Image
3.8.2018 0 Comments

Lego Mindstorms EV3: Staviame robotický podvozok

Sú prázdniny, čas na zaslúžený oddych pre žiakov a študentov. Pre nás príležitosť požičať si robotickú stavebnicu Lego Mindstorms EV3, ktorú majú takmer na každej škole. V niektorých školách so stavebnicami aktívne pracujú a so svojimi výtvormi sa zúčastňujú rôznych robotických súťaží, napríklad First Lego League, či RoboCup.

V iných školách majú stavebnice nevybalené, úzkostlivo zamknuté niekde v skrini, aby ich žiaci nebodaj nepokazili a niečo z nich nestratili. Nebudeme fušovať do remesla pedagógom, cieľom nášho miniseriálu článkov a videí je zoznámiť vás s možnosťami tejto najpopulárnejšej robotickej stavebnice a možno vás inšpirovať na vhodný darček pre vášho potomka. Nie je to lacná záležitosť - cena stavebnice je približne polovičná ako cena lepšieho smartfónu, no investícia do vzdelania sa vyplatí. 

V pilotnej časti seriálu si pripravíme stavebnicu a ako prvý postavíme robotický podvozok, ktorého možnosti budeme v nasledujúcom článku vylepšovať.

Lego Mindstorms EV3 je rodina programovateľných robotických stavebníc, v súčasnosti už v tretej generácii. Obsahujú riadiacu jednotku – takzvanú kocku, tri motory, dva dotykové senzory, jeden ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti, náklonomer, senzor umožňujúci detegovať intenzitu a farbu svetla a sadu dielov stavebnice Lego Technic, potrebných na stavbu rôznych typov robotov. Stavebnica sa využíva pre výučbu a tvorbu prototypov pri výskumných úlohách. Aj na takých prestížnych univerzitách ako je MIT.

Starostlivý „unboxing“ je v tomto prípade veľmi dôležitý

Najskôr je potrebné diely stavebnice vybaliť a poukladať do pripravených priehradiek

Riadiaca jednotka (kocka) má procesor ARM Cortex A9 taktovaný na 300 MHz, pamäť flash 16 MB, RAM 64 MB a operačný systém LINUX. Rozlíšenie čiernobieleho displeja je 178 x 128 pixelov. Má štyri porty označené číslami 1,2,3 a 4 na pripojenie senzorov a štyri porty označené A,B,C a D na pripojenie motorov a iných akčných členov. Konektory sú typu RJ12. Kocka má USB port, slot na Micro SD kartu a dokáže komunikovať cez WiFi aj Bluetooth, či už z počítačom, tabletom, smartfónom, alebo inými riadiacimi jednotkami.

Kocka, senzory a akčné členy v stavebnici

Dotykový senzor umožňuje detegovať tri stavy: stlačený, uvoľnený a náraz (stlačenie a následné uvoľnenie).

Svetelný senzor umožňuje merať intenzitu svetla. Keďže má vlastný svetelný zdroj, tak aj intenzitu odrazeného svetla a dokáže rozpoznať farby predmetov. Senzor sa využíva napríklad v scenároch, ak má robot sledovať čiernu, alebo farebnú čiaru.

Ultrazvukový senzor meria vzdialenosti v rozsahu 0 – 255 cm s presnosťou 3 cm. Pomocou tohoto senzora sa robot dokáže vyhnúť prekážkam, alebo ako v našom prvom príklade, zastaviť pred prekážkou.

Gyroskop – meria rotačný pohyb a uhly náklonu s presnosťou 3 stupne. Vzorkovacia frekvencia je 1 kHz, takže je možné zostrojiť aj robota, ktorý udržiava rovnováhu na dvoch kolesách, podobne ako Segway.

Servomotory – v súprave sú tri. Dva veľké silnejšie, ktoré spravidla slúžia na pohon, alebo kráčanie  a jeden presnejší, ktorým sa väčšinou ovláda manipulácia. Otáčky sú ovládané pomocou pulzne-šírkovej modulácie PWM. Každý motor má senzor indikujúci uhol natočenia s presnosťou 1 stupeň.

V prednej časti robotického podvozku je priestor na senzory. Momentálne je tam ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti.

Vzadu je namiesto tretieho kolieska gulička, aby robot pomocou rôznych otáčok predných kolies mohol ľahko zatáčať

Finále. Otestujeme robota, či sa po spustení programu rozbehne a zastane 5 cm pred prekážkou

Postup programovania si pozrite vo videu, budeme mu venovať samostatný diel. V pokračovaní článku robotický podvozok vylepšíme o ďalšie senzory a funkcie!


Za požičanie stavebnice ďakujeme mentorke tímu team.talentum.net Angelike Haneszovej. Tím sa na súťaži RoboCup 2018 v Montreale umiestnil v skupine na druhom mieste.
 
Zobrazit Galériu

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie

Strojové učenie môže identifikovať hekerov a plagiátorských programátorov podľa ich „odtlačkov prstov“

16.08.2018 00:25

Programátori majú vlastné štýly, odlišné od ostatných, ale tie sa dajú zistiť len preštudovaním mnohých riadkov kódu a hľadaním stôp prezrádzajúcich autora. V budúcnosti to však nebude treba. Výskumní ...

Technológie

Nový telefón Oppo F9 má výrez, ktorý na rozdiel od konkurencie vyzerá naozaj dobre

16.08.2018 00:20

Spoločnosť Oppo ohlásila nový telefón F9 s výrezom, ktorý vyzerá skvelo. Je menší a menej rušivý ako na ostatných telefónoch. Nevyžaduje extra hrubú stavovú lištu na obrazovke a pôsobí ako prirodzená ...

Technológie 2

Komentár: 32-jadrový AMD Threadripper je výzva pre Intel v počte jadier aj cene

16.08.2018 00:15

AMD v týchto dňoch ohlásilo štyri nové modely z druhej generácie procesorov Ryzen Threadripper (nazývanej aj Threadripper 2) za zabijacke ceny vzhľadom na Intel. Druhá generácia Ryzen Threadripper 29 ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Najnovšie videá



PC forum button