Лего майндстормс робот пятиминутка инструкция

Подробности

Категория: Машины

Опубликовано: 22 января 2018

Просмотров: 2190

Мастер-класс «Сборка и программирование робота-пятиминутки в среде LEGO Mindstorms Education EV3».

Разработала: учитель математики МБОУ Болгуринская СОШ  Малыгина С.И.

Цели: формирование профориентации у школьников в процессе конструирования и программирования роботов

Задачи:

1. Познакомить с конструктором Lego Mindstorms EV3 и средой программирования.

2. Собрать и запрограммировать робота на ПК.

3. Загрузка программы в робота

4. Демонстрация работы робота

Вид: практическая работа.

Оборудование: ноутбуки, наборы конструкторов Lego Mindstorms EV3, среда программирования Lego Mindstorms Education EV3, видео инструкция по сборке робота, инструкции по программированию робота, сборке ультразвукового датчика, подключения моторов и датчика к блоку.

Ход мастер-класса

Вводная часть

Само слово «робот» является существительным, обозначающим

неодушевленный предмет. Но роботы очаровательны. Идея неживой материи, которая самостоятельно выполняет сложные задания, просто поразительна! С тех пор как роботы стали такими технологически сложными и современными, можно было бы подумать, что для их конструирования и программирования необходимы большие знания и навыки. Однако серия конструкторов Lego Mindstorms EV3 делает робототехнику легкой и увлекательной как для взрослых, так и для детей. Эти наборы открывают робототехнику для всех возрастов. Это образовательная версия роботов.

Образовательная робототехника объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно- коммуникационные технологии. Лего-конструирование знакомит с системой управления роботами: аппаратной частью, простым, но мощным программированием Лего-моделей. В настоящее время такая наука как робототехника приобретает все большее значение, опираясь на информатику, математику, физику, биологию и другие фундаментальные науки.

В состав набора LEGO Mindstorms EV3 входит 541 деталь.

Детали образуют 5 больших групп:

1. Электронные компоненты:

— EV3 микрокомпьютер с батарейным блоком.

-Датчики (ультразвуковой датчик, датчик касания, датчик цвета/ освещенности, гироскопический датчик).

— Сервоприводы (моторы ) и соединительные кабели.

2. Шестеренки, колеса и оси.

3. Соединительные элементы.

4. Конструкционные элементы.

5. Детали для украшения.

Основная часть.

Сегодня мы с вами создадим простейшего робота «Пятиминутку» на основе конструктора Lego Mindstorms EV3 и запрограммируем его. Это робот-тележка, его мы будем собирать с помощью приложения 1. В видео-ресурсе нет описания сборки ультразвукового датчика и подключения моторов и датчику к блоку с помощью кабелей. Поэтому датчик будем собирать, используя приложение 2. Подключать моторы и датчик будем с помощью приложения 3.Для этого нам понадобятся соединительные кабели: 3 по 25см.

Программирование в стандартной среде программирования Lego Mindstorms EV3 представляет собой перетаскивание блоков с определенными действиями. Задавая параметры для датчиков, подстраиваем робота к выполнению определенных действий.

Робот, которого мы сегодня создадим, довольно простой, чтобы сделать что-то серьезное необходимо гораздо больше времени.

Наш робот будет выполнять всего четыре действия:

1. Движение вперед

2.Остановка, когда доедет до препятствия

3.Говорит «Stop» (используя звуковые файлы)

4.Движение назад (3 оборота)

Практическая работа

Вам предстоит сконструировать по видео инструкции робота и запрограммировать его. Открываем видео, собираем робота. Далее собираем ультразвуковой датчик (приложение 2). Ну и осталось подключить датчики и моторы к блоку EV3 (приложение 3). Используя приложение 4, составим программу движения робота.

Заключительная часть

На данном мастер-классе вы познакомились с конструктором Lego Mindstorms EV3 и средой программирования. Современный мир уже невозможно представить себе без применения высоких технологий и роботов. Занятия по робототехнике помогают идти в ногу со стремительно развивающимся прогрессом и дают уникальную возможность для участия в улучшении качества жизни. Благодарность всем участникам мастер – класса.

Рефлексия

Предлагаю выразить свое мнение, обсудить полученные результаты.

(Оценивают, что получилось успешно, что вызвало наибольшее затруднения)

Я смог(ла)…

Какие трудности у меня были…

Я понял(а), что…

Было особенно интересно …

Использованные источники

1.Овсяницкая Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – М: Издательство «Перо», 2016. – 300 с.

2. С. А. Филиппов Робототехника для детей и родителей. Санкт-Петербург «Наука» , 2013

3. https://learningapps.org/display?v=pqtij535a18

4. https://robot-help.ru/lessons/lesson-4.html

5. https://www.youtube.com/watch?v=9uv7LrzJRQM

Приложения

Приложение 1

Ссылка на видео инструкцию https://www.youtube.com/watch?v=9uv7LrzJRQM

Приложение 2

Сборка ультразвукового датчика

Приложение 3

Подключение сервомоторов, ультразвукового датчика к блоку EV3 с помощью кабелей. Возьмем два соединительных кабеля длиной 25 см, левый мотор подключим к порту B, а правый — к порту C. Именно это подключение выбрано по умолчанию в блоке «Рулевое управление». Ультразвуковой датчик подключим к порту 4.

​​​​​​​Приложение 4

Инструкция по составлению и выполнению программы

1.Открыть на ноутбуке программу LEGO MINDSTORMS Education EV3.

2.Создать новый проект (значок+).

3. Составить программу:

        1. Движение вперед

        2.Остановка, когда доедет до препятствия

        3.Говорит «Stop» (используя звуковые файлы в папке «Информация»)

        4.Движение назад (3 оборота)

4.Соединить робота с ноутбуком с помощью кабеля.

5. Включить микрокомпьютер на роботе, удерживая центральную кнопку (загорится зеленый цвет).

6. Загрузить программу в робота.

7. Отсоединить кабель от робота.

8. Запустить робота на выполнение программы. Выбрать папку «Project», файл «Program» , нажать на центральную кнопку микрокомпьютера.

To construct this you will need

• LEGO Mindstorms EV3 45544 Education Core

Bill of materials (Parts list)

Build FiveMinuteBot

In this episode we will show you how to build the FiveMinuteBot. We will make a quick overview of this Mindstorm Robot.

Teacher’s Notes on building the FiveMinuteBot

Notes on building the FiveMinuteBot

Importance of the construction balance on the LEGO Mindstorms robot movement

The balance of the construction of the robot has a great influence on how it will move. This is especially true if you would like to move in a straight line. If the robot is slightly heavier on the right it will move to the right. Here we have two robots — a Five Minute robot and a Box Robot and we will discuss the differences in the constructions and why the box robot is much better than the Five Minute even though it is using the same parts. 

Importance of the wheels and tires on the LEGO Mindstorms robot movement

DIfferent wheels and tires will result in different behaviour of the robot. That is actually pretty common sense. The real question is what is the influence. Would the robot make smaller deviations if it has smaller wheels or it will make larger deviations? The tires could also be quite dirty or brand new. Or the wheels could be attached in different ways. 

Front or Rear wheel drive for more precise LEGO Mindstorms robot movement?

Should the robot be with a Front Wheel Drive or a Rear Wheel Drive to make it more precise? The answer is — front wheel will probably give you better results, but the wheel drive is not the most important thing. In this video tutorial on the LEGO Mindstorms Robots, we will do a few experiments to discuss the influence of the wheel drive on the precision of the movement.  

Importance of the caster ball on the LEGO Mindstorms robot movement

You could use the LEGO Steel Balls as a third wheel on the robot. It is a caster wheel. But this is steel and as we know from basic existence on this planet, where there is steel there is also rust. The steel ball could get quite rusty and this could have an influence on the behaviour of the robot