Curs de programare robot ev3 pdf. Curs de programare a roboților EV3 în mediul Lego Mindstorms EV3. Lansarea aplicației ev3-scratch-helper-app

Scopul acestui curs este să vă prezinte Lego mindstorms. Pentru a învăța cum să asamblați modelele de bază ale roboților, să le programați pentru anumite sarcini și să analizați împreună cu dvs. soluțiile de bază pentru cele mai comune sarcini de competiție.

Cursul este conceput pentru cei care fac primii pași în lumea roboticii folosind constructorul Lego mindstorms. Deși toate exemplele de roboți din acest curs sunt realizate cu setul de construcție Lego mindstorms EV3, programarea roboților este explicată folosind mediul de dezvoltare Lego mindstorms EV3 ca exemplu, totuși, proprietarii Lego mindstorms NXT se pot alătura studiului acestui curs și noi sper că vor găsi ceva prea util pentru ei înșiși...

1.1. Ce este în set? Clasificarea pieselor, fixarea pieselor între ele, unitatea principală, motoare, senzori

Să începem cu Lego mindstorms EV3. După ce am imprimat constructorul, vom găsi în el o mare varietate de detalii. Dacă sunteți familiarizat cu cărămizile Lego tradiționale, dar nu ați întâlnit până acum seturile Technic Lego, s-ar putea să fiți puțin copleșit de piesele ciudate. Cu toate acestea, nu este greu să le faci față. Deci, să împărțim condiționat toate detaliile în mai multe categorii. Figura prezintă părți numite grinzi (uneori puteți găsi un nume pentru aceste părți - fascicul (grinda)) Grinzile joacă rolul unui cadru (scheletul robotului dvs.),

Orez. unu

Următorul grup de piese este folosit pentru a conecta grinzile între ele, la bloc și la senzori. Piesele cu secțiune cruciformă sunt numite osii (uneori știfturi) și servesc la transmiterea rotației de la motoare la roți și roți dințate. Detaliile similare cu cilindrii (care au un cerc în secțiune transversală) se numesc știfturi (din engleză pin - ac de păr),

Orez. 2

Figura de mai jos vă arată diferitele opțiuni pentru conectarea grinzilor folosind știfturi.

Orez. 3

Următorul grup de piese se numește conectori. Sarcina lor principală este să conecteze grinzile în planuri diferite, să schimbe unghiul de conectare al pieselor și să conecteze senzorii la robot.

Orez. 4

Să trecem la următorul grup de părți. Angrenajele sunt proiectate pentru a transfera rotația de la motoare la alte elemente ale designului robotului. De regulă, acestea sunt roți, dar, în același timp, angrenajele pot fi utilizate pe scară largă în diferite modele de roboți care nu implică rotație. Cu siguranță ne vom întâlni cu ei de mai multe ori atunci când proiectăm mecanisme complexe.

Orez. 5

Și, desigur, mișcarea în spațiu către robotul nostru este asigurată de diverse roți și omizi prezentate în set.

Orez. 6

Următorul grup de detalii are funcții decorative. Cu ajutorul lor, putem să ne decoram robotul, să îi dăm un aspect unic.

Orez. 7

Setul Lego mindstorms EV3 include două motoare mari. Motoarele acționează ca mușchi sau elemente de putere ale robotului nostru. Motoarele mari sunt cel mai adesea folosite pentru a transfera rotația roților, oferind astfel mișcare robotului. Putem spune că aceste motoare îndeplinesc același rol ca și picioarele unei persoane.

Orez. opt

Un motor mediu, care este de asemenea inclus în setul Lego mindstorms EV3, acționează ca o forță motrice pentru diferite atașamente ale robotului (gheare, module de captare, diverse manipulatoare).Prin analogie cu motoarele mari, vom atribui același rol și motor mediu pe care îl execută mâinile noastre.

Orez. 9

Senzorii incluși în setul Lego mindstorms oferă robotului informațiile necesare din mediul extern. Sarcina principală a programatorului este să învețe cum să extragă și să analizeze informațiile provenite de la senzori, apoi să dea comenzile potrivite motoarelor pentru a efectua anumite acțiuni.

Orez. 10

Ei bine, elementul principal al constructorului nostru este blocul principal EV3. Acest caz conține creierul robotului nostru. Aici se execută programul care primește informații de la senzori, o prelucrează și trimite comenzi către motoare.

Orez. unsprezece

1.2. Asamblarea unui robot cu care vom studia acest curs

Este timpul să asamblam primul nostru robot.

În prima etapă, proiectarea robotului nostru va fi după cum urmează:

  • Două motoare mari, astfel încât să putem învăța robotul nostru să se rotească
  • Doua roti motoare la care se vor transmite fortele motoarelor.
  • O roată care se rotește liber sau articulație sferică, care va oferi stabilitate robotului nostru.
  • Un bloc principal EV3 care va stoca și va executa programul nostru.
  • Câteva detalii pentru a finaliza designul.

Un astfel de robot simplu se numește robot cărucior.

Puteți încerca să experimentați sau să construiți un robot conform instrucțiunilor sugerate, în funcție de versiunea kitului dvs. EV3:

De îndată ce robotul nostru este gata, vom începe să studiem mediul de programare.

1.3. Introducere în mediul de programare

În primul rând, descărcați mediul de programare Lego mindstorms EV3. În meniul principal al programului, selectați: " Fișier" - "Proiect nou" sau apăsați „ +" , indicat de săgeata din figură.

Orez. 12

Un proiect poate conține mai multe programe. Pentru ca proiectul să fie încărcat corect în robotul nostru este necesar să folosiți doar litere ale alfabetului latin în numele proiectului și programelor!Să ne denumim proiectul lectii(lectii), iar primul program - Lectia 1(Lectia 1). Pentru a da un nume proiectului, vom folosi meniul principal al programului: „Fișier” - „Salvați proiectul ca...” Pentru a schimba numele unui program, faceți dublu clic pe numele acestuia (program) și introduceți numele dvs.

Să pornim blocul central al robotului nostru. Pentru a face acest lucru, faceți clic pe butonul de bloc central (cel mai întunecat). Folosind cablul USB livrat împreună cu kitul, conectați robotul la computer. Conectarea cu succes a robotului va fi reflectată în fila hardware a software-ului EV3 din colțul din dreapta jos al programului.

Orez. treisprezece

Dacă conectarea robotului a avut succes, atunci să începem programarea și să creăm primul nostru program.

1.4. Primul nostru program!

Să învățăm robotul nostru să înainteze o anumită distanță. În partea de jos a ecranului există o paletă de programare, fiecare culoare a paletei corespunde diferitelor grupuri de blocuri de programare. Să alegem o paletă verde "Acțiune". Conține blocuri pentru controlul motoarelor, un bloc pentru afișarea informațiilor pe ecran, un bloc pentru controlul sunetului și butoanele controlerului EV3 (blocul principal). Selectați blocul „Direcție” și trageți-l în zona de programare (zona centrală a programului).

Orez. 14

Fiecare program constă dintr-un lanț de blocuri care stabilesc o anumită acțiune sau verifică diverse condiții. Fiecare bloc are mulți parametri diferiți. Primul bloc portocaliu cu un triunghi verde în interior se numește - "Start". Cu el începe orice program pentru robotul nostru. Am instalat al doilea bloc. Repet - se numește "Direcție". Scopul său este controlul simultan a două motoare.

Orez. 15

Dar, dacă ați asamblat robotul conform instrucțiunilor propuse mai sus, atunci probabil ați observat că acesta nu conține o diagramă pentru conectarea motoarelor și a senzorilor. Este timpul să ne ocupăm de asta. Caramida EV3 are 4 porturi indicate prin numere: 1 , 2 , 3 , și 4 . Aceste porturi sunt folosite pentru conectare numai senzori. Pentru conectarea motoarelor se folosesc porturile marcate cu litere: A, B, Cși D. Puteți conecta motoarele la orice porturi libere destinate acestora. Dar în cazul unui cărucior controlat, se recomandă conectarea motoarelor la porturi: Bși C. Să luăm acum două cabluri de conectare de 25 cm lungime, motorul stâng conectați-vă la port B, A dreapta- spre port C. Această conexiune este selectată implicit în blocul „Direcție”. Un buton special, marcat cu o săgeată, este responsabil pentru modul de funcționare al unității. Pentru primul program, selectați modul: „Activați numărul de revoluții”. Sens 0 sub săgeata neagră de pe bloc înseamnă mișcare în linie dreaptă atunci când ambele motoare se rotesc cu aceeași viteză. Număr 75 setează puterea motoarelor, cu cât această valoare este mai mare, cu atât robotul nostru va merge mai repede. Număr 2 stabilește numărul de rotații ale fiecăruia dintre motoare, cu care trebuie să se rotească.

Deci, primul nostru program este gata. Îl încărcăm în robotul nostru. Pentru a face acest lucru, apăsați butonul "Descarca" pe fila hardware și deconectați cablul USB de la robot.

Orez. şaisprezece

Instalați robotul pe o suprafață plană. Folosind săgețile de pe blocul EV3, accesați folderul proiectului nostru, selectați programul Lectia 1 iar butonul central al blocului EV3 îl lansăm pentru execuție.

În a doua lecție, ne vom familiariza cu mediul de programare mai detaliat și vom studia în detaliu comenzile care stabilesc mișcarea căruciorului nostru robot, asamblate în prima lecție. Deci, să începem mediul de programare Lego mindstorms EV3, să încărcăm proiectul lessons.ev3 creat mai devreme și să adăugăm un nou program la proiect - lecția-2-1. Programul poate fi adăugat în două moduri:

  • Alege o echipă „Fișier” - „Adăugați program” (Ctrl+N).
  • Clic "+" pe fila de programe.

Orez. unu

2.1. Palete de programare și blocuri de programare

Să ne întoarcem acum ochii către secțiunea de jos a mediului de programare. Din materialul primei lecții știm deja că iată comenzile pentru programarea robotului. Dezvoltatorii au aplicat o tehnică originală și, după ce au grupat blocurile software, și-au atribuit propria culoare fiecărui grup, denumind paletele grupurilor.

Paleta verde se numește: "Acțiune":

Orez. 2

Această paletă conține blocuri de programe pentru controlul motoarelor, un bloc pentru afișarea pe ecran și un bloc pentru controlul indicatorului de stare a modulului. Acum vom începe studiul acestor blocuri de program.

2.2. Paleta verde - Blocuri de acțiune

Primul bloc de programe din paleta verde este conceput pentru a controla motorul mediu, al doilea bloc este pentru a controla motorul mare. Deoarece parametrii acestor blocuri sunt identici - să luăm în considerare setarea folosind exemplul unui bloc - un motor mare.

Orez. 3

Pentru a configura corect unitatea de control pentru un motor mare, trebuie să:

  1. Selectați portul la care este conectat motorul (A, B, C sau D) (Fig. 3 poz. 1)
  2. Selectați modul de funcționare a motorului (Fig. 3 poz. 2)
  3. Setați parametrii modului selectat (Fig. 3 poz. 3)

Cum diferă modurile? Mod: "Porniți" pornește motorul cu un parametru dat "Putere" iar după aceea, controlul este transferat la următorul bloc de program al programului. Motorul va continua să se rotească până când este oprit de următorul bloc. "Motor mare" cu regimul "Opriți" sau blocul următor "Motor mare" nu va conține alte opțiuni de execuție. Modul „Activați pentru un număr de secunde” pornește un motor mare cu putere instalată pentru numărul specificat de secunde și numai după ce timpul a trecut, motorul se va opri, iar controlul din program va trece la următorul bloc de program. Motorul se va comporta similar în moduri „Activați numărul de grade”și „Activați numărul de revoluții”: numai după ce s-a efectuat rotația setată a motorului, acesta se va opri și controlul din program va trece la următorul bloc.

Parametrul de putere (în Fig. 3 puterea este setată la 75) poate lua valori de la -100 la 100. Valorile pozitive ale puterii setează rotația motorului în sensul acelor de ceasornic, valorile negative - în sens invers acelor de ceasornic. Cu o valoare a puterii de 0, motorul nu se va roti, cu cât valoarea puterii este „mai mare”, cu atât motorul se rotește mai repede.

Parametrul de putere este setat numai cu valori întregi, parametrii: secunde, grade, rotații pot lua valori cu o fracție zecimală. Dar trebuie amintit că pasul minim de rotație a motorului este de un grad.

Separat, ar trebui spus despre parametru „Încetește la sfârșit”. Acest parametru, dacă este setat la "A frana" determină încetinirea motorului după executarea comenzii și, dacă este setat la „Depășire”, atunci motorul se va roti prin inerție până când se oprește.

Următoarele două blocuri de program "Direcție"și implementați controlul unei perechi de motoare mari. În mod implicit, motorul mare din stânga este conectat la port "V", iar cea dreaptă - spre port "CU". Dar puteți modifica porturile de conectare în setările blocului în conformitate cu cerințele designului dvs. ( Orez. 4 poz. unu).

Orez. 4

Parametru "Direcție" (Orez. 4 poz. 2) poate lua valori de la -100 la 100. Valorile negative ale parametrului fac robotul să vireze la stânga, cu o valoare de 0 robotul se mișcă drept, iar valorile pozitive îl fac pe robot să vireze la dreapta. Săgeata de deasupra parametrului numeric își schimbă orientarea în funcție de valoare, sugerând astfel direcția de mișcare a robotului ( Orez. 5).

Orez. 5

Bloc de program „Control independent al motorului” arată ca un bloc software "Direcție". De asemenea, antrenează două motoare mari, doar în locul parametrului "Direcție" devine posibilă controlul independent al puterii fiecărui motor. Cu o valoare egală a parametrului "Putere" pentru motorul din stânga și din dreapta, robotul se va mișca în linie dreaptă. Dacă unui motor i se aplică o valoare negativă a puterii (de exemplu -50) și celui de-al doilea motor se aplică o valoare pozitivă (de exemplu 50), atunci robotul se va întoarce pe loc ( Orez. 6).

Orez. 6

Modurile de funcționare ale acestor blocuri sunt similare cu modurile unității de control pentru un motor, prin urmare, nu este necesară o descriere suplimentară ...

2.3. Mișcare rectilinie, întoarceri, oprire la fața locului

Deci, acum putem scrie un program pentru mișcarea robotului de-a lungul oricărei rute.

Sarcina 1: Conduceți direct cu 4 rotații ale motorului. Întoarceți-vă. Conduceți 720 de grade.

Soluție ( Orez. 7):

  1. Folosind blocul de program „Direcție”, conduceți înainte cu 4 ture.
  2. Folosind blocul de program „Control independent al motorului”, întoarceți-vă pe loc (valoarea gradului va trebui selectată experimental).
  3. Folosind blocul de program „Direcție”, conduceți înainte cu 720 de grade.

Notă: De ce a trebuit să selectez valoarea gradelor în viraj blocul 2?. Nu este 360 grade - valoarea dorită? Nu dacă setăm valoarea parametrului „Grade” egal 360 , apoi vom forța arborii motoarelor din stânga și din dreapta robotului nostru să se rotească cu valoarea dorită. La ce unghi robotul se va roti în jurul axei sale depinde de dimensiunea (diametrul) roților și de distanța dintre ele. Pe Orez. 7 valoarea parametrului „Grade” egală 385 . Această valoare permite robotului, asamblat conform instrucțiunilor robot mic 45544 se întoarce în jurul propriei axe. Dacă aveți alt robot, atunci va trebui să alegeți o altă valoare. Această valoare poate fi găsită matematic? Da, dar despre asta vom vorbi mai târziu.


Orez. 7

Sarcina 2: Instalați orice obstacol pe o suprafață plană (un borcan, un cub, o cutie mică), marcați punctul de pornire pentru robotul dvs. Creați un nou program în proiect: lecția-2-2, care permite robotului să ocolească obstacolul și să se întoarcă la punctul de plecare.

Câte blocuri de programare ați folosit? Împărtășește-ți succesul în comentariile la lecție...

2.4. Ecran, sunet, indicator de stare modul

Bloc de program "Ecran" permite afișarea textului sau a graficelor pe ecranul LCD al cărămizii EV3. Ce aplicație practică ar putea avea acest lucru? În primul rând, în etapa de programare și depanare a programului, puteți afișa citirile curente ale senzorului pe ecran în timp ce robotul funcționează. În al doilea rând, puteți afișa pe ecran numele etapelor intermediare ale execuției programului. Și în al treilea rând, cu ajutorul imaginilor grafice, puteți „reanima” ecranul robotului, de exemplu, folosind animație.

Orez. opt

Bloc de program "Ecran" are patru moduri de operare: mod "Text" vă permite să afișați un șir de text pe ecran, modul "Forme" vă permite să afișați una dintre cele patru forme geometrice pe ecran (linie, cerc, dreptunghi, punct), mod "Imagine" poate afișa o singură imagine. Puteți selecta o imagine dintr-o colecție bogată de imagini sau puteți să o desenați pe propria dvs. folosind un editor de imagini. Modul „Resetare fereastra” resetează ecranul EV3 Brick la ecranul cu informații standard afișat în timp ce programul rulează.

Orez. 9

Luați în considerare parametrii blocului de program "Ecran"în mod "Text" (Fig. 9 poz.1). Șirul care urmează să fie afișat pe ecran este introdus într-un câmp special (Fig. 9 poz. 2). Din păcate, în câmpul de introducere a textului pot fi introduse numai litere din alfabetul latin, numere și semne de punctuație. Dacă modul „Șterge ecranul” setat la valoare "Adevărat", ecranul va fi șters înainte de afișarea informațiilor. Prin urmare, dacă trebuie să îmbinați ieșirea curentă cu informațiile aflate deja pe ecran, atunci setați acest mod la "Minciună". Moduri "X"și "Y" determinați punctul de pe ecran de la care începe producția de informații. Ecranul EV3 Brick are 178 pixeli (puncte) lățime și 128 pixeli înălțime. Modul "X" poate lua valori de la 0 la 177, mod "Y" poate lua valori de la 0 la 127. Punctul din stânga sus are coordonatele (0, 0), cel din dreapta jos (177, 127)

Orez. 10

În timpul configurarii blocului de programare "Ecran" puteți activa modul de previzualizare (Fig. 9 poz. 3)și evaluați vizual rezultatul setărilor de ieșire a informațiilor.

În modul "Figuri" (Fig. 11 poz. 1) setările blocului de program se modifică în funcție de tipul figurii. Deci, atunci când afișați un cerc, va trebui să setați coordonatele "X"și "Y" centrul cercului, precum și valoarea "Rază". Parametru „Umplere” (Fig. 11 poz. 2) este responsabil pentru afișarea fie conturul figurii, fie zona interioară a figurii va fi umplută cu culoarea specificată în parametru „Culoare” (Fig. 11 poz. 3).

Orez. unsprezece

Pentru a afișa o linie dreaptă, trebuie să specificați coordonatele celor două puncte extreme între care se află linia dreaptă.

Orez. 12

Pentru a afișa un dreptunghi, trebuie să specificați coordonatele "X"și "Y" colțul din stânga sus al dreptunghiului, precum și al acestuia "lăţime"și "Înălţime".

Orez. treisprezece

Afișarea unui punct este cea mai ușoară cale! Specificați doar coordonatele acestuia "X"și „Y”.

Modul "Imagine", probabil cel mai interesant și mai folosit mod. Vă permite să afișați imagini pe ecran. Mediul de programare conține o bibliotecă imensă de imagini sortate pe categorii. Pe lângă imaginile existente, puteți oricând să vă creați propriul desen și, după ce l-ați inserat în proiect, să îl afișați pe ecran. ("Meniul principal al mediului de programare" - "Instrumente" - "Editor de imagini"). Când vă creați propria imagine, puteți afișa și simbolurile alfabetului rus.

Orez. 14

După cum puteți vedea, afișarea informațiilor pe ecranul principal EV3 Brick este foarte importantă pentru mediul de programare. Să ne uităm la următorul bloc de programare important "Sunet". Cu acest bloc, putem scoate fișiere de sunet, tonuri de durată și frecvență arbitrară și note muzicale către difuzorul încorporat al EV3 Brick. Să ne uităm la setările blocului de program în modul „Ton de redare” (Fig. 15). În acest mod, trebuie să setați "Frecvență" tonuri (Fig. 15 poz. 1), "Durată" sună în câteva secunde (Fig. 15 poz. 2), precum și volumul sunetului (Fig. 15 poz. 3).

Orez. 15

În modul „Reda notă”în loc de frecvența tonului, trebuie să selectați o notă pe tastatura virtuală, precum și să setați durata și volumul sunetului (Fig. 16).

Orez. şaisprezece

În modul „Reda fișierul” puteți alege unul dintre fișierele de sunet din bibliotecă (Fig. 17 poz. 1), sau prin conectarea unui microfon la computer folosind Editorul de sunet ("Meniul principal al mediului de programare" - "Instrumente" - "Editor de sunet")înregistrați propriul fișier de sunet și includeți-l în proiect.

Orez. 17

Să aruncăm o privire la opțiune „Tip de redare” (Fig. 17 poz. 2), comun pentru toate modurile blocului de program "Sunet". Dacă acest parametru este setat la "Se așteaptă finalizarea", apoi controlul va fi transferat la următorul bloc de program numai după redarea completă a fișierului de sunet sau sunet. Dacă una dintre următoarele două valori este setată, sunetul va începe redarea, iar controlul din program va trece la următorul bloc de program, doar sunetul sau fișierul de sunet va fi redat o dată sau va fi repetat până când este oprit de alt bloc de program "Sunet".

Rămâne să ne familiarizăm cu ultimul bloc de program al paletei verzi - blocul. Butoanele de control ale cărămizii EV3 au un indicator de culoare montat în jurul lor, care se poate aprinde în una dintre cele trei culori: verde, portocale sau roșu. Modul corespunzător este responsabil pentru pornirea sau oprirea indicației de culoare. (Fig. 18 poz. 1). Parametru "Culoare" setează culoarea afișajului (Fig. 18 poz. 2). Parametru "Impuls" este responsabil pentru activarea - dezactivarea modului de pâlpâire al indicației de culoare (Fig. 18 poz. 3). Cum poate fi folosită indicația de culoare? De exemplu, puteți utiliza semnale de culoare diferite în diferite moduri ale robotului. Acest lucru vă va ajuta să înțelegeți dacă programul rulează așa cum am planificat.

Orez. optsprezece

Să folosim cunoștințele acumulate în practică și să ne „colorăm” puțin programul din Sarcina 1.

Sarcina 3:

  1. Semnal de redare "Start"
  2. Activați indicația de culoare verde solidă
  3. "Redirecţiona"
  4. Conduceți direct cu 4 rotații ale motorului.
  5. Activați indicația de culoare portocalie intermitentă
  6. întoarceți-vă
  7. Activați indicația de culoare verde intermitentă
  8. Afișează imaginea pe ecran "Înapoi"
  9. Conduceți 720 de grade
  10. Semnal de redare "Stop"

Încercați să rezolvați singur problema 3, fără a căuta soluția! Noroc!

Punctul culminant al creației Lego a fost lansarea seturilor de construcție programabile LEGO Mindstorms Ev3. Jucăria este destinată copiilor cu vârsta peste zece ani.

Acum poți cumpăra mindstorms ev3 fără probleme în magazine speciale sau pe internet. Sunt ușor de programat pentru a efectua anumite acțiuni.

Configurarea mediului de programare

Înainte de a începe să scrieți comenzi pentru robot, trebuie să instalați software-ul.

Cerințe de sistem pentru computer pentru a funcționa cu lego mindstorms ev3:

  • OS Windows XP, 7, 8 sau MacOs (10.6-10.8);
  • 2 GB RAM și 750 MB spațiu pe disc.

Când instalăm mediul folosind USB, selectăm versiunea pentru profesor sau student.

După instalare, creăm un proiect care este afișat ca folder. În panoul de control, selectați ceea ce vrem să creăm, programe sau experimente. Se recomandă crearea unui experiment pentru a studia performanța senzorilor.

Programul de control al robotului este format din blocuri, operații secvențiale pe care le efectuează, la rândul său, fiecare bloc individual are propriul său mod. De exemplu, în unitatea de control al motorului, modul este capacitatea de a opri. Studiați în detaliu toate simbolurile care sunt imprimate pe ecran.

Există un meniu pe ecran, care include file:

  • acțiune;
  • managementul operatorului;
  • senzor;
  • operațiuni de date;
  • blocurile mele etc.

Folosind acest meniu, puteți programa robotul pentru diferite acțiuni. De exemplu, în fila care este responsabilă pentru funcționarea diferitelor mecanisme, puteți seta modul motor să se miște, să oprească sau să pornească. Acolo puteți seta ora, numărul și unghiul de rotație.

În blocul „sunet”, puteți programa robotul să redea semnale sonore. Aceste semnale pot fi încărcate sau înregistrate folosind un microfon. Un element important al controlului programului este partea din meniu care controlează operatorii. În ea, puteți controla acțiunea programului în sine.

Aici puteți da următoarele comenzi programului:

  • începe să te aștepți;
  • repetarea ciclului;
  • comutare între blocuri;
  • încheie ciclul.

Lego mindstorms ev3 este multitasking, găzduiește mai multe secvențe de comenzi. Puteți programa nu numai acțiunile dvs. în program, ci și secvența lor de execuție.

Combinând toate comenzile posibile din meniul corespunzător, puteți crea traiectorii complexe și tipuri de comportament al constructorului.

LEGO Education Mindstorms EV3: Programare Robohand H25:


Buna ziua. În articolele mele, vreau să vă prezint elementele de bază ale programării microcomputerului LEGO NXT Mindstorms 2.0. Pentru dezvoltarea aplicațiilor, voi folosi platformele Microsoft Robotics Developer Studio 4 (MRDS 4) și National Instruments LabVIEW (NI LabVIEW). Vor fi luate în considerare și implementate sarcinile de control automat și automatizat al roboților mobili. Vom trece de la simplu la complex.

Anticiparea unor întrebări și comentarii din partea cititorilor.

De ce NXT Mindstorms 2.0? Pentru că acest set mi s-a părut cel mai potrivit pentru proiectele mele, pentru că. microcomputerul NXT este pe deplin compatibil cu platformele MRDS 4 și NI LabVIEW, iar acest kit este, de asemenea, foarte flexibil în ceea ce privește asamblarea diferitelor configurații de robot - se petrece un minim de timp pentru asamblarea robotului.

De ce platformele MRDS 4 și NI LabVIEW? Așa s-a întâmplat istoric. În timp ce studia la cursurile de seniori ale universității, sarcina a fost de a dezvolta cursuri de formare folosind aceste platforme. În plus, platformele sunt suficient de ușor de învățat și funcțional, folosindu-le puteți scrie un program direct pentru a controla robotul, a dezvolta o interfață cu utilizatorul și a efectua testarea într-un mediu virtual (în cazul MRDS 4).

Dar cine are nevoie de aceste lecții ale tale, deja sunt o mulțime de proiecte despre robotică pe net! Cu utilizarea acestui pachet (NXT + MRDS 4 / NI LabVIEW), practic nu există articole de instruire, mediul de programare nativ este utilizat în principal și totul este complet banal în el. Oricine este interesat de robotică, programare și care are un set de NXT (și sunt mulți dintre ei), public de orice vârstă.

Limbajele de programare grafică sunt rele, iar cei care le programează sunt eretici! Limbajele de programare grafică, cum ar fi MRDS 4 și NI LabVIEW, au fără îndoială dezavantajele lor, de exemplu, concentrându-se pe sarcini înguste, dar totuși nu sunt cu mult inferioare limbajelor text în funcționalitate, mai ales că NI LabVIEW a fost dezvoltat inițial ca un simplu -a învăța limbajul pentru rezolvarea problemelor științifice și de inginerie, pentru aceasta conține multe biblioteci și instrumente necesare. Prin urmare, aceste limbaje grafice sunt cele mai potrivite pentru rezolvarea problemelor noastre. Și nu ar trebui să fim arși pe rug pentru asta.

Toate acestea par copilărești și deloc serioase! Când sarcina este de a implementa algoritmi, de a preda bazele și principiile de programare, robotică, sisteme în timp real fără a aprofunda în circuite și protocoale, atunci acesta este un instrument foarte potrivit, deși nu ieftin (în ceea ce privește kitul NXT). Deși kiturile bazate pe Arduino sunt bune pentru aceleași scopuri, acest controler aproape că nu are compatibilitate cu MRDS 4 și NI LabVIEW, iar aceste platforme au propriile lor farmece.

Tehnologiile folosite sunt produsul țărilor capitaliste în descompunere, iar autorul este un dușman al poporului și un complice al conspiratorilor occidentali! Din păcate, majoritatea tehnologiilor din domeniul electronicii și al tehnologiei informatice provin din Occident, mă voi bucura foarte mult dacă mă vor indica tehnologii similare de producție autohtonă. Deocamdată, vom folosi ceea ce avem. Și nu le spune serviciilor secrete să-mi țină ranchiuna pentru asta.

Scurtă prezentare generală a platformelor MRDS 4 și NI LabVIEW.

Permiteți-mi să adaug ceva claritate terminologiei. Sub platformă, în acest caz, ne referim la o combinație de diverse instrumente, de exemplu, limbajul VPL în MRDS, precum și mediul de execuție a aplicației, i.e. Nu există o compilare directă a aplicațiilor în fișiere executabile (*.exe).

În 2006, Microsoft a anunțat crearea unei platforme Microsoft Robotics Developer Studio(mai multe detalii în articolul Wikipedia). MRDS este un mediu de dezvoltare de aplicații orientat Windows pentru robotică și simulare. În prezent, versiunea actuală este Microsoft Robotics Developer Studio 4. Printre caracteristici: limbaj de programare grafic VPL, interfețe orientate web și Windows, mediu de simulare VSE, acces simplificat la senzori, microcontroler și actuatoare robot, suport pentru limbajul de programare C# , biblioteci pentru programare multi-threaded și execuție distribuită a aplicațiilor CCR și DSS, suport pentru multe platforme robotizate (Eddie, Boe - Bot, CoroBot, iRobot, LEGO NXT etc.).

LabVIEW (Laborator Virtual Instrumentation Engineering Workbench) este un mediu de dezvoltare și o platformă pentru executarea programelor create în limbajul de programare grafică National Instruments G (pentru mai multe detalii, vezi articolul Wikipedia). LabVIEW este utilizat în sistemele de colectare și prelucrare a datelor, precum și pentru gestionarea obiectelor tehnice și proceselor tehnologice. Ideologic, LabVIEW este foarte aproape de sistemele SCADA, dar spre deosebire de acestea, este mai axat pe rezolvarea problemelor nu atât din domeniul sistemelor de control al proceselor (sisteme automate de control al proceselor), cât din domeniul ASNI (sisteme automate de cercetare științifică) . Limbajul de programare grafică „G” utilizat în LabVIEW se bazează pe o arhitectură de flux de date. Secvența de execuție a operatorilor în astfel de limbaje este determinată nu de ordinea acestora (ca în limbajele de programare imperative), ci de prezența datelor la intrările acestor operatori. Operatorii care nu sunt legați de date sunt executați în paralel într-o ordine arbitrară. Programul LabVIEW se numește și este un instrument virtual (Eng. Virtual Instrument) și constă din două părți:

  • o diagramă bloc care descrie logica instrumentului virtual;
  • panoul frontal care descrie interfața utilizator a VI.

O scurtă prezentare generală a setului LEGO NXT Mindstorms 2.0.

Setul NXT constă dintr-o unitate de control, patru senzori și trei servo-uri. Blocul de control conține:
  • Microcontroler AVR7 pe 32 de biți cu 256 KB de memorie FLASH și 64 KB de memorie RAM;
  • Microcontroler AVR pe 8 biți cu 4 Kbytes de memorie FLASH și 512 Bytes de memorie RAM;
  • Modul radio Bluetooth V 2.0;
  • Port USB;
  • 3 conectori pentru conectarea servo-urilor;
  • 4 conectori pentru conectarea senzorilor;
  • display LCD cu o rezoluție de 99x63 pixeli;
  • difuzor;
  • conector pentru 6 baterii AA.
Senzori (seturi diferite de senzori în configurații diferite):
  • senzor ultrasonic;
  • doi senzori tactili (senzori tactili);
  • senzor de culoare.


Figura 1 - Microcomputer NXT cu senzori și actuatori conectați

Și, desigur, setul conține o varietate de piese LEGO în factorul de formă LEGO Technic, din care vor fi asamblate actuatoarele și structura de susținere.


Figura 2 - Piese în factorul de formă LEGO Technic

Scriem prima aplicație.

Să scriem prima aplicație. Să fie, în mod clasic, această aplicație să afișeze textul „Hello, World!”. Implementarea se va desfășura alternativ în MRDS 4 și NI LabVIEW, în proces vom avea în vedere specificul fiecărei platforme.

Preinstalăm platformele MRDS 4 și NI LabVIEW, în cazul MRDS 4, instalarea trebuie efectuată într-un folder a cărui cale nu este formată din chirilice (litere rusești), contul de utilizator trebuie să fie format doar din litere latine .

1. Platforma MRDS 4.
Lansăm mediul VPL (Start Menu - All Programs - Microsoft Robotics Developer Studio 4 - Visual Programming Language). Acest mediu vă permite să dezvoltați aplicații în limbajul VPL, testați într-un mediu virtual VSE. Un program VPL este o diagramă formată din blocuri interconectate. În fereastra care se deschide, pe lângă bara de comandă standard și meniul, există 5 ferestre principale:
  1. Activități de bază - conține blocuri de bază care implementează astfel de operatori precum constantă, variabilă, condiție etc.;
  2. Servicii - conține blocuri care oferă acces la funcționalitatea platformei MRDS, de exemplu, blocuri pentru interacțiunea cu orice componentă hardware a robotului, sau blocuri pentru apelarea unei casete de dialog;
  3. Proiect - combină diagramele incluse în proiect, precum și diverse fișiere de configurare;
  4. Proprietăți - conține proprietățile blocului selectat;
  5. Fereastra Diagrame - conține, direct, diagrama (codul sursă) a aplicației.

Figura 3 - Mediul de programare VPL

Să executăm următoarea secvență de acțiuni:

2. Platforma NI LabVIEW.
Pe această platformă totul este implementat aproape identic. Să începem mediul LabVIEW. În fața noastră vor apărea două ferestre, prima - Panoul frontal, este concepută pentru a implementa interfața cu utilizatorul (aspectul instrumentului virtual), a doua - Diagrama bloc, pentru a implementa logica programului.


Figura 8 - Windows din mediul LabVIEW

Vom folosi fereastra Diagramă bloc. Să facem următorii pași:

rezumat

  • Am făcut o prezentare generală a platformelor software pentru dezvoltarea aplicațiilor microcomputerului NXT.
  • Am acoperit principiile de bază ale dezvoltării aplicațiilor în platformele MRDS 4 și NI LabVIEW.
  • Familiarizați-vă cu interfața.
În articolele următoare, ne vom ocupa direct de programarea NXT-ului. Există multe tutoriale pe web pentru LabVIEW, dar foarte puține pentru VPL. Vă recomand cu căldură să studiați manualul de referință al ambelor platforme (este necesară cunoașterea limbii engleze), în aceste manuale există o mulțime de exemple care pot fi implementate fără a avea NXT, precum și următoarele cărți:
  • Programarea microcomputerului NXT în LabVIEW - Lidia Beliovskaya, Alexander Beliovsky,
  • Microsoft Robotics Developer Studio. Programarea algoritmilor de control al robotului - Vasily Gai.
În articolele mele, voi descrie doar proiectele mele, pentru că. Nu văd niciun motiv pentru a rescrie informații de la o sursă la alta. Voi accepta orice critică constructivă, voi răspunde la orice întrebări referitoare la platformele avute în vedere. Mulțumesc anticipat!

ROBOTICA

Pentru copii 7-11 ani

DE CE ROBOTICA?

Automatizarea totală și dezvoltarea inteligenței artificiale vor duce la faptul că multe profesii nu vor fi necesare în viitor. Oriunde o mașină poate înlocui o persoană, o va înlocui. Cei mai solicitați specialiști vor fi cei care vor crea și programa aceste mașini. Oferă-i copilului tău ocazia să se încerce în acest rol acum!

DE CE STUDII
ÎN CRASHPRO?

DEZVOLTAREA COMPETENȚELOR

Gândire creativă

Gândire la proiect și capacitatea de a lucra în echipă

Dezvoltarea logicii și a abilităților motorii fine

Dezvoltarea gândirii matematice

Abilitatea de a crea roboți autonomi și controlați

Programare cu Scratch

În primul rând, i-am chemat pe cei mai tari specialiști IT, practicieni, dezvoltatori. Apoi, am găsit metodologi, psihologi copii și profesori cu experiență. Am îmbinat cunoștințele primului cu competența celui din urmă și am primit cursuri educaționale care nu au analogi pe piață!

Nargiz Asadova

Director al Școlii de Profesii Viitorului „CRUSH PRO”

7-9 ani 9-11 ani

„WeDo Robotics”

Cursurile au loc o dată pe săptămână timp de 1,5 ore.
Fiecare an universitar este împărțit în 3 module.

PRIMUL AN

Modulul 1
10 lecții de 1,5 ore

  • Studiind lumea animală, înțelegem principiile de funcționare a unor mecanisme precum o macara (girafă), un elicopter (libelule), un încărcător (pelican) și altele.
  • Colectăm o broască robot, un aligator, o maimuță, un leu și alte animale. Programăm, setăm controlul vocal, studiem piese și ansambluri de bază: roți dințate, scripete și roți dințate
Modulul 2
10 lecții de 1,5 ore
  • Construim modele de aeronavă, macara, elicopter, manipulator și alte mașini. Studiem principiul de funcționare a mecanismelor, fizica, folosim ecuații și formule pentru programare.
  • Creăm un sistem de control al robotului
Modulul 2
12 lecții de 1,5 ore
  • Construim o catapultă, un droid, roboți rotunzi, o navă spațială și alte mașini complexe
  • Creăm o stație de comunicații, o stație spațială, studiem roboții care lucrează în spațiu

AL DOILEA AN

Lecția 1: Mecanismul de ridicare a liftului. Introducere în program.

Lecția 2: Libelula. Discutați probleme legate de insecte.

Lecția 3: Broasca. Discuție despre principiile de funcționare a senzorilor. Studiind broasca și construind modelul. Construirea unui model de broască din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea senzorilor pentru a rula programul. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare. Utilizarea unei bucle într-un program
Lecția 4: Pelican. Discuție despre speciile de păsări, habitatele și structura lor.


Lecția 5: Aligator. Studiul sistemelor de scripete și curele (transmisii cu curele).

Lecția 6: Lev. Studierea procesului de transfer al mișcării și conversie a energiei în model. Familiarizarea cu funcționarea inelului din acest model. Studiul leului, structura sa, habitatul. Crearea și testarea unui model în mișcare de leu. Complicarea comportamentului prin adăugarea de control vocal și programarea sunetelor pentru a fi redate în sincronizare cu mișcările leului. Înțelegerea modului în care angrenajele pot schimba direcția. Înțelegerea și utilizarea modului numeric de a seta sunetele și durata motorului.
Lecția 7: Broasca. Familiarizare cu sistemul de scripete și curele (transmisii cu curele) care funcționează în model. Analiza impactului schimbării centurii asupra direcției și vitezei de mișcare. Construirea, programarea si testarea modelului „Broasca”. Studierea procesului de transfer al mișcării și conversie a energiei în model. Studiul mecanismului cu came care funcționează în model. Înțelegerea principiilor de bază ale testării și discutarea acestora.
Lecția 8: Girafă. Studiul mecanismului pârghiei. Construiește și testează un model de girafă cu blocuri LEGO WeDo. Programarea acompaniamentului sonor corespunzător. Complicație a comportamentului datorită instalării unui senzor de înclinare pe model. Construirea și studiul unui mecanism complex. Studiul structurii, habitatului girafei. Lecția 9: Maimuță. Studiul mecanismului de pârghie și influența configurației mecanismului cu came asupra ritmului ruliului tamburului. Crearea și testarea unui model de maimuță tobă. Modificarea designului modelului prin schimbarea mecanismului cu came pentru a modifica ritmul mișcărilor pârghiilor. Programarea coloanei sonore adecvate pentru a face comportamentul modelului mai eficient.
Lecția 10: Test intermediar. (teorie, proiectare, practică)
Lecția 11: Avionul. Construirea unui model de aeronavă, testarea mișcării și a nivelului de putere a motorului.Îmbunătățirea modelului de aeronavă prin programarea de sunete care depind de citirile senzorului de înclinare. Înțelegerea și utilizarea principiului controlului sunetului și puterii motorului folosind un senzor de înclinare. Studierea procesului de transfer al mișcării și conversie a energiei în model.
Lecția 12: Instalație petrolieră. Înțelegerea conceptului și discutarea proprietăților resurselor energetice pe exemplul petrolului. Discuție despre rolul motorului cu ardere internă în dezvoltarea industrială. Construirea unui model de pompă din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de control. Folosind un mecanism cu manivelă pentru a asambla pompa. Programarea structurii conform unui algoritm care face ca turația motorului să fie dependentă de valoarea afișată a senzorului de distanță. Crearea unui program conform unui algoritm care adaugă și scade dintr-o valoare fixă. Utilizarea practică a operațiilor de adunare și scădere până la 10.
Lecția 13: Moara de vânt. Discuție despre tipurile de surse regenerabile de energie și modul de utilizare a acestora exemplu de turbină eoliană. Definiția conceptului de viteză. Construirea unui model de moară de vânt cu blocuri LEGO WeDo. Discutarea modului în care funcționează mecanismele și diferitele tipuri ale acestora și aspectele practice ale acestora. Programarea structurii după un algoritm care ține cont de rotația șurubului morii. Utilizarea citirilor senzorului de distanță pentru a efectua o operație matematică. Utilizarea adaosului într-o problemă de programare. Folosirea diviziunii la calcularea rapoartelor de transmisie.
Lecția 14: Camion de pompieri. Discutarea problemelor legate de fenomenul arderii.

Lecția 15: Stivuitor. Cunoștințe despre construcția și operarea stivuitorului. Discuție despre rolul dezvoltării roboticii în industrie și logistică. Construiți un stivuitor cu blocuri LEGO WeDo. Folosind un mecanism melcat pentru a asambla unitatea. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a crea un sistem de control al stivuitorului. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a programa sistemul de control al stivuitorului. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare
Lecția 16: Lift. Înțelegerea conceptului de mașini simple folosind exemplul unei pârghii și al unui scripete.
Înțelegerea aplicațiilor mașinilor simple în construcții pe alte construcții. Înțelegerea modului în care funcționează un lift. Construirea unui model de lift cu blocuri LEGO WeDo. Folosind un motor și un scripete pentru a modela un troliu de lift. Utilizarea unei tastaturi de computer pentru a programa sistemul de control. Măsurați și comparați măsurătorile de timp cu un cronometru.
Lecția 17: Elicopter. Discuție despre sursa port elicopterului. Comparație între proiectarea și funcționarea unei aeronave și a unui elicopter. Construirea unui model de elicopter din blocurile LEGO WeDo. Folosind un arbore pentru a asambla un elicopter. Utilizarea unui senzor de înclinare pentru a crea un sistem de control al elicopterului. Folosind un mecanism pentru a crea o unitate de elicopter. Programarea structurii conform unui algoritm care face ca turația motorului să fie dependentă de valoarea afișată a senzorului de distanță. Utilizarea instrucțiunilor condiționate și a buclelor de program. Folosind un program cu mai multe fire.
Lecția 18: Manipulator. Înțelegerea impactului dezvoltării roboticii asupra activităților umane. Discuție despre principiile alegerii soluțiilor de construcție pentru specificul sarcinilor specifice. Crearea unui model de manipulator din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a crea un sistem de control pentru manipulatori. Folosind un angrenaj melcat pentru a crea o prindere a manipulatorului. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a programa sistemul de control al manipulatorului. Utilizarea unui program multifuncțional. Utilizarea operațiilor matematice (diviziunea). Măsurați și comparați măsurătorile de timp cu un cronometru.
Lecția 19: Robinet. Discutarea principiilor de funcționare a mașinilor simple. Cunoștințe despre proiectarea și operarea macaralei. Construirea unui model de macara din blocuri LEGO WeDo. Folosind angrenaje pentru a asambla un turn de macara rotativă. Utilizarea unui senzor de înclinare pentru a crea un sistem de control al macaralei. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a programa sistemul de control al macaralei. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare.
Sesiunea 20: Test intermediar (teorie, proiectare, practică)
Lecția 21: Competiții. Test de cunoaștere a mecanismelor după trecerea tuturor celor 3 blocuri. Verificarea utilizării blocurilor de programare. Test de viteză de proiectare. Verificarea corectitudinii designului.
Activitatea 22: Droid. Înțelegerea conceptului și discutarea proprietăților sistemelor de semnalizare, securitate. Discuție despre rolul senzorilor în viața umană. Construirea unui model de druid din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de securitate. Utilizarea unui mecanism complex de colț pentru funcționarea sistemului de securitate. Programarea structurii în conformitate cu un algoritm care face ca funcționarea motoarelor și a sunetelor să fie dependentă de senzorul de distanță.
Lecția 23: Catapulta. Studiul mecanismului pârghiei. Crearea și testarea unui model de catapultă spațială. Modificarea designului modelului prin schimbarea mecanismului cu came. Construirea unui model de catapultă din blocurile LEGO WeDo. Folosind o curea de reținere. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a crea un sistem de control.
Lecția 24: Walker. Programarea structurii în conformitate cu un algoritm care face ca funcționarea motoarelor și a sunetelor să fie dependentă de senzorul de distanță. Construirea unui model de mers pe jos din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de control. Folosind un angrenaj melcat pentru a asambla un premergător.
Lecția 25: Sateliți. Studiul muncii sateliților pământului. Construcția și studiul lucrării sateliților pământului. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de control. Programarea structurii conform unui algoritm care face ca turația motorului să fie dependentă de valoarea afișată a senzorului de distanță.
Lecția 26: Joc galactic. Discutarea principiilor de funcționare a mașinilor simple. Studiul proiectării și principiilor de funcționare a transportorului. Construirea unui model de macara din blocuri LEGO WeDo. Utilizarea anvelopei pentru a asambla un transportor rotativ. Utilizarea unui senzor de înclinare pentru a crea un sistem de control al vitezei și direcției de rotație a motorului. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare.
Activitatea 27: Cunoștințe despre proiectarea și funcționarea unui rover cu mai multe roți. Discuție despre rolul dezvoltării roboticii în explorarea altor planete. Construiește un rover cu blocuri LEGO WeDo. Folosind un angrenaj melcat pentru a deplasa un robot cu tracțiune față. Folosind cuburi pentru a muta robotul ca niște roți laterale. Programarea structurii conform unui algoritm care face ca turația motorului să fie dependentă de valoarea afișată a senzorului de distanță. Construcția modelului. Scrierea unui program pentru el. Studiu de concurs.
Lecția 28: Roboți rotunzi. Cunoștințe despre proiectarea și funcționarea unui rover lunar robotic circular. Discuție despre rolul dezvoltării roboticii în explorarea altor planete. Construirea unui rover lunar din blocurile LEGO WeDo. Folosind un angrenaj melcat pentru a muta structura întregului robot. Folosind cuburi pentru a muta robotul ca niște roți laterale.
Lecția 29: Navă spațială. Discuție despre activitatea navelor spațiale și a rachetelor. Comparație între modelele de rachete și nave spațiale. Construiește o navă spațială cu blocuri LEGO WeDo. Utilizarea unui mecanism complex în construcția unei nave spațiale. Folosind senzorul de înclinare pentru a crea un sistem de control al navelor spațiale. Programarea coloanei sonore adecvate pentru a face comportamentul modelului mai eficient. Programarea structurii în conformitate cu algoritmul. Utilizarea instrucțiunilor condiționate și a buclelor de program
Lecția 30: Stația de comunicații. Planificarea si montajul statiei de comunicatii. Utilizarea practică a programelor studiate. Utilizarea cunoștințelor despre senzori și motoare pentru a construi o stație de comunicații automate. Dezvoltarea abilităților de interacțiune în grup.
Lecția 31: Stația spațială. Consolidarea cunoștințelor dobândite pe parcursul blocului de instruire. Construcția mecanismului robotizat selectat din blocuri Lego Wedo. Utilizarea senzorilor pentru control. Utilizarea mecanismelor studiate pentru asamblarea roboților pentru spațiu, rafinament. Utilizarea practică a funcțiilor într-un script, utilizarea
Lecția 32: Testul final.

Lecția 1: Robofootball.
Lecția 2: Robofootball.
Lecția 3: Robofootball.
Control robot, cursă cu obstacole, mini cursă.
Lecția 4: Robofootball.
Concursuri interne.
Sesiunea 5: remorcher
Cunoașterea regulilor, crearea unui model de robot în programul Lego Digital Designer
Sesiunea 6: remorcher
Asamblarea modelului conform propriei scheme, prima aprobare, eliminarea deficiențelor.
Sesiunea 7: remorcher
Sesiunea 8: remorcher
Concursuri interne.
Activitatea 9: Roboți plimbați
Cunoașterea regulilor, crearea unui model de robot în programul Lego Digital Designer
Lecția 10: Roboți plimbați
Asamblarea modelului conform propriei scheme, prima aprobare, eliminarea deficiențelor.
Lecția 11: Roboți care merg pe jos
Programare, rularea programului.
Lecția 12: Roboți care merg pe jos
Concursuri interne.
Sesiunea 13: Robot Tenis
Cunoașterea regulilor, crearea unui model de robot în programul Lego Digital Designer
Sesiunea 14: Robot Tenis
Asamblarea modelului conform propriei scheme, prima aprobare, eliminarea deficiențelor.
Sesiunea 15: Robot Tenis
Programare, rularea programului.
Sesiunea 16: Robot Tenis
Concursuri interne.
Sesiunea 17: Kegelring
Cunoașterea regulilor, crearea unui model de robot în programul Lego Digital Designer
Activitatea 18: Kegelring
Asamblarea modelului conform propriei scheme, prima aprobare, eliminarea deficiențelor.
Sesiunea 19: Kegelring
Programare, rularea programului.
Activitatea 20: Kegelring
Concursuri interne.
Sesiunea 21: Sumo
Cunoașterea regulilor, crearea unui model de robot în programul Lego Digital Designer
Lecția 22: Sumo
Asamblarea modelului conform propriei scheme, prima aprobare, eliminarea deficiențelor.
Lecția 23: Sumo
Programare, rularea programului.
Lecția 24: Sumo
Concursuri interne.
Lecția 25: Traiectorie
Cunoașterea regulilor, crearea unui model de robot în programul Lego Digital Designer
Lecția 26: Traiectorie
Asamblarea modelului conform propriei scheme, prima aprobare, eliminarea deficiențelor.
Lecția 27: Traiectorie
Programare, rularea programului.
Lecția 28: Traiectorie
Concursuri interne.
Lecția 29-31: Nominalizare creativă. Creați un proiect
Lecția 32: Testul final.

Lecția 1: Lecția introductivă. Introducere în designer. Construcția unui model de lift. Aflați cum funcționează motorul. Familiarizați-vă cu software-ul și programați liftul să se miște.
Lecția 2: Uși automate. Copiii vor proiecta uși automate. Va continua să funcționeze cu un motor mare;
Continuați să studiați interfața software (blocuri: pornire, motor mare, așteptare, buclă);
Lecția 3: Robot gimnast. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3; Asamblați modelul „Robot-gimnast”; Cunoașteți diferitele moduri ale motorului mare;
Ei vor continua să studieze interfața software-ului (blocuri: pornire, motor mare, așteptare).
Lecția 4: Robot de cinci minute. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3;
Asamblați modelul „Robot-cinci minute”; Va continua să funcționeze cu un motor mare;
Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție de direcție, așteptare, ciclu);
Lecția 5: Curățător de podea. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3; Asamblați modelul „Floor Washer”; Va continua să lucreze cu motoare mari; Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran);
Lecția 6: Conduceți barca. Aflați despre schimbarea treptelor de viteză. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3; Vor asambla modelul „Drive Bot”; Va continua să lucreze cu motoare mari; Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran);
Lecția 7: Speed ​​Bot. Aflați despre overdrive. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3; Asamblați modelul „Speed ​​​​Bot”; Va continua să lucreze cu motoare mari; Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran);
Lecția 8: Floare. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3; Asamblați modelul „Floare”; Pentru a vă familiariza cu conceptul de „angrenaj conic”. Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran);
Activitatea 9: Poarta
Lecția 10: Test intermediar (teorie, proiectare și programare).

Lecția 11: Robot - încărcător. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3; Asamblați modelul „Gate”; Va continua să funcționeze cu un motor mediu; Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran);
Lecția 12: Platformă de conducere. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3;
Asamblați modelul EV3 Drive Platform; Va continua să lucreze cu motoare mari; Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran);
Lecția 13: Senzor cu ultrasunete. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3;
Construiește-ți modelul de robot; Va continua să lucreze cu senzorul ultrasonic;
Continuați să studiați interfața software-ului (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran);
Lecția 14: Senzor de culoare. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3;
Construiește-ți modelul de robot; Familiarizați-vă cu funcționarea senzorului de culoare; Continuați să studiați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator);
Lecția 15: Senzor de culoare. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3; Construiește-ți modelul de robot; Familiarizați-vă cu funcționarea senzorului de culoare;
Continuați să studiați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator);
Lecția 16: Senzor giroscop. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3;
Construiește-ți modelul de robot. Familiarizați-vă cu funcționarea senzorului de culoare; Continuați să studiați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator);
Lecția 17: Robot dansant. Continuați să vă familiarizați cu setul Lego EV3;
Construiește-ți modelul de robot; Continuați să studiați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator); Vino cu propriul tău program.
Lecția 18: Cățeluș. Repetă cunoștințele despre senzori;
Construiește-ți modelul de robot; Familiarizați-vă cu funcționarea senzorului de culoare;
Lecția 19: Robofootball. Familiarizați-vă cu regulile competiției;
Identificați momentele dificile din procesul de pregătire; Creează-ți propriul robot; Învață să lucrezi în programul Lego Commander;
ZActivitatea 20: Probă intermediară (teorie, proiectare și programare).
Lecția 21: Robot de mers. Ei vor studia mecanismul de creare a unui robot de mers. Repetă cunoștințele despre senzori;
Asamblați un model de robot; Repetați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator);
Lecția 22: Robot de mers. Ei vor continua să studieze mecanismul de creare a unui robot de mers. Repetă cunoștințele despre senzori;
Construiește un model al robotului „zbură”; Repetați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator);
Lecția 23: Destinator. Repetă cunoștințele despre traiectorie; Asamblați un model de robot;
Repetați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator);
Lecția 24: Decorul cu ouă. Repetă cunoștințele despre traiectorie;
Asamblați un model de robot; Repetați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator); Un robot va fi programat pentru a decora ouăle.
Lecția 25: Sortator de culori (mini).
Lecția 26: Mută. Repetă cunoștințele despre senzorul de culoare; Asamblați un model de robot; Repetați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator, familiarizare cu blocurile de matematică și variabile);
Lecția 27: Recipient pentru bile. Repetă cunoștințele despre senzorul de culoare;
Asamblați un model de robot; Repetați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator, familiarizare cu blocurile de matematică și variabile);
Lecția 28: Recipient pentru bile. Repetă cunoștințele despre senzorul de culoare;
Asamblați un model de robot; Repetați interfața software (blocuri: pornire, direcție și direcție independentă, așteptare, ciclu, sunet, ecran, comutator, familiarizare cu blocurile de matematică și variabile);
Activitatea 29-30: Copiii își scriu proiectul. Ei vin cu un model de robot și scriu un program pentru el.

Activitatea 31: Copiii finalizează proiectul, fac ajustări. Apărați proiectele în fața părinților.

Lecția 32: Testul final.

Lecția 1: Mecanismul de ridicare a liftului. Introducere în program.
Studiul mecanismelor de bază în proiectare. Bazele programării. Asamblare mecanisme din blocuri LEGO WeDo. Folosind un motor și un scripete pentru a modela un troliu de lift.
Lecția 2: Libelula. Discutați probleme legate de insecte.
Construirea unui model al unei libelule robo. Aplicarea mecanismelor angrenate pentru deplasarea robotului. Utilizarea motorului ca motor al mecanismului. Aplicarea practică a angrenajului, utilizarea diferitelor angrenaje. Cunoașterea ciclului, blocurile de programare a motoarelor.
Lecția 3: Broasca. Discuție despre principiile de funcționare a senzorilor. Studiind broasca și construind modelul. Construirea unui model de broască din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea senzorilor pentru a rula programul. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare. Utilizarea unei bucle într-un program
Lecția 4: Pelican. Discuție despre speciile de păsări, habitatele și structura lor.
Construirea unui model de pasăre din blocurile LEGO WeDo. Folosind cicluri și standby.
Studiul muncii de angrenare crescută. Utilizarea în comun a transmisiei cu curele și roți dințate. Studiul sistemelor de scripete și curele (transmisii cu curele) și mecanismul de decelerare care funcționează în model.
Lecția 5: Aligator. Studiul sistemelor de scripete și curele (transmisii cu curele).
Studiul vieții animale. Crearea și programarea modelelor pentru a demonstra cunoștințele și capacitatea de a lucra cu instrumente digitale și diagrame de flux. Construirea și testarea unui aligator cu blocuri LEGO WeDo. Complicați comportamentul prin instalarea unui senzor de distanță pe model și sincronizarea sunetului cu mișcarea modelului.
Lecția 6: Lev. Studierea procesului de transfer al mișcării și conversie a energiei în model. Familiarizarea cu funcționarea inelului din acest model. Studiul leului, structura sa, habitatul. Crearea și testarea unui model în mișcare de leu. Complicarea comportamentului prin adăugarea de control vocal și
programarea sunetelor pentru a fi redate în sincronizare cu mișcările leului. Înțelegerea modului în care angrenajele pot schimba direcția
circulaţie. Înțelegerea și utilizarea metodei numerice de precizare a sunetelor și
durata motorului.
Lecția 7: Broasca. Familiarizare cu sistemul de scripete și curele (transmisii cu curele) care funcționează în model. Analiza impactului schimbării centurii asupra direcției și vitezei de mișcare. Construirea, programarea si testarea modelului „Broasca”. Studierea procesului de transfer al mișcării și conversie a energiei în model. Studiul mecanismului cu came care funcționează în model. Înțelegerea principiilor de bază ale testării și discutarea acestora.
Lecția 8: Girafă. Studiul mecanismului pârghiei. Construiește și testează un model de girafă cu blocuri LEGO WeDo. Programarea acompaniamentului sonor corespunzător. Complicație a comportamentului datorită instalării unui senzor de înclinare pe model.
Construirea și studiul unui mecanism complex. Studiul structurii, habitatului girafei.
Lecția 9: Maimuță. Studiul mecanismului de pârghie și influența configurației mecanismului cu came asupra ritmului ruliului tamburului. Crearea și testarea unui model de maimuță tobă. Modificarea designului modelului prin schimbarea mecanismului cu came pentru a modifica ritmul mișcărilor pârghiilor. Programarea coloanei sonore adecvate pentru a face comportamentul modelului mai eficient.
Lecția 10: Test intermediar. (teorie, proiectare, practică)
Lecția 11: Avionul. Construirea unui model de aeronavă, testarea mișcării și a nivelului de putere a motorului. Îmbunătățirea modelului de aeronavă prin programarea de sunete care depind de citirile senzorului de înclinare. Înțelegerea și utilizarea principiului controlului sunetului și puterii motorului folosind un senzor de înclinare. Studierea procesului de transfer al mișcării și conversie a energiei în model.
Lecția 12: Instalație petrolieră.Înțelegerea conceptului și discutarea proprietăților resurselor energetice pe exemplul petrolului. Discuție despre rolul motorului cu ardere internă în dezvoltarea industrială. Construirea unui model de pompă din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de control.
Folosind un mecanism cu manivelă pentru a asambla pompa. Programarea structurii conform unui algoritm care face ca turația motorului să fie dependentă de valoarea afișată a senzorului de distanță. Crearea unui program conform unui algoritm care adaugă și scade dintr-o valoare fixă. Utilizarea practică a operațiilor de adunare și scădere până la 10.
Lecția 13: Moara de vânt. Discuție despre tipurile de surse regenerabile de energie și modul de utilizare a acestora exemplu de turbină eoliană. Definiția conceptului de viteză.
Construirea unui model de moară de vânt cu blocuri LEGO WeDo. Discutarea modului în care funcționează mecanismele și diferitele tipuri ale acestora și aspectele practice ale acestora. Programarea structurii după un algoritm care ține cont de rotația șurubului morii. Utilizarea citirilor senzorului de distanță pentru a rula matematica
operațiuni. Utilizarea adaosului într-o problemă de programare. Folosirea diviziunii la calcularea rapoartelor de transmisie.
Lecția 14: Camion de pompieri. Discutarea problemelor legate de fenomenul arderii.
Construirea unui model de mașină de pompieri din blocurile LEGO WeDo. Aplicarea mecanismelor de transformare a rotației în mișcare de translație. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a modifica comportamentul robotului în funcție de poziția scării. Aplicarea practică a proprietăților angrenajului melcat și mecanismului angrenajului. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a programa sistemul de control al mașinii pompierilor. Utilizarea unei tastaturi de computer pentru a programa sistemul de control al vehiculului. Utilizarea operațiilor de adunare și scădere până la 10 în sarcina de programare.
Lecția 15: Stivuitor. Cunoștințe despre proiectarea și operarea stivuitorului Discutați rolul dezvoltării roboticii în industrie și logistică. Construiți un stivuitor cu blocuri LEGO WeDo. Folosind un mecanism melcat pentru a asambla unitatea. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a crea un sistem de control al stivuitorului. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a programa sistemul de control al stivuitorului. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare
Lecția 16: Lift.Înțelegerea conceptului de mașini simple folosind exemplul unei pârghii și al unui scripete.
Înțelegerea aplicațiilor mașinilor simple în construcții pe alte construcții. Înțelegerea modului în care funcționează un lift. Construirea unui model de lift cu blocuri LEGO WeDo.
Folosind un motor și un scripete pentru a modela un troliu de lift. Utilizarea unei tastaturi de computer pentru a programa sistemul de control. Măsurați și comparați măsurătorile de timp cu un cronometru.
ZActivitatea 17: Elicopter. Discuție despre sursa port elicopterului. Comparație între proiectarea și funcționarea unei aeronave și a unui elicopter. Construirea unui model de elicopter din blocurile LEGO WeDo. Folosind un arbore pentru a asambla un elicopter. Utilizarea unui senzor de înclinare pentru a crea un sistem de control al elicopterului. Folosind un mecanism pentru a crea o unitate de elicopter. Programarea structurii conform unui algoritm care face ca turația motorului să fie dependentă de valoarea afișată a senzorului de distanță. Utilizarea instrucțiunilor condiționate și a buclelor de program. Folosind un program cu mai multe fire.
Lecția 18: Manipulator.Înțelegerea impactului dezvoltării roboticii asupra activităților umane. Discuție despre principiile alegerii soluțiilor de construcție pentru specificul sarcinilor specifice. Crearea unui model de manipulator din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a crea un sistem de control
manipulatori. Folosind un angrenaj melcat pentru a crea o prindere a manipulatorului. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a programa sistemul de control al manipulatorului. Utilizarea unui program multifuncțional. Utilizarea operațiilor matematice (diviziunea). Măsurați și comparați măsurătorile de timp cu un cronometru.
Lecția 19: Robinet. Discutarea principiilor de funcționare a mașinilor simple. Cunoștințe despre proiectarea și operarea macaralei. Construirea unui model de macara din blocuri LEGO WeDo. Folosind angrenaje pentru a asambla o macara rotativă
turnuri. Utilizarea unui senzor de înclinare pentru a crea un sistem de control al macaralei. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a programa sistemul de control
macara. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare.
Sesiunea 20: Test intermediar (teorie, proiectare, practică)
Lecția 21: Competiții. Verificarea cunoașterii mecanismelor copiilor după trecerea tuturor celor 3 blocuri. Verificarea utilizării blocurilor de programare. Test de viteză de proiectare. Verificarea corectitudinii designului.
Activitatea 22: Droid.Înțelegerea conceptului și discutarea proprietăților sistemelor de semnalizare, securitate. Discuție despre rolul senzorilor în viața umană. Construirea unui model de druid din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de securitate. Utilizarea unui mecanism unghiular complex pentru funcționarea unei valori mobiliare
sisteme. Structurați programarea în funcție de algoritmul care face
dependența funcționării motoarelor și a sunetelor de senzorul de distanță.
Lecția 23: Catapulta. Studiul mecanismului pârghiei. Crearea și testarea unui model de catapultă spațială. Modificarea designului modelului prin schimbarea mecanismului cu came. Construirea unui model de catapultă din blocurile LEGO WeDo. Folosind o curea de reținere. Utilizarea senzorului de înclinare pentru a crea un sistem de control
Lecția 24: Walker. Programarea structurii în conformitate cu un algoritm care face ca funcționarea motoarelor și a sunetelor să fie dependentă de senzorul de distanță. Construirea unui model de mers pe jos din blocurile LEGO WeDo. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de control. Folosind un angrenaj melcat pentru a asambla un premergător.
Lecția 25: Sateliți. Studiul muncii sateliților pământului. Construcția și studiul lucrării sateliților pământului. Utilizarea unui senzor de distanță pentru a construi un sistem de control. Structurați programarea în funcție de algoritmul care face
viteza motorului față de valoarea afișată a senzorului de distanță.
Activitatea 26: Joc galactic. Discutarea principiilor de funcționare a mașinilor simple. Studiul proiectării și principiilor de funcționare a transportorului. Construirea unui model de macara din blocuri LEGO WeDo. Utilizarea anvelopei pentru a asambla un transportor rotativ. Utilizarea unui senzor de înclinare pentru a crea un sistem de control al vitezei și direcției de rotație a motorului. Utilizarea unui operator condiționat într-o problemă de programare.
Activitatea 27: Cunoștințe despre proiectarea și funcționarea unui rover robotizat cu mai multe roți. Discuție despre rolul dezvoltării roboticii în explorarea altor planete. Construiește un rover cu blocuri LEGO WeDo. Folosind un angrenaj melcat pentru a deplasa un robot cu tracțiune față. Folosind cuburi pentru a muta robotul ca niște roți laterale. Programarea structurii conform unui algoritm care face ca turația motorului să fie dependentă de valoarea afișată a senzorului de distanță. Construcția modelului. Scrierea unui program pentru el. Studiu de concurs.
Lecția 28: Roboți rotunzi. Cunoștințe despre proiectarea și funcționarea unui rover lunar robotic circular. Discuție despre rolul dezvoltării roboticii în explorarea altor planete. Construirea unui rover lunar din blocurile LEGO WeDo. Folosind un angrenaj melcat pentru a muta structura întregului robot. Folosind cuburi pentru a muta robotul ca niște roți laterale.
Lecția 29: Navă spațială. Discuție despre activitatea navelor spațiale și a rachetelor. Comparație între modelele de rachete și nave spațiale. Construiește o navă spațială cu blocuri LEGO WeDo. Utilizarea unui mecanism complex în construcția unei nave spațiale. Folosind senzorul de înclinare pentru a crea un sistem de control al navelor spațiale. Programarea coloanei sonore adecvate pentru a face comportamentul modelului mai eficient. Programarea structurii în conformitate cu algoritmul. Utilizarea instrucțiunilor condiționate și a buclelor de program
Lecția 30: Stația de comunicații. Planificarea si montajul statiei de comunicatii. Utilizarea practică a programelor studiate. Utilizarea cunoștințelor despre senzori și motoare pentru a construi o stație de comunicații automate. Dezvoltarea abilităților de interacțiune în grup.
Lecția 31: Stația spațială. Consolidarea cunoștințelor dobândite pe parcursul blocului de instruire. Construcția mecanismului robotizat selectat din blocuri Lego
Noi facem. Utilizarea senzorilor pentru control. Utilizarea mecanismelor studiate pentru asamblarea roboților pentru spațiu, rafinament. Utilizarea practică a funcțiilor într-un script, utilizarea
variabile. Utilizarea practică a adunării și scăderii, înmulțirii și împărțirii. Discuție și planificare a unui sistem unificat pentru explorarea spațiului. Crearea de programe în conformitate cu algoritmul și sarcinile
Lecția 32: Testul final.