najít stejně smýšlející lidi a ty, kteří mohou pomoci s řešením problému. Kromě přátelských komunit je jich obrovské množství různé instrukce, modely, zdroje, videa a školicí materiály. To vše znamená jediné: s Mindstorms se nebudete nudit.

Pro a proti

Ale našel jsem jen jednu opravdu podstatnou nevýhodu: cenu. Ještě v létě se dalo LEGO Mindstorms EV3 koupit za 14-15 tisíc, ale rychlý růst kurzu evergreen prezidenta cenu zvýšil na 17 tisíc. Někdo řekne: " ano, skvělý designér... ALE DRAHÉ!„A bude mít pravdu. Při studiu stavebnice a jejích schopností mě uchvátilo množství prostředků, které byly do její tvorby investovány; Chápu, že je tam spousta elektroniky a všeho ostatního... ale pořád se nemůžu smířit s náklady na designéra. Za tyto peníze můžete dostat člověka z vězení (s) výběrem mnoha dalších dárků: kvadrokoptérou, rádiem řízeným modelem spalovacího motoru, plnohodnotným elektrickým motocyklem, ročním kurzem ve sportovní sekci, tabletem. .. a spoustu věcí! Ale můžete jít sportovat kdykoli a zdá se, že to není zrovna dárek, ale stejná kvadrokoptéra bude bzučet až do první vážné poruchy. Lego je v tomto ohledu mnohem trvalejší dárek, spojující podnikání s potěšením, s nereálně velkým potenciálem. Ano, můžete se také naučit programovat na stejném tabletu, ale když nemáte možnost si výsledek své práce skutečně osahat rukama, není to tak vzrušující. Tak se rozhodněte sami.

Ach ano. Výrobce umístí tuto sadu pro děti od 10 let, ale o hraní se zajímalo i 7leté dítě - proces rychlého vývoje začal. kolik si myslíš tihle chlapi a kdy si koupí své první Porsche?)

Konec

Šťastný nový rok!

USB připojení

LEGO Mindstorms EV3 lze připojit k PC nebo jinému EV3 přes USB. Rychlost a stabilita připojení v v tomto případě lepší než jakákoli jiná metoda, včetně Bluetooth.

LEGO Mindstorms EV3 má dva USB porty.

Komunikace mezi LEGO EV3 a dalšími LEGO EV3 kostkami v režimu daisy chain.

Režim Daisy chain se používá k propojení dvou nebo více LEGO EV3 kostek.

Tento režim:

• navrženo pro připojení více než jednoho LEGO Mindstorms EV3;
• slouží k připojení více snímačů, motorů a dalších zařízení;
• umožňuje komunikaci mezi několika LEGO Mindstorms EV3 (až 4), což nám dává až 16 externích portů a stejný počet interních portů;
• umožňuje ovládat celý řetěz z hlavního LEGO Mindstorms EV3;
• nemůže fungovat s aktivní připojení Wi-Fi nebo Bluetooth.

Chcete-li povolit režim sériového připojení, přejděte do okna nastavení projektu a zaškrtněte políčko.

Když je zvolen tento režim, pak pro jakýkoli motor můžeme vybrat blok EV3, který bude použit, a potřebné senzory.

Tabulka ukazuje možnosti použití bloků EV3:

Připojení přes Bluetooth

Bluetooth umožňuje LEGO Mindstorms EV3 připojit se k PC, dalším LEGO Mindstorms EV3, chytrým telefonům a dalším zařízením Bluetooth. Komunikační dosah podle Bluetooth kanál- do 25m.

K jednomu LEGO Mindstorms EV3 můžete připojit až 7 bloků. EV3 Master Brick vám umožňuje odesílat a přijímat zprávy do každého EV3 Slave. EV3 Slave mohou posílat zprávy pouze do EV3 Master Brick, nikoli mezi sebou.

Sekvence připojení EV3 přes Bluetooth

Chcete-li propojit dva nebo více bloků EV3 navzájem přes Bluetooth, musíte provést následující kroky:

1. Otevřete kartu Nastavení.

2. Vyberte Bluetooth a stiskněte středové tlačítko.

3. Vložíme Zaškrtávací políčko viditelnost Bluetooth.

4. Zkontrolujte, zda je znak Bluetooth ("<") виден на верхней левой стороне.

5. Proveďte výše uvedený postup pro požadovaný počet EV3 cihel.

6. Přejděte na kartu Připojení:

7. Klikněte na tlačítko Hledat:

8. Vyberte EV3, ke kterému se chcete připojit (nebo ke kterému se chcete připojit) a stiskněte prostřední tlačítko.

9. První a druhý blok spojíme přístupovým klíčem.

Pokud vše uděláte správně, v levém horním rohu se objeví ikona "<>“, připojte další bloky EV3 stejným způsobem, pokud jich je více než dva.

Pokud LEGO EV3 vypnete, spojení se ztratí a budete muset opakovat všechny kroky.

Důležité: každý blok musí mít napsaný vlastní program.

Příklad programu:

První blok: Po stisknutí dotykového senzoru přenese první blok EV3 text do druhého bloku se zpožděním 3 sekund (hlavní blok).

Příklad programu pro blok 2:

Druhý blok čeká na přijetí textu z prvního bloku, a jakmile jej obdrží, zobrazí slovo (v našem příkladu slovo „Ahoj“) po dobu 10 sekund (podřízený blok).

Připojte se přes Wi-Fi

Delší komunikace je možná s Wi-Fi připojení Dongle do USB portu na EV3.

Pro použití Wi-Fi je potřeba nainstalovat speciální modul na blok EV3 pomocí USB konektoru (Wi-Fi adaptér (Netgear N150 Wireless Adapter (WNA1100), případně lze připojit Wi-Fi Dongle).

Popis prezentace po jednotlivých snímcích:

1 snímek

Popis snímku:

2 snímek

Popis snímku:

Rozhraní EV3 Brick Brick EV3 je řídicí centrum, které pohání vaše roboty. S obrazovkou, ovládacími tlačítky Brick a rozhraním EV3 Brick, které obsahuje čtyři hlavní okna, máte přístup k úžasné řadě jedinečných funkcí EV3 Brick. Mohou to být jednoduché funkce, jako je spouštění a zastavování programu, nebo složité funkce, jako je psaní samotného programu.

3 snímek

Popis snímku:

Rozhraní: Nabídka EV3 má nabídku, která se skládá ze 4 částí: Nedávné programy Navigace v souboru Brick Aplikace Brick Nastavení

4 snímek

Popis snímku:

Nedávné programy Spusťte programy nedávno stažené ze stolního počítače. Toto okno zůstane prázdné, dokud nezačnete stahovat a spouštět programy. V tomto okně se zobrazí programy, které jste nedávno spustili. Program v horní části seznamu, který je ve výchozím nastavení vybrán, je program, který byl spuštěn jako poslední.

5 snímek

Popis snímku:

Správce souborů Přístup a správa všech souborů uložených v paměti mikropočítače i na paměťové kartě. Z tohoto okna budete mít přístup ke všem souborům v EV3 Brick a budete je spravovat, včetně souborů uložených na SD kartě. Soubory jsou uspořádány do projektových složek, které kromě skutečných programových souborů obsahují také zvuky a obrázky použité v každém projektu. Soubory lze přesouvat nebo mazat pomocí navigátoru souborů. Programy vytvořené pomocí programovacího prostředí modulů a aplikací pro záznam dat modulu jsou uloženy samostatně ve složkách BrkProg_SAVE a BrkDL_SAVE.

6 snímek

Popis snímku:

EV3 Control Box Applications má 4 předinstalované aplikace: A. Port View. B. Ovládání motoru. B. IR ovládání. D. Modulové programovací prostředí.

7 snímek

Popis snímku:

A. Port View V prvním okně aplikace Port View můžete rychle vidět, ke kterým portům jsou připojeny senzory nebo motory. Pomocí ovládacích tlačítek EV3 Brick přejděte na jeden z obsazených portů a uvidíte aktuální hodnoty ze senzoru nebo motoru. Nainstalujte několik senzorů a motorů a experimentujte s různými nastaveními. Chcete-li zobrazit nebo změnit aktuální nastavení instalovaných motorů a snímačů, stiskněte prostřední tlačítko. Chcete-li se vrátit do hlavního okna aplikace modulu, klikněte na tlačítko „Zpět“.

8 snímek

Popis snímku:

B. Ovládání motoru Ovládejte pohyb vpřed nebo vzad jakéhokoli motoru připojeného k jednomu ze čtyř výstupních portů. Existují dva různé režimy. V jednom režimu budete moci ovládat motory připojené k portu A (pomocí tlačítek Nahoru a Dolů) a k portu D (pomocí tlačítek Vlevo a Vpravo). V druhém režimu ovládáte motory připojené k portu B (pomocí tlačítek Nahoru a Dolů) a portu C (pomocí tlačítek Vlevo a Vpravo). Přepínání mezi těmito dvěma režimy se provádí pomocí centrálního tlačítka. Chcete-li se vrátit do hlavního okna aplikace modulu, klikněte na tlačítko „Zpět“.

Snímek 9

Popis snímku:

IR ovládání Ovládejte pohyb vpřed nebo vzad jakéhokoli motoru připojeného k jednomu ze čtyř výstupních portů pomocí dálkového infračerveného majáku jako dálkového ovládání a infračerveného senzoru jako přijímače (infračervený senzor musí být připojen k portu 4 na kostce EV3) . Existují dva různé režimy. V jednom režimu budete používat kanály 1 a 2 na dálkovém infračerveném majáku. Na kanálu 1 budete moci ovládat motory připojené k portu B (pomocí tlačítek 1 a 2 na dálkovém IR majáku) a portu C (pomocí tlačítek 3 a 4 na dálkovém IR majáku). Na kanálu 2 budete moci ovládat motory připojené k portu A (pomocí tlačítek 1 a 2) a k portu D (pomocí tlačítek 3 a 4). V jiném režimu můžete motory ovládat stejným způsobem pomocí kanálů 3 a 4 na dálkovém infračerveném majáku. Přepínání mezi těmito dvěma režimy se provádí pomocí centrálního tlačítka. Chcete-li se vrátit do hlavního okna aplikace modulu, klikněte na tlačítko „Zpět“.

10 snímek

Popis snímku:

Programovací prostředí Brick Brick EV3 Brick je dodáván se softwarem nainstalovaným na něm. Aplikace je podobná softwaru nainstalovanému na vašem počítači. Tyto pokyny obsahují základní informace, které potřebujete, abyste mohli začít.

11 snímek

Popis snímku:

EV3 Brick Settings Toto okno vám umožňuje zobrazit a upravit různá obecná nastavení v EV3 Brick.

12 snímek

Popis snímku:

Nastavení hlasitosti Hlasitost můžete zvýšit nebo snížit na kartě Nastavení v EV3.

Snímek 13

Pokud máte nějaké dotazy, které byste chtěli vědět o novém designérovi (jak něco konkrétního funguje, proveďte experiment se senzory nebo motory) - napište nám - vyzkoušíme vaše návrhy. O EV3 se tak můžete dozvědět mnohem více ještě před uvedením do prodeje.

Nyní vše začíná revizí softwaru bloku EV3 (firmware EV3).

Jednou z vlastností nové jednotky je, že její zapnutí a vypnutí trvá dlouho. Časově je proces srovnatelný se zapnutím mobilního telefonu nebo domácího routeru, tzn. 20-30 sekund. Po zapnutí se zobrazí následující nabídka:

Jak vidíte, oproti bloku NXT se toho hodně změnilo: zlepšila se kvalita fontů, byly více prokreslené grafické prvky a zlepšilo se rozhraní oken. Za prvé je to způsobeno skutečností, že velikost obrazovky se nyní zvýšila - stala se 178 x 128 pixelů místo 100 x 64, jako je blok NXT. Rozhraní v okně s vlastními tlačítky a posuvníky naznačuje, že zařízení jako externí touchpad nyní budou mít ještě větší smysl.

Z prvního okna je možné volat programy načtené do bloku i programy vytvořené přímo na bloku. Tito. ke spuštění programu nyní musíte provést méně kliknutí než na blok NXT.

Navigace v načtených programech a také na druhou a další obrazovku (položky nabídky) se provádí pomocí ovládacích tlačítek, kterých jsou nyní 4.

Druhá obrazovka – umožňuje procházet objekty systému souborů v bloku. Systém souborů nyní podporuje tradiční hierarchii: soubory a adresáře.

Třetí obrazovka obsahuje podnabídku - aplikace, které vám umožňují provádět různé akce s blokem:

V aktuální verzi blokového softwaru existují čtyři takové aplikace:

• Zobrazit senzory
• Ovládání motoru
• Dálkové ovládání
• Programování na bloku

Výběr konkrétní položky nabídky/aplikace se provádí prostředním tlačítkem na klávesnici. A pro ukončení jakékoli položky nabídky nebo aplikace musíte stisknout tlačítko „Exit“, které je nyní umístěno odděleně od hlavních tlačítek - na levé straně pod obrazovkou.

Nyní byste se měli vrátit na třetí obrazovku a začít se seznamovat s aplikacemi. Tedy aplikace "View sensors" (Port View).

Na rozdíl od podobného režimu v bloku NXT nyní můžete vidět informace o všech 8 zařízeních připojených k bloku najednou. Deklarovaná funkce automatické detekce senzorů navíc umožňuje ručně neindikovat, který senzor je kam připojen.

Nahoře jsou zobrazeny informace z motorových kodérů, dole informace ze senzorů. Uprostřed obrazovky jsou informace o konkrétním zařízení (v konkrétním portu), které lze vybrat stisknutím ovládacích tlačítek na klávesnici. Informace zahrnují grafické znázornění senzoru, jeho název a aktuální hodnoty:

Dotykový senzor:


Gyroskopický senzor:


Barevný senzor v režimu odraženého světla:


Ultrazvukový senzor vzdálenosti:

Zde je mimochodem vidět, že snímač nyní tvrdí, že dokáže měřit vzdálenosti s přesností na milimetry a minimální naměřená vzdálenost je nyní 3 cm.

Informace z levého kodéru motoru.


Další aplikací je ovládání motoru. V podstatě umožňuje používat tlačítka k otáčení motorů. Pomocí centrálního tlačítka musíte vybrat, které motory se mají otáčet. A pak použijte dvojice tlačítek nahoru a dolů nebo doleva a doprava k otáčení konkrétních motorů.

Třetí aplikaci nebylo možné vyzkoušet, jelikož standardní dodávka výukové verze stavebnice EV3 neobsahuje infračervený senzor vzdálenosti a infračervený maják. Ale zjevně na této obrazovce můžete nakonfigurovat, které motory budou ovládány z infračerveného majáku.

Nejzajímavější aplikací je samozřejmě blokové programování. Je výrazně přepracován: program nyní může obsahovat až 16 programových prvků (bloků) a vytvořené programy lze uložit a samozřejmě znovu otevřít pro úpravy.

Po otevření aplikace pro psaní programu se zobrazí prázdná prováděcí smyčka (provede se pouze jedna iterace) a návrh na vložení prvního bloku. Pomocí tlačítka "Nahoru" můžete vložit blok.

V zobrazeném okně pro výběr bloku je k dispozici 17 bloků (6 bloků akcí a 11 bloků čekání) plus akce smazání aktuálního bloku.

Pořadí výběru a pořadí bloků určuje programátor. Neznamená to, že po každém akčním bloku musí následovat blok čekání, jak tomu bylo dříve u bloku NXT.

Vybraný blok v programu vypadá takto:

Chování bloku lze určit stisknutím středového tlačítka. U tohoto bloku můžete například změnit úhel a směr otáčení robota nebo úplně zastavit motory (například po předchozím čekání).

Přesunutím „kurzoru“ doleva nebo doprava můžete vložit další blok:

Například blok čekání události na senzoru vzdálenosti:

A změňte jeho chování (událost nastane, pokud bude vzdálenost větší než 60 cm):

Bloky lze vkládat mezi existující bloky nebo dokonce na začátek programu.

Zde jsou další příklady čekacích bloků:

Časový blok čekání (lze přesně nastavit, jak dlouho čekat):


Nebo blok pro čekání na událost z gyroskopického senzoru (lze nastavit úhel natočení senzoru).


Opět je třeba poznamenat, že funkce automatické detekce senzoru zjednodušuje proces programování na jednotce. Již není třeba dodržovat pravidlo, že určitá čidla musí být připojena k určitým portům.

Pokud je třeba program provést několikrát, lze změnit počet iterací řídicí smyčky:

Program se spouští výběrem úplně prvního bloku:

Po spuštění programu se na obrazovce zobrazí následující:

Program lze uložit a můžete zadat název souboru pro pozdější vyhledávání:

Písmena se vybírají pomocí klávesnice (ahoj, touchpad!)

Pokud se pokusíte zavřít neuložený program, zobrazí se následující nepříliš jasná zpráva a ozve se nepříjemný zvuk:

Vytvořený program můžete později otevřít a provést v něm změny.

Přirozeně se otevírají pouze programy vytvořené na bloku.

Na závěr bych rád ukázal, jak vypadá vypnutí bloku:

V tomto článku budeme hovořit o nové verzi návrháře - LEGO Mindstorms Education EV3. Než si ale povíme něco o inovacích EV3, pojďme se blíže podívat na stavebnice LEGO Mindstorms série.

LEGO Mindstorms je robotická stavebnice pro děti od 10 let. Díly LEGO Techniс se používají jako stavebnice pro robota - mnoho dětí je již zná ze stavebnic „Technologie a fyzika“, „Pneumatika“, . Ale postavit rám robota nestačí: musíte ho „naučit“ přijímat informace z okolí a reagovat na ně. K tomuto účelu se používají speciální zařízení - senzory: umožňují určit barvu, osvětlení, vzdálenost k blízkým objektům a mnoho dalšího. Robot může reagovat na „dráždivé látky“ pomocí motorů – buď někam jít, nebo něco udělat – například kousnout pachatele do prstu. A „mozkem“ robota je speciální programovatelná jednotka, ke které jsou připojeny všechny motory a senzory.

Přejděme ke složení sady LEGO Mindstorms EV3. Zde je to, co je součástí vzdělávací verze sady:

• 1 programovatelný blok
• 3 motory:
• 2 velké motory
• 1 střední motor
• 5 senzorů:
• 2 dotykové senzory
• 1 barevný senzor
• 1 ultrazvukový senzor vzdálenosti
• 1 gyroskop
• Baterie pro robota
• 528 dílků Lego Technic

Senzory a motory

Pojďme se podívat, co se v EV3 oproti staré verzi NXT změnilo.

Sada bude obsahovat 3 motory, ale jeden z nich se bude lišit jak velikostí, tak technickými vlastnostmi.

Zvukový senzor byl nahrazen gyroskopem. Ostatní typy senzorů zůstávají stejné.

Další funkcí je autodetekce senzorů a motorů při jejich připojení k bloku – o této funkci budu hovořit v části popisující nové programovací prostředí EV3.

Charakteristiky snímačů a motorů jsou uvedeny níže.

Velmi podobný senzoru předchozí verze. Detekuje stisknutí nebo uvolnění tlačítka a může také počítat jedno nebo více stisknutí.

Barevný senzor

EV3 Color Sensor rozpozná 7 barev a dokáže detekovat nepřítomnost barev. Stejně jako v předchozí verzi může fungovat jako světelný senzor.

Gyroskop

Gyro senzor EV3 měří rotační pohyb robota a změny jeho polohy.

Ultrazvukový snímač vzdálenosti

Ultrazvukový senzor EV3 přidal ke své hlavní funkci ještě jednu funkci – může také „poslouchat“ ultrazvukové vibrace vydávané jinými ultrazvukovými senzory.

Velký motor

Velký servomotor EV3 je velmi podobný předchozí verzi motoru NXT, ale kryt motoru je o něco větší (prakticky nyní zabírá 14x7x5 otvorů oproti dřívějšímu 14x6x5). Změnila se také montážní místa motorů a jejich typ.

Střední motor

Střední servomotor EV3 je založen na podobně dimenzovaném motoru Power Function. Jediným potřebným prostorem navíc byl snímač úhlu natočení a připojovací port. Tento motor je ideální pro práci při nízkém zatížení a vysokých rychlostech.

Senzory, motory a kabely NXT jsou kompatibilní s EV3, takže všechny dříve postavené roboty lze ovládat novou jednotkou.

Programovatelná cihla EV3

U mikropočítače EV3 došlo k vážným změnám. Ve srovnání s NXT má jednotka EV3 rychlejší procesor a více paměti. Firmware bloku EV3 je založen na volně distribuovaném OS Linux, což umožňuje vytvořit si vlastní firmware pro blok. Nyní je možné připojit robota k počítači nejen přes USB a Bluetooth, ale také přes Wi-Fi. Roboti mohou také mezi sebou „komunikovat“ přes USB, Bluetooth a Wi-Fi.

Níže je srovnávací tabulka charakteristik NXT a EV3:

Programovací prostředí

EV3 přichází s novým grafickým vývojovým prostředím založeným na LabView, podobně jako NXT-G. Bude fungovat, stejně jako NXT-G, na Windows a Mac OS.

Vývojové prostředí EV3 bylo výrazně vylepšeno. Nyní lze do projektu uložit všechny materiály pro robota: programy robota, dokumentaci, výsledky experimentů, fotografie a videa. Přibyl také nástroj zoom, který umožňuje přiblížit si program, abyste například viděli celý program. Za zmínku stojí, že blok NXT lze naprogramovat pomocí nového prostředí EV3, nicméně starý blok nepodporuje všechny funkce nového programovacího jazyka.

Uvádíme hlavní inovace programovacího prostředí EV3:

• Těsná integrace programovacího prostředí s blokem:
• Přidána speciální stránka s připojeným zařízením. Umožňuje sledovat stav bloku EV3 a přijímat hodnoty ze senzorů v reálném čase.
• Senzory a motory jsou po připojení rozpoznány automaticky díky funkci auto-id. To vám umožní neuvádět, že ten a ten senzor nebo motor je připojen k tomu a tomu portu.
• Nový režim ladění:
• Během běhu programu je prováděný blok zvýrazněn. To vám umožní přesně porozumět chování programu.
• Pokud je k tomuto portu připojen další senzor nebo motor, na softwarovém bloku se rozsvítí speciální symbol.
• Přidána možnost zobrazení hodnot přenášených datovými kabely.
• Nové funkce programových bloků:
• Vzájemným provázáním bloků byl eliminován „prováděcí paprsek“, na kterém byly bloky umístěny v prostředí NXT-G.
• Bloky nemají nic takového jako panel nastavení – chování se nyní konfiguruje přímo na bloku, což vedlo k jejich zvětšení. Program je nyní mnohem snáze čitelný – okamžitě vidíte, jak jsou nakonfigurovány senzory a motory.
• Objevily se bloky „Wait for changes“, které umožňují reagovat na fakt změny hodnoty a ne na změnu na určitou hodnotu jako v NXT-G.
• Vylepšení v přenosu dat z bloku do bloku usnadňuje převod typů (nemusíte již ručně převádět například číslo na řetězec).
• Přidána možnost práce s poli.
• Bylo možné předčasné opuštění cyklu.

Kromě nového programovacího jazyka se objevily programy pro Android a iPhone\iPad pro ovládání robota. Na základě programu Autodesk Invertor Publisher byl také vytvořen program pro vytváření a prohlížení 3D instrukcí krok za krokem. V tomto programu můžete model v každé fázi sestavování škálovat a otáčet, což vám umožňuje stavět složitější roboty podle pokynů.

Základní roboti

Vzdělávací sada obsahuje návod na sestavení 5 robotů:

Třídič barev
Klasický úkol třídění předmětů (v tomto případě dílků Lego) podle barev.

Gyro chlapec
Robot Segway, který používá k vyvážení gyroskop.

Štěně
Robotický pes, kterého můžete hladit a krmit. Taky umí spát a ulevit si :) Připomíná mi tamagoči.

Robo ruku
Umožňuje přesouvat předměty.

Pro sadu EV3 byla připravena sada zdrojů LEGO MINDSTORMS Education EV3, která vám umožní stavět další modely pomocí nových dílů.

Při psaní tohoto článku byly použity materiály z blogu nnxt.blogspot.com.