Ваш ребенок мечтает создать робота, выполняющего все его указания? В таком случае рекомендуем обратить внимание на оригинальную линию конструкторов Лего , популярного датского бренда. Наборы помогут ознакомиться с робототехникой, увлекательно провести время, решая нестандартные задачи, и ощутить себя настоящим изобретателем.
В различных версиях находятся элементы, из которых можно составить не только статичный простой прототип, но и реалистичного программируемого «монстра». Безусловно, такие игрушки стоят недешево, но образцы, создаваемые при их помощи, впечатляют. Все детали LEGO создаются по определённому стандарту, с высочайшей степенью точности.
Кубики, созданные в 2014, состыкуются с выпущенными в 1958. Для создания простого робота не требуются специальные модификации конструктора. Для этого подойдет классический Лего , состоящий из кирпичиков и других деталей. Правильно установив обычные строительные элементы, можно получить вполне оригинальную модель.
Учебное пособие по кирпичным роботам-трансформерам LEGO — Мех-трансформер Combiners — Super R&B
- Установить ступни. Подойдут два широких прямоугольника.
- К их тыльной стороне присоединяется по три квадрата, располагаясь друг на друге.
- Далее к обеим ногам добавляются прямоугольные детальки. Учтите, размер их должен превышать уже установленные кубики.
- После этого присоедините еще по кубику к обеим ногам.
- Широким прямоугольником объедините две ноги, а сверху соорудите туловище, используя самые крупные элементы.
- Пришел черед рук. Для этого в верхней части туловища размещаем по одному прямоугольнику, выступающему на три секции наружу (плечи).
- Добавляем к установленным фрагментам по два кубика с каждой стороны.
- Снизу к ним прикрепляем узкие прямоугольники.
- Вверху туловища из квадратных деталей формируем шею.
- Следующий шаг — создание головы. Устанавливаем сверху большой прямоугольник, дополняя его разнообразными секциями и деталями.
Джиробой – широко рекламируемый робот. Это базовая модель для первопроходцев в деле сборки устройств. На ногах Джиробоя находятся колёса в форме гусениц. Гироскоп помогает прототипу устойчиво держаться на них при столкновении с предметами. С помощью датчиков робот выстраивает свои движения.
Если показать определенного цвета пластину, он начинает движение в заданном направлении.
Не пугайтесь маленьких деталей и не сожалейте об израсходованном времени — это инвестиции в развитие ребенка. Такое занятие поможет объединить всю семью. Если ваш ребёнок предложит создать из Лего робота, без сожалений возьмитесь за работу и окунитесь в интригующий мир трансформеров .
Ребенок мечтает сделать робота из ЛЕГО? Есть старые конструкторы, а не специализированный ? Статья поможет найти новые идеи, вдохнуть новую жизнь в старые пластмассовые детали, сделать своими руками автоматическое устройство.
СДЕЛАЛ САМ НАБОР ЛЕГО #shorts
Как сделать из ЛЕГО робота. Youtube piotrek839
Каких роботов можно сделать из ЛЕГО?
Используя пластмассовые кубики, можно создать множество разных конструкций. Даже Терминатора.
Когда речь заходит о том, чтобы самостоятельно построить робота из ЛЕГО, помните об ожиданиях. Создать Терминатора мечтают многие, но не забывайте о ресурсах. Это и наличие деталей, и терпение, и желание идти до конца:-).
Робот-киборг из ЛЕГО может выглядеть по-другому:
В интернете множество видео с роботами из LEGO. И c созданными из , и из деталей других наборов.
Робот или не робот?
Конечно дело не в размере и количестве использованных ЛЕГО-кирпичиков. Маленький робот с интересными функциями удивит ребенка не меньше, чем громила, если он будет … «умным».
В робототехнических конструкторах помимо деталей для сборки корпуса и механизмов робота есть контроллер (мини-компьютер), датчики и двигатели и программное обеспечение.
С этими компонентами ребенок соберет робота, а не внешне похожую на него игрушку. Используя сенсоры и программируемый блок, можно реализовать принципы обратной связи, наделить конструкцию из LEGO «интеллектом».
Детали для сборки робота из ЛЕГО
Что же делать если у вас масса LEGO-деталей и непреодолимое желание построить из них робота? Очевидное решение — купить контроллер LEGO EV3 — слишком дорого, т.к. стоимость приближается к цене нового набора LEGO Mindstorms. Приобрести контроллер и датчики других производителей целесообразнее.
Бюджетный вариант — использовать . Эта недорогая плата станет «мозгом» создаваемого легоробота, позволит подключить и двигателей разных производителей, реализовать идеи и развить проект самодельного робота. Платформа Arduino популярна и научиться работать с ней можно и в , и самостоятельно, используя . При разработке робота из ЛЕГО с использованием Arduino необходимо решить, как крепить конструктивно несовместимые контроллер и датчики. Например, сделать из деталей LEGO корпусы для электроники.
Корпус для Arduino UNO из LEGO. Фото linksprite.com
Корпус для Arduino из деталей LEGO. Фото arduino.ru
Крепления электронных компонентов к элементам конструктора LEGO можно создать с помощью 3D-печати.
Кто ещё не знаком с конструктором «Лего»? Наверное, уже не найти такого человека. Конструктор совсем недавно вошёл в нашу жизнь и навсегда завоевал любовь и интерес. Недаром в деталях «Лего» предусмотрено столько вариантов фигур, что полёт фантазии не имеет границ. Это просто неоценимо для развития мышления и моторики детей.
Да и взрослые не откажутся повозиться с конструктором.
Конструктор для всей семьи
Собирать различные предметы из конструктора — хорошее занятие для всей семьи. Фантазия детей не знает пределов, головки маленьких выдумщиков всегда полны новых идей. Многие мальчишки собирают из конструктора фигурки любимых героев мультфильмов, трансформеров, и такая проблема, как сделать робота из «Лего», для них не является трудной.
Сообщества любителей роботов
Возникли целые группы, сообщества, проводятся выставки и соревнования. Конечно же, роботы из «Лего» могут быть самыми разнообразными, причём не только по форме. Как известно, фирма, выпускающая конструкторы «Лего», включила в комплекцию деталей разнообразные блоки управления, моторчики, с помощью которых можно делать шагающего человечка-робота, выполняющего определённые действия, а запускается все это с помощью специальных и несложных компьютерных программ.
Идеи для робота
Существуют даже школы, обучающие тому, как сделать робота. Из «Лего» строить и собирать научат даже самого маленького ученика. Компанией предусмотрены пакеты деталей по сборке настоящих роботов. Мы можем видеть самые разнообразные планки, штанги, оси, электронные датчики и моторчики, а также другие составляющие конструктора.
А сердцем всего конструктора-робота является особое устройство под названием «кирпич». будущего робота. Если говорить образно, то его мощность подобна процессору смартфона. Звучит довольно впечатляюще, не правда ли?
В чём заключается работа процессора? На входных разъёмах идёт считывание информации с разных датчиков. Это может быть цвета, например, расстояния или гироскопа. А на выходе отдаются соответствующие команды относительно скорости или мощности движения. На самой коробочке находится экран и несколько кнопок для регулировки действий.
Собираем робота
Если вы твёрдо настроены создать робота, выполняющего определённые действия и движения, надо выбрать специализированный набор конструктора с конкретными деталями и двигателями для этой игрушки. Именно в таком наборе и будет находиться «кирпич». В инструкции по сборке пошагово расписаны все действия относительно того, как сделать робота из «Лего».
Для более удобного ознакомления следует установить лэптоп для просмотра роликов по обучению и программированию. Сама достаточно понятна и создана для быстрой сборки блок-системы.
Операторы имеют вид квадратов разных цветов — можно задавать необходимые параметры будущего робота, соединяя между собой квадратики, создавая особую систему. И при нажатии всего лишь одной кнопки через USB передаются заданные параметры. Если вы не представляете образно, как сделать робота из «Лего», тогда сначала попробуйте это на компьютере. Создавая специальную программу по работе робота, сделайте его прототип и, поработав с операторами программы, отрегулируйте возможные неточности и недочёты.
Джиробой — базовый робот для новичков
Одним из более популярных роботов «Лего» является Джиробой. Его широко рекламируют в видеороликах на «Ютубе», и готовая модель представлена в офисе компании, продающей конструкторы «Лего». Это базовый вариант, который подойдёт для начинающих сборщиков роботов. На ногах Джиробоя, параллельно друг другу, расположены колёса. Благодаря действию гироскопа робот устойчиво держится на них, даже если его толкнуть — он не упадёт.
Благодаря действию установленных датчиков робот регулирует своё движение. Достаточно показать цветную пластину, и он, согласно установленной программе, будет двигаться в определённом порядке. Например, зелёная пластинка сигнализирует движение вперёд, красная — стоять, а вот жёлтая и синяя поворачивают его в разные стороны. Проще не бывает.
Следуем указаниям инструкции
Для начала надо создать основу конструкции. О том, как сделать из «Лего» робота, подробно расписано в инструкции. Нельзя уклоняться от неё и действовать на своё усмотрение и вкус — можно совершить массу ошибок и в итоге забросить конструктор на дальние полки антресолей.
Начинаем собирать тело робота, а потом просто загружаем соответствующую программу для работы датчиков. На первый взгляд ничего проще не может быть. Но в тексте инструкции 120 шагов, которые должны быть выполнены точно. Без терпения и усидчивости не обойтись, собирая конструкции «Лего». Как сделать маленького робота?
Следует обострить своё внимание и наблюдательность, поскольку сотни мельчайших деталей способны привести в замешательство.
Инвестиция времени в развитие детей
Не стоит бояться мелких вещей и жалеть своё время, поскольку вы инвестируете потраченные на сборку часы в общение с ребёнком и его развитие. Это неоценимый вклад в будущее детей. Такие конструкторы отлично усидчивость и терпение. Если ребёнок предложит вам сделать робота из «Лего», смело беритесь за дело и погружайтесь в интереснейший мир трансформеров.
Технологии современности позволяют самостоятельно создать робота. Однако многие теряются еще на стадии решения того, из чего и как сделать робота. Способов существует множество, но одним из самых простых и доступных остается использование конструктора Лего, дополнительных элементов управления и приводов. Задача упрощается, если под рукой имеется инструкция, которая позволяет сделать это в домашних условиях или же при помощи инструкторов на специализированных кружках.
Что понадобится для сборки робота из ЛЕГО
Перед тем как сделать робота из Лего необходимо подготовить все требуемые комплектующие для этого. Среди прочих элементов потребуются такие:
Набор конструктора с максимальным количеством разноплановых деталей;
Контроллер LEGO EV3 или более дешевый вариант Arduino;
Некоторые дополнительные детали;
Свободное время и желание.
Этого будет достаточно для того, чтобы сделать мини-робота из Лего. При наличии большого количества деталей конструктора, времени и желания можно создать и большого робота, трансформера или даже небольшую копию терминатора.
Собрать из Лего маленького робота на самом деле просто. Существует сразу несколько способов, одним из которых является приобретение Лего Mindstorms: набора конструктора, в котором уже собрано все необходимое для выполнения нужных работ. Также можно самостоятельно собрать и оснастить все собственноручно, что позволит получить оригинальный вариант робота.
Робот Трансформер из конструктора
Большой выбор деталей в конструкторе, немного усердия и создание чуда не потребует много времени. Прежде всего, можно использовать набор Лего техникс, в котором уже подготовлены все необходимые компоненты.
Если вы захотите сделать все самостоятельно, вам потребуется набор разных деталей.
Рассмотреть можно на примере Оптимус Прайма из фильма «Трансформеры». Для этого понадобится:
Разные детали синего, белого и красного цветов;
Детали колес, выхлопных труб и стекла из наборов, где есть такие компоненты;
Желтые части для оптики.
После выполнения всех необходимых действий получится знаменитый робот из кино в версии лего. Подробную инструкцию по его сборке можно посмотреть на видео. Если оснастить конструкцию контроллером и необходимыми элементами, то она станет еще и управляемой.
Видео: Оптимус Прайм из ЛЕГО
Трансформеры из ЛЕГО — Оптимус Прайм
Управляемые машины-роботы
Робот-машина достаточно интересный вариант, особенно для мальчишек. Для создания такой конструкции нужна особая усидчивость, ведь потребуется создание движущихся агрегатов, что немного усложняет работу. К тому же есть необходимость в скрытой установке двигателя и контроллера. Это подталкивает к тому, чтобы создаваемая модель имела большие размеры. Управление такой техникой можно осуществлять с помощью двух устройств NXTs.
Сделать робота ребенку своими руками просто, особенно когда речь идет о машинках. При должном старании можно добиться большого результата и создать машинки с помощью лего техник, представленных на видео.
Машинка на пульте управления из ЛЕГО
Простая машинка из ЛЕГО
Боевой робот
Нет ничего лучшего, нежели создание собственного боевого робота, который способен двигаться. На его создание уйдет большое количество времени и деталей. Однако и результат будет намного эффектнее. Боевой робот, сделанный на подобии терминатора, не оставит равнодушным ребенка даже в старшем возрасте, что важно для каждого родителя.
Собрав все необходимые детали, внимательно ознакомившись с инструкцией, подготовив контролер и другие требуемые дополнительные элементы, можно приступать к сборке такого управляемого боевого робота.
Источник: www.neftyanic.ru
Блог
Представляем вашему вниманию пошаговую инструкцию по сборке из набора LEGO Education WeDo 2.0 модель «Робо-рука». Сборка состоит из 86 деталей и 63 пошаговых слайдов. В конце презентации детей ждут задания по собранной модели. В презентации представлена примерная управляющая программа.
По нашей старой традиции, каждую неделю мы выкладываем новую схему сборки из конструктора Lego WeDo 2.0. И вот наша новая модель, связанная на прямую с робототехникой и роботами, робо-рука. На нашем Youtube канале RobboBank, вы можете увидеть как мы собирали данную модель.
Схема модели «Робо-рука» очень проста, сложности нет, от слова ВООБЩЕ. Все шаги прорисованы от и до. Подойдет как школьникам, так и дошколятам. А вот с зданиями, которые нами были предложены после сборки модели, под силу только детям старше 9 лет, хотя, гении есть везде…
Что должно получиться в итоге:
Какие программные блоки WeDo 2.0 мы использовали в программе:
- блок запуска
- блок времени
- блок направления движения мотора
- блок звука
- цикл
Читать также: Книга «Конструируем роботов на LEGO Education WeDo 2.0. Рободинопарк»
Для сборки модели «Робо-рука» по инструкции виду 2.0 нам понадобится всего один набор LEGO Education. Также, после сборки моделей учеников ждут практические задания по программированию.
Задания виду 2.0:
1) Ребятам нужно будет добавить в управляющую программу звуковой блок, пусть, перед тем, как робо-рука осуществит захват, будет какой-нибудь уведомительный сигнал.
2) Ученикам нужно будет изменить конструкцию робо-руки, добавив в нее, а также в управляющую программу, датчик наклона. Сейчас захват осуществляется автоматически, но теперь вы будете сами решать, захватить деталь или отпустить ее.
Все детали входят в конструктор WeDo 2.0. Схема создана в программе Studio 2.0 , но представлена в презентации. Это сделано для большего удобства учителя. Презентацию можно показать в любом классе, в отличие от программы.
Совершенно готовая схема сборки Wedo 2.0 для показа на уроке детям по дополнительному образованию.
Все материалы проверены. Ошибок и вирусов нет.
Напоминаем, что скачать готовую пошаговую инструкцию по сборке для набора LEGO® Education WeDo 2.0 «Роборука» вы сможете после нажатия на кнопку скачать и просмотра рекламы. За счет рекламы живет наш сайт. Спасибо за понимание!
Источник: monitorbank.ru
Лего ютуб робот как
VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
- Главная
- Список секций
- Техническое творчество и изобретательство
- Чудо техники. Программируемый робот Lego Boost
Чудо техники. Программируемый робот Lego Boost
Баянов И.К. 1
1 МАОУ СОШ №11
Мамотько Е.А. 1
1 МАОУ СОШ №11
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
В современном мире идёт активное внедрение роботов в нашу жизнь. В настоящее время функционирует около 2 млн. самых различных роботов: промышленных, исследовательских, транспортных, военных, медицинских, домашних, роботов — игрушек.
Каждый год на планете проводится испытание нескольких тысяч моделей различных роботов, около половины из которых впоследствии успешно проходят испытания и приступают к выполнению своих обязанностей практически во всех областях человеческой жизни. Роботы сегодня вошли в нашу жизнь в разных областях. Они летают в космос, исследуют другие планеты; помогают в военных целях — разминируют бомбы и разведывают обстановку с воздуха. В промышленности многие области уже немыслимы без роботов: они собирают автомобили, помогают находить новые лекарства. Кроме того, роботы помогают в сельском хозяйстве, а также в сферах развлечений, безопасности и личной помощи.
Я, Баянов Илья Кириллович, учащийся в 4 «А» классе занимаюсь в научном кружке «Клуб Любознательных. Робототехника» под руководством Гарибова О.Я. при ЦВР
Робототехника — это мое серьезное увлечение, и я решил посвятить свой исследовательский проект именно этой теме. (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)
Актуальность данной темы связана с активным процессом роботизации, то есть внедрением роботов в жизнь современного человека.
показать, что робототехника это не просто игра, а серьезное занятие, которое может в дальнейшем стать моей профессией,
Изучить историю роботов
Узнать, где может пригодиться робототехника.
Провести анкетирование, чтобы выяснить насколько популярной является
робототехника, среди ребят моего возраста.
Собрать и спрограммировать подвижного робота из конструктора Lego Boot s.
Испытать робота и продемонстрировать движение робота по программе через
Гипотеза: если можно самостоятельно собрать подвижного робота и спрограммировать его, то интерес к этому роботу у людей был бы велик.
Объект исследования: роботы.
Предмет исследования: подвижный робот из конструктора Lego Boot s.
— изучение и анализ специальной литературы и специализированных Интернет — ресурсов;
— сбор эмпирических данных с помощью опроса (анкетирование);
— систематизация, качественный анализ полученных данных;
-моделирование и программирование;
История возникновения Робототехники и термина робот
Практически каждое изобретение человека находит отражение в искусстве. С роботами же вышло наоборот: произведения многих фантастов вдохновляли ученых на работу над робототехникой. Роботы – это механические помощники человека, способные выполнять операции по заложенной в них программе и реагировать на окружение.
Понятие «робототехника» принадлежит Айзеку Азимому. Впервые оно фигурирует в его рассказе «Лжец» 1941года. Робототехника (от робот и техника; англ. robotics ) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.
Основные законы робототехники:
Робот не может причинить вред человеку.
Робот должен подчиняться командам человека.
Робот должен заботиться о своей безопасности.
Роботы – это помощники человека, которые выполняют работу по заранее заложенной в них программе и могут реагировать на то, что их окружает. С момента своего появления роботы изменились от очень простых механизмов до сложных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. Однозначной трактовки термина «робот» нет.
Одно из определений гласит, что робот — это машина с человекоподобным поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.
Идея создания роботов появилась очень давно, еще во времена античности. На протяжении всей истории человечества создавались какие-то механизмы: для выполнения работы, для развлечения, для заработка денег или из научного интереса.
Рисунок 1 – робот Леонардо Да Винчи
Приблизительно в 1495 г. Леонардо да Винчи спроектировал (а возможно собрал и испытал) механического рыцаря, облачённого в броню, по видимости являющегося первым роботом. Внутри доспехов находился механизм, приводящий в движение искусственного человека при помощи тросов и роликов, создавая иллюзию, что там внутри есть живой человек. Рыцарь-робот умел садиться, двигать головой и руками, анатомически правильно открывать и закрывать рот. Также, он мог имитировать звуки — шёл под сопровождение барабанов.
А началась «эра» роботов в искусстве в январе 1921 года, когда в Праге состоялась премьера новой пьесы драматурга Карела Чапека. Роботы R.U.R. сначала во всем помогают людям, а затем захватывают контроль над человечеством.
Кстати, именно Чапек ввел в нашу речь слово «робот» — немного измененное чешское «robota», что переводится как принудительный труд.
Рисунок 2 — R.U.R. (сокращение от чеш. «Россумские универсальные роботы»)
Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон в 1738 создал механическую утку, покрытую настоящими перьями, которая могла ходить, двигать крыльями, крякать, пить воду, клевать зерно.
Рисунок 3 – механическая утка
Не остались в стороне и русские механики. Иван Петрович Кулибин в 1769г построил в течении трех лет яичную фигуру – универсальные часы. Часы давали театрализованное представление и играли музыку.
Рисунок 4 — яичная фигура – универсальные часы
Робототехника современности
Современная робототехника основана на компьютерных технологиях. Промышленные роботы составляют больше 80% от всех существующих на сегодня устройств. Они способны практически полностью заменить человека на многих заводах: механические «рабочие» не допускают ошибок, не устают, им не нужно платить зарплату.
В 1966 году появился робот Шеки (англ. Shakey ) — первый универсальный мобильный робот, способный рассуждать над своими действиями.
Рисунок 5 – первый мобильный робот Шеки
Без робота Dante II человек никогда бы не заглянул в кратер действующего вулкана.
Рисунок 6 – робот Dante II
Без робота Sojourner(Соджорнер-марсоход) наши знания о Марсе были бы намного более скудными. Этот агрегат в 1997 году высадился на поверхность планеты и передал на Землю огромное количество фотоснимков.
Рисунок 7 – робот Sojourner
Домашние роботы не приспособлены к экстремальным условиям. Их задача — помочь человеку в быту и развлечь его. Существует огромное количество недорогих домашних роботов: роботы-пылесосы, роботы-газонокосильщики.
Робот PaPeRo компании NEC, помимо чисто бытовых функций, умеет говорить. Этот робот знает более 300 фраз, а распознает и того больше.
Рисунок 8 – робот PaPeRo компании NEC
Но больше всех умеет разработка компании Sony — собачка Aibo (яп. 愛慕 айбо означает «любовь»). Она способна узнавать своего хозяина, реагировать на команды, ласку. Aibo имеет четыре стадии взросления: младенчество, детство, юность и зрелый возраст. Собачка умеет бегать, прыгать, потягиваться, играть в футбол и танцевать.
Рисунок 9 – робот — собачка Aibo (яп. 愛慕 айбо означает «любовь») компании Sony
Кроме того, я посещал роботовыставку в г. Екатеринбург и играл с роботом собачкой Aibo и другими роботами. Моему восторгу не было предела! (ПРИЛОЖЕНИЕ 2)
А также в г. Санья Китай мне удалось пообщаться с роботом – продавцом женской, мужской и детской одежды. Данный робот помогал принести, унести одежду, а также подобрать мне стиль в одежде путем переговоров и демонстрации слайдов у себя на животе. (ПРИЛОЖЕНИЕ 3)
3. Строение Робота
Корпус большинства роботов состоит из отдельных подвижных и неподвижных частей. Вот основные из них:
Внутренний контроллер
Каждый робот оснащен контроллером — компьютерной операционной системой. Контроллер — это мозг любого робота. Он содержит всю необходимую информацию для выполнения задач и указаний.
Источник энергии
Роботам необходим источник энергии. Одни работают от батарей. Другие оснащены фотоэлементами, которые преобразуют солнечный свет в энергию. Механические роботы заводятся с помощью пружинного механизма.
Дистанционное управление
Роботы, которые работают на других планетах, такие как марсоход, оборудованы внутренними контроллерами, но ими также можно управлять с Земли. По снимкам оператор определяет, куда должен двигаться робот и какую задачу ему нужно выполнить.
Сенсоры света и звука
С их помощью робот может распознавать свет, исходящий от объектов, определять звуковые волны. Эта функция помогает либо обходить различные предметы, либо идти к ним навстречу. Также в корпус робота может быть встроено устройство распознавания голоса, с помощью которого человек отдает машине устные приказы.
Не у всех роботов есть система сенсоров, и лишь некоторые обладают способностью видеть, слышать, чувствовать запах или вкус. Самая распространенная способность робота — способность ходить и наблюдать за своим перемещением. Светодиод на одной стороне колеса пускает луч света через щель, чтобы подсветить датчик света на другой стороне колеса.
Когда робот движет определенным суставом, колесо с щелью крутится. Щель разбивает луч света по мере вращения колеса. Световой датчик считывает поведение светового луча и передает данные на компьютер. Компьютер точно может сказать, как вращается сустав в определенной модели. По тому же принципу работает компьютерная мышь.
Датчики давления
Некоторые роботы оборудованы датчиками давления, которые имитируют осязание. У этих сенсоров, как правило, два назначения. Они сообщают роботу о том, что он ударился о какой-нибудь предмет и должен сменить направление движения, а также позволяют правильно захватить и поднять объект.
Это основы робототехники. Робототехники могут комбинировать эти элементы в бесконечное число способов создания роботов неограниченной сложности.
Сборка и программирование подвижного робота Lego Boot s
Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.
Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Активное участие и поддержка Российских и международных научно-технических и образовательных проектов в области робототехники позволит ускорить подготовку кадров, развитие новых научно-технических идей, обмен технической информацией и инженерными знаниями, реализацию инновационных разработок в области робототехники в России и по всему миру.
Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи оператора тушить пожары, самостоятельно передвигаться по заранее неизвестной, реальной пересеченной местности, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом.
И уже сейчас в современном производстве и промышленности востребованы специалисты обладающие знаниями в этой области. Начинать готовить таких специалистов нужно в школе и с самого младшего возраста. Поэтому, образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время. В качестве основного оборудования при обучении детей робототехнике в школах предлагаются конструкторы LEGO MINDSTORMS NXT.
Lego Mindstorms NXT и Lego Boot s – это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота.
Lego Boot s – это набор для конструирования и программирования LEGO Boost. Из деталей набора можно собрать подвижного робота Вэрни, M.T.R.4 (Многофункциональный вездеход 4), Гитару 4000, Кота Фрэнки или Автомастерскую, управлять которыми можно с планшета при помощи бесплатного приложения, включающего в себя цифровые инструкции по сборке LEGO для всех 5 моделей, а также интересные задания и идеи для вдохновения.
Для практического ознакомления с конструкцией и принципами работы роботов я принял решение создать модель Lego-робота «Вэрни» с сенсорными датчиками и возможностью передвижения в пространстве.
Lego-робот «Вэрни» помогает понять основы робототехники, наглядно реализовать сложные алгоритмы, рассмотреть вопросы, связанные с автоматизацией различных процессов.
В качестве платформы для создания робота я использовал конструктор LEGO Boost «Вэрни» EV3.
Для создания программы, по которой будет действовать модель, используется специальный графический язык программирования.
С помощью набора LEGO Boost можно организовать высокомотивированную учебную деятельность по пространственному конструированию, моделированию и автоматическому управлению.
Рисунок 10 — программирование робота
Вся программа только на английском языке.
Программируемый блок – это мозг и голос робота. EV3, он же интеллектуальный блок и сердце системы, он же «кирпичик» или «кубик» в конструкторе. Служит центром управления и энергетической станцией робота и имеет следующие функциональные элементы:
Рисунок 11 – программируемый блок
– Многофункциональный монохромный дисплей;
– Шестикнопочный интерфейс управления с функцией изменения подсветки (3 цвета) для индикации режима работы;
– 4 порта ввода (1, 2, 3, 4) для подключения датчиков;
– 4 порта вывода (A, B, C, D) для выполнения команд;
– 1 порт USB–хост (для соединения нескольких EV3 в одну цепь, например);
– 1 слот для карт памяти формата microSD (до 32Гб) – для увеличения объёма доступной памяти EV3;
Кубик EV3 также поддерживает Bluetooth, WiFi для связи с компьютерами (в моем случае с планшетом).
Большой EV3-сервомотор имеет встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 градуса. Используя этот датчик, мотор может соединяться другими моторами, позволяя роботу двигаться с постоянной скоростью. Кроме того, датчик вращения может использоваться и при проведении различных экспериментов для точного считывания данных о расстоянии и скорости. Средний EV3-сервомотор. Идеален для задач, когда скорость и быстрота отклика, а также размер робота важнее его грузоподъёмности.
Рисунок 12 – сервомотор
Датчик касания (EV3) — позволяет роботу реагировать на касания, распознает три ситуации: прикосновение, щелчок и освобождение.
Рисунок 13 – датчик касания
Цифровой ИК-датчик (EV3). Для определения приближения робота. Также способен улавливать ИК-сигналы от ИК-маяка, позволяя создавать дистанционно управляемых роботов, навигационные системы для преодоления препятствий:
– Измерения приближения или удаления в радиусе 50-70 см;
– Радиус улавливания ИК-сигналов до 2 метров;
– До 4 индивидуальных каналов приёма сигнала;
– Получение удаленных ИК-команд управления.
Рисунок 14 – цифровой ИК-датчик
Процесс сборки робота оказался не таким увлекательным, как, например, сборка моделей LEGO Technics, так как в данной модели робота лишь крупные детали, среди которых были множество датчиков. Запрограммировал собранного робота с помощью компьютера — планшета. (ПРИЛОЖЕНИЕ 4)
В результате собрана модель, которая может самостоятельно двигаться: вперёд-назад, поворот, разворот на месте , также умеет разговаривать, перемещаться и танцевать. Он может воспринимать цвет и движение, оценивать расстояния, а также защищать моою комнату с помощью своего шутера с пружинным механизмом!
Кроме того можно обратиться к «Верни» с вопросом, и он ответит с помощью мимики, которая точно отражает его настроение. Верни на своих широких гусеницах может двигаться в разных направлениях, менять скорость, различать объекты и цвета, определять расстояние, захватывать и переносить предметы, жестикулировать, чувствует удары, может реагировать на них и понимает, когда поднимают его в воздух.
В результате данной работы:
— собрана модель робота EV3;
— используя графический язык программирования разработана программа, использующая основные алгоритмические структуры: линейную, цикл;
— получены знания и умения о настройке команд и практическом использовании датчиков. (ПРИЛОЖЕНИЕ 5)
Результаты анкетирования одноклассников
В процессе научно-исследовательской работы я предложил одноклассникам ответить на несколько вопросов по теме «Роботы». В анкетировании участвовали 23 человек. Целью анкетирования было определения знаний ребят о роботах и робототехнике.
По результатам анкетирования выяснилось: абсолютно все одноклассники знают, что в жизни нас окружают роботы, они нужны людям и могут выполнять вместо людей различную работу. Однако ребята знают только о роботах — помощниках в быту и производстве. На вопрос, какие роботы есть в вашей жизни, большинство ответили о наличии игрушек на пульте управления, домашней техники (микроволновка, стиральная машина и т.д.). Кроме того, все ребята указали на основную составляющую роботов – наличие программ и датчиков.
22 человека из опрошенных считают, что основное предназначение роботов – это помощь людям и только 1 человек указал, что роботы призваны защищать людей. (ПРИЛОЖЕНИЕ 6)
Также я провёл опрос: «Чем ты любишь заниматься в свободное время?»
-гулять с друзьями-48%
-играть в конструктор ЛЕГО-18%
-заниматься спортом- 18% (ПРИЛОЖЕНИЕ 7)
Из этого опроса я вижу, что ребятам нравится играть в конструктор, они знакомы с конструктором Лего и многих бы заинтересовало занятие, как робототехника.
Работая над проектом, я узнал много нового о роботах. Они разные и очень полезные. Роботы нужны человеку! Они очень быстро проникают в нашу жизнь. Чтобы сделать роботов своими друзьями, нужно знать их.
В настоящее время благодаря стремительному развитию вычислительной техники и, как следствие, заметному росту «интеллектуальных» возможностей роботов произошло внедрение в те места, куда не может попасть ни один человек, выполнение сложнейших заданий, которые не под силу выполнить человеку, и изменилась жизнь многих людей. И это только начало! В самом ближайшем будущем появятся новые, еще более удивительные роботы!
Анкетирование одноклассников показало, что мы ежедневно сталкиваемся с разнообразными вариантами робототехники, однако не задумываемся о значении роботов и их устройстве.
В результате моей работы над проектом стало очевидно, что умные машины нужны повсюду. Они приносят много пользы, сплошь и рядом они готовы заменить человека. Ведь наши физические возможности ограничены, а умная машина — робот — со многими задачами справляется лучше человека.
Я пришел к выводу, что человек не может обходиться без роботов. Но робот может заменить человека только при выполнении какой-нибудь работы или действия. Чувствовать, как человек и быть таким же разумным существом, как человек, робот не может.
Возможно, что в будущем появятся такие роботы, которые внешне будут очень привлекательны — похожи на людей и будут ежедневно приносить огромную пользу людям.
Я очень хочу, чтобы мое увлечение стало моей профессией, но если я не стану конструктором, я знаю, что навыки, приобретенные при занятиях робототехникой, пригодятся мне в дальнейшем и в учебе, и в работе.
Список использованных источников информации:
История робототехники Электронный ресурс
Образовательная робототехника http://eldron.ru/catalog/robototekhnika/datchiki_lego/
Откуда произошло слово РОБОТ?
Хромов Д.В. Разновидности роботов и их классификация
Занятие в научном кружке «Клуб любознательных. Робототехника»
Я на выставке робототехники «Робополис» в г. Екатеринбурге
Робот- продавец в магазине одежды г. Санья в Китае
Процесс сборки робота «Верни»
Подвижный робот «Верни»
Вопросы для анкетирования
Каких роботов вы знаете?
Какие роботы встречаются в вашей жизни?
Какова основная составляющая роботов?
Как вы считаете, созданы ли роботы, которые
не только помогают человеку, но и защищают его?
Источник: school-science.ru