LEGO Mindstorms Roboter - unterhaltsame Robotik

Der Konstrukteur von LEGO Mindstorms besteht aus einer Reihe elektronischer Einheiten und Gegenstücke, mit denen ein programmierbarer Roboter erstellt werden kann. LEGO stellte 1998 das erste Mindstorms-Kit vor und 8 Jahre später, 2006, wurde die erste Version des LEGO Mindstorms NXT 1.0-Kits veröffentlicht. Nach weiteren 3 Jahren wurde 2009 die zweite Version des Kits - LEGO Mindstorms NXT 2.0 - veröffentlicht. 2013 wurde schließlich das LEGO Mindstorms EV3-Set zum Verkauf angeboten.

Das LEGO Mindstorms-Kit enthält sowohl Standard-LEGO-Teile wie Achsen, Zahnräder, Balken, Räder und Servomotoren als auch Motoren, Sensoren und eine programmierbare Einheit. Diese Sets sind in Ressourcen und Basis unterteilt.

Das Basisset von LEGO MINDSTORMS NXT hat drei Versionen:

• Der 8527 LEGO MINDSTORMS enthält 577 Teile, hergestellt im Jahr 2006. Dies ist die erste Version der kommerziellen Suite.

• 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT-Basisset enthält 431 Teile, Version 2006. Dies ist ein Grundsatz für die Ausbildung, ein Bildungssatz;

• Der 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 enthält 619 Teile, die 2009 hergestellt wurden. Dies ist die zweite Version der kommerziellen Suite.

Jedes der drei Sets enthält eine NXT-Smart-Einheit derselben Version. Die Firmware ist unterschiedlich, kann jedoch leicht aktualisiert werden, sodass die Sets im Prinzip als gleichwertig angesehen werden können.

Das LEGO MINDSTORMS Education Resource Set hat zwei Versionen:

• 9648 LEGO MINDSTORMS Bildungsressourcenset;

• 9695 LEGO MINDSTORMS Bildungsressourcenset.

Resource Kit 2010 Release enthält 817 Teile, sie sind vielfältiger.

Das 2013 LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 Base Kit ist in einer Version 31313 erhältlich und enthält 601 Teile. "EV" steht für Evolution.

LEGO Mindstorms-Kits sind mit Steuergeräten auf Mikrocontrollern verschiedener Versionen von RCX, NXT und EV3 ausgestattet. Im Moment gibt es drei davon, zusätzlich gibt es Modifikationen 1.0; 2,0 und 3,0.

Die große Anzahl an Sensoren, die mit den LEGO Mindstorms geliefert werden, eröffnet große Möglichkeiten für Kreativität. Sensoren sind auch von Drittherstellern wie Mindsensors und HiTechnic erhältlich. Hier nur einige Beispiele für Standardsensoren für LEGO Mindstorms NXT: NXT-Servomotor-Drehzahlmesser, NXT-Ultraschall-Abstandssensor, NXT-Berührungssensor, NXT-Schallsensor, NXT-Lichtsensor. Im Allgemeinen ist die Liste ziemlich umfangreich.

Werfen wir einen Blick auf das LEGO MINDSTORMS EV3 Kit.

Was die EV3-Füllung betrifft, ist das Smart-Gerät mit einem 300-MHz-MHz-Sitara AM1808 (ARM9) -Prozessor von Texas Instruments ausgestattet, verfügt über 64 MB RAM, 16 MB Flash-Speicher und einen microSDHC-Steckplatz für Speicherkarten mit bis zu 32 GB. Bei Vorhandensein eines USB-Hosts und Bluetooth ist Wi-Fi über USB-Dongle möglich, Apple-Geräte werden unterstützt. Das Gerät ist außerdem mit einem monochromen LCD-Display mit einer Auflösung von 178 x 128 ausgestattet. Alle Motoren und NXT-Sensoren sind vollständig mit der EV3-Einheit kompatibel. Der NXT-Block kann übrigens für EV3 programmiert werden, einige Funktionen sind jedoch nicht verfügbar.

Die Box mit dem Designer kann mit mehrfarbigen Zonen in die Spur eingesetzt werden, und Farbsensoren interagieren perfekt mit ihnen. Die Teile in der Box werden zunächst in mehreren separaten Beuteln angeordnet. Darüber hinaus gibt es eine Reihe von Aufklebern und Anweisungen.

Die EV3 Intelligent Box ist das Herz des Designers. Die Stromversorgung erfolgt über 6 Finger-Batterien. Es gibt 6 Tasten zur Steuerung und die Hintergrundbeleuchtung verfügt über drei Farbanzeigemodi. Es gibt 4 Eingangsanschlüsse zum Anschließen von Sensoren sowie 4 Befehlsausgangsanschlüsse. So schließen Sie das Gerät an einen Computer an: eine Mini-USB-Buchse, einen USB-Host-Anschluss zum Organisieren von Verbindungen, einen integrierten Lautsprecher und, wie bereits erwähnt, einen Speicherkartensteckplatz. Über die Programmoberfläche können Sie Programme direkt aus dem Block erstellen und konfigurieren.

Zusätzlich zur Smart Unit enthält das Kit:

2 große Servomotoren mit präzisen Rotationssensoren, die 170 U / min mit einem maximalen Drehmoment von 40 Ncm entwickeln können.

Es gibt auch einen mittleren Servomotor, das Drehmoment ist geringer - bis zu 12 Ncm, die Geschwindigkeit kann jedoch 250 pro Minute erreichen.

Farb- und Lichtsensor mit der Fähigkeit, 8 Farben mit einer Abtastrate von bis zu 1 kHz zu unterscheiden.

Berührungssensor, der ein Klicken erkennen, berühren, loslassen und deren Anzahl zählen kann.

Für die Fernbedienung geeigneter IR-Abstandssensor, der auch aus 2 Metern Entfernung ein Signal empfangen kann, mit einem Entfernungsmessungsbereich in einem Radius von bis zu 70 cm. Für den individuellen Empfang von Signalen stehen 4 Kanäle zur Verfügung, Steuerbefehle.

Infrarot-Leuchtfeuer für IR-Sensor, kann als Fernbedienung verwendet werden. Auf dem Gehäuse befinden sich eine grüne Anzeige-LED und ein Kanalwähler. Kann in 4 verschiedenen Kanälen innerhalb eines Radius von 2 Metern verraten. Wird nach einer Stunde Inaktivität automatisch heruntergefahren. Es wird von zwei kleinen Batterien betrieben.

Drähte.

Zusätzlich zu den im Kit enthaltenen Sensoren können andere Sensoren verwendet werden:

Gyroskopischer Sensor zur Messung der Drehbewegungen des Roboters mit einer Genauigkeit von 3 Grad, empfindlich für Momente bis zu 440 Grad pro Sekunde. Abfragefrequenz bis 1 kHz.

Ein Ultraschallsensor zum Messen von Entfernungen durch Senden und Empfangen reflektierter Wellen. Es kann als Sonar und als Empfänger von Schallwellen als Steuersignale fungieren. Kann Entfernungen von bis zu 2,5 Metern mit einer Genauigkeit von 1 cm messen.

Es werden nicht nur LEGO Sensoren und Zubehör unterstützt, sondern auch Modelle von Drittanbietern wie Mindsensors und HiTechnic. Dies können Joysticks, Kompasse, Beschleunigungsmesser usw. sein. Das Spektrum der verschiedenen Lösungen ist sehr, sehr breit.

Zum Programmieren des Roboters können Sie die LEGO Mindstorms EV3 Home Edition-Software für Windows oder OS X verwenden, die einfach auf der offiziellen LEGO-Website heruntergeladen werden kann. Es gibt auch eine Fülle von Firmware, Schulungsmaterialien zum Programmieren, Videos, interaktiven Anweisungen und Missionsbeschreibungen.

Natürlich kann EV3 von einem Smartphone auf Android oder iOS aus gesteuert werden, dafür gibt es separate Anwendungen. Die Programmierung ist in Java und in vielen anderen Sprachen möglich: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

Auf der offiziellen LEGO Website finden Sie 17 Modelle mit Anweisungen zum Zusammenbau verschiedener Roboter aus dem EV3-Kit. Diese Modelle sind:

TRACK3R ist ein Raupenroboter mit hoher Spurweite und vier austauschbaren Werkzeugen.

SPIK3R ist ein Skorpionroboter, der sich scharf drehen, Objekte mit einem Klauenbrecher greifen kann und ein Blitzschwanz alles abwehrt, was ihm im Weg steht.

R3PTAR - eine 35 cm große Kobra, die auf dem Boden rutschen und Objekte mit Reißzähnen mit hoher Geschwindigkeit angreifen kann.

GRIPP3R - Dieser Roboter kann Gewichte heben, eine Dose greifen, heben und werfen.

EV3STORM ist ein Kettenroboter mit vielen Missionen.

BOBB3E - Der Bobcat®-Roboterlader mit der Möglichkeit zur Fernsteuerung über die IR-Beacon-Tasten kann verschiedene Objekte bewegen oder anheben.

BANNER PRINT3R - ein Roboterdrucker. Er kann mit einem regulären Marker zeichnen und Linien zeichnen. Sie können Ihre eigene Zeichnung festlegen.

RAC3 TRUCK - ein ferngesteuerter Rennwagen. Sie können einen Trailer hinzufügen.

DINOR3X - Der Triceratops-Roboter geht und dreht sich auf vier Beinen.

KRAZ3 - Der Roboter reagiert auf das Infrarot-Leuchtfeuer seines Bug-Freundes. Sie können den Roboter auch mit einem benutzerdefinierten Programm oder Programm steuern, sodass er sich ausschließlich hinter dem Fehler bewegt.

EV3D4 - basierend auf den „Star Wars“ erstellt, kann dem Besitzer folgen, sich um das Infrarot-Leuchtfeuer bewegen, kommunizieren. Es unterstützt eine umfangreiche Reihe von Skripten, die mit der neuen EV3-Software programmiert und erweitert werden können.

EL3CTRIC GUITAR - Wenn Sie eine Saite schlagen, den Griffbretthals fingern und das Tremolo-System verwenden, können Sie auf dieser Gitarre unglaubliche Soli spielen!

EV3MEG ist ein Hilfsroboter, der sich dank eines Lichtsensors präzise entlang von Linien einer bestimmten Farbe bewegen kann. Erkennt Hindernisse im Weg und reagiert darauf. Es kann sich unabhängig und gesteuert mit einem Infrarot-Beacon bewegen.

Spiel EV3 - Der Roboter kann den Ball unter der Tasse verstecken, dann die Tassen stellenweise wechseln und Sie müssen raten, wo sich der Ball befindet. Mit dem IR-Beacon können Sie den Pegel einstellen.

MR.B3AM - misst die Länge der LEGO® Technic-Strahlen und bestimmt die Farbe und Größe der Strahlen.

ROBODOZ3R - ein Bulldozerroboter. Es kann sich unabhängig bewegen oder ferngesteuert werden.Reinigt seinen Weg, fällt herunter und drückt Gegenstände, die im Weg sind.

Aufgrund der Tatsache, dass diese Kits Sie zum Nachdenken, Modellieren, Erfinden und zur Förderung von Kreativität und Entwicklung anregen, ist es nicht verwunderlich, dass in vielen Ländern die Hochschul- und Schulbildung mit LEGO Mindstorms-Kits weit verbreitet ist.

Roboterwettbewerbe sind sehr beliebt geworden, bei denen jede Bildungseinrichtung ihre Roboterteams für Wettbewerbe einsetzen kann. Solche Wettbewerbe finden in Russland statt, dem bekanntesten dieser Veranstaltungen - dem RoboFest. Die Besten der Besten gehen zur World Robot Olympiad - WRO (World Robot Olympiad).

Wo kann man LEGO Mindstorms EV3 kaufen?

Der Preis für LEGO Mindstorms EV3 hängt vom Paket ab. Verschiedene LEGO Mindstorms-Konfigurationen, seine Lernversionen, sind im Fachhandel von LEGO Education erhältlich.

Siehe auch auf unserer Website:Geräte- und Programmier-Mikrocontroller für Anfänger