Робофутбол ev3 инструкция по сборке

• Описание

• Отзывы (0)

Создание робота футболиста EV3 — увлекательная задача, которая позволяет объединить знания в области робототехники, программирования и игровой механики. С помощью наборов LEGO Mindstorms EV3 вы можете создать своего собственного робота, способного играть в футбол с вами или другими роботами!

Эта пошаговая инструкция поможет вам создать робота футболиста EV3 без особых затрат и с минимальным количеством необходимых материалов. Вам понадобятся набор LEGO Mindstorms EV3, компьютер с установленным LEGO Mindstorms EV3 Software и немного креативности!

В ходе этой инструкции вы узнаете, как собрать основную конструкцию робота с помощью деталей LEGO, как подключить его к компьютеру и правильно настроить программу, чтобы ваш робот мог управлять мячом и забивать голы. Продолжайте читать и начинайте создавать своего собственного робота футболиста EV3 уже сегодня!

Создание робота футболиста EV3

Создание робота футболиста EV3 может быть увлекательной и интересной задачей. В этом разделе мы рассмотрим пошаговую инструкцию о том, как сделать своего собственного робота футболиста с использованием EV3.

Шаг 1: Соберите основу робота. Для этого вам понадобятся LEGO Mindstorms EV3 набор и инструкции к нему. Следуйте инструкциям для сборки основы робота, которая включает в себя корпус, колеса и двигатели.

Шаг 2: Подключите EV3 Smart Brick к основе робота. Убедитесь, что все соединения крепкие и надежные.

Шаг 3: Добавьте датчики. Робот-футболист будет использовать датчики для определения положения мяча и других объектов на поле. Приложите и настройте соответствующие датчики на роботе, следуя инструкциям в наборе.

Шаг 4: Программируйте робота. Используя ПО LEGO Mindstorms EV3, создайте программу для управления роботом. Включите команды для определения местоположения мяча и перемещения робота к нему, а также для забивания головы.

Шаг 5: Настройте и отладьте программу. Соедините робота с компьютером и перенесите программу на Smart Brick. Проверьте работу робота, проведя его на поле и проверив его способность определять мяч и принимать решения.

Шаг 6: Усовершенствуйте своего робота. Продолжайте экспериментировать с программой и роботом, чтобы улучшить его способность играть в футбол. Вы можете изменять алгоритмы, добавлять новые функции и экспериментировать с механикой для достижения лучших результатов.

Теперь у вас есть пошаговая инструкция о том, как создать робота футболиста EV3. Постарайтесь быть творческими и внести свои уникальные изменения в проект, чтобы сделать его еще увлекательнее!

Сборка конструктора Lego Mindstorms EV3

Сборка робота футболиста EV3 начинается с распаковки и сортировки всех деталей по типу и функциональному назначению. Убедитесь, что вам доступны все необходимые компоненты перед началом сборки.

1. Начните с сборки основы робота, также известной как база. Поместите двигатели на специально предназначенные места и закрепите их с помощью соответствующих крепежных элементов.

2. После того, как основа собрана, приступите к установке датчиков на робота. Обычно для роботов-футболистов используются ультразвуковые датчики, которые помогают роботу определить расстояние до препятствий. Установите датчики на нужной высоте и закрепите их в соответствующих отверстиях на базе робота.

3. Приступите к установке колес и передач на робота. Убедитесь, что колеса правильно смонтированы и свободно вращаются. Затем присоедините передачи к двигателям и проверьте, что они работают без проблем.

4. Далее, соедините и запрограммируйте мозг робота EV3. Мозг — это центральный блок управления роботом, который принимает команды и передает их на двигатели и датчики. Подключите мозг к базе робота и проверьте его работоспособность.

5. После того, как ваш робот собран и проведены все необходимые проверки, приступите к программированию его поведения на языке программирования, поддерживаемом EV3. Создайте программу, которая будет управлять движением робота, его реакцией на препятствия и его игровой тактикой.

6. В завершение, протестируйте вашего робота на игровом поле и внесите необходимые корректировки в его программу и механизмы, чтобы достичь наилучших результатов на поле.

Собрав робота футболиста EV3 и правильно его программировав, вы сможете создать уникального и интересного соперника или партнера для игры в футбол!

Программирование робота футболиста EV3

Для того чтобы робот футболист EV3 мог играть в футбол, необходимо написать соответствующую программу. У робота EV3 есть специальное программное обеспечение, которое позволяет его программировать.

Программирование робота EV3 включает в себя создание блок-схемы действий, которые должен выполнять робот во время игры в футбол. Эти действия включают передвижение, подачу мяча, защиту ворот и т.д.

Для программирования робота на EV3 необходимо использовать специальное программное обеспечение, например, LEGO MINDSTORMS EV3 Software. С помощью этого программного обеспечения можно создавать программы визуально, перетаскивая и соединяя блоки с различными действиями.

Программируя робота футболиста EV3, нужно учесть его аппаратные возможности, такие как двигатели и сенсоры. Например, можно использовать двигатели для передвижения робота по полю, а сенсоры для определения положения мяча и других объектов.

Для реализации логики игры можно использовать условия и циклы. Например, можно написать условие, при котором робот будет бить мяч, если он находится вблизи ворот противника. Или можно обрабатывать события, например, прослушивать сигналы от сенсоров и реагировать на них соответствующим образом.

После написания программы, ее необходимо загрузить на робота EV3 и запустить. Робот начнет выполнять инструкции, заданные в программе, и сможет сыграть в футбол.

Программирование робота футболиста EV3 является увлекательным и интересным процессом. Это позволяет развить навыки программирования, а также попрактиковаться в решении логических задач. Кроме того, программирование робота футболиста EV3 может стимулировать учеников к активной физической активности и развитию командной работы.

Установка программного обеспечения

Перед тем, как приступить к созданию робота-футболиста EV3, необходимо установить несколько программных компонентов. Вот пошаговая инструкция по установке необходимого программного обеспечения:

После завершения установки программного обеспечения вы будете готовы к созданию и программированию вашего робота-футболиста EV3. Приятного творчества!

На этой странице собраны инструкции по сборке роботов или механизмов из стартового образовательного набора LEGO MINDSTORMS Education EV3 (45544)
. Кроме инструкций вы найдёте здесь видео, показывающие возможности собранных моделей, и демонстрационные программы. Для некоторых моделей даны рекомендации, с помощью каких приложений можно дистанционно управлять роботами и как настраивать эти приложения.

Робот с большими картонными колёсами

Если вы горите желанием сделать робота с большими колёсами из образовательного набора LEGO Mindstorms EV3 (45544), но у вас нет таких колёс, не расстраивайтесь. Вы можете изготовить их самостоятельно из толстого гофрированного картона. Как сделать робота с большими картонными колёсами, чтобы колёса нормально крутились и не отваливались, я предлагаю вам прочитать в этой статье.

Робот-художник EV3 Print3rbot

Мне очень понравился проект робота-художника EV3 Print3rbot, в котором, к сожалению, используются нестандартные детали, которые нужно печатать на 3D-принтере. Я решил собрать такого же робота, но используя детали только из образовательного набора LEGO Mindstorms EV3 (45544). И у меня это получилось, правда, пришлось добавить ещё резинок.

Роботом, собранным из конструктора LEGO Mindstorms EV3, вы легко можете управлять дистанционно от первого лица. Для этого вам дополнительно понадобится два смартфона, с установленным приложением RoboCam на один из них. Давайте познакомимся подробнее с приложением RoboCam и научимся им пользоваться.

Обнаружение лица на EV3

Используя конструктор LEGO MINDSTORMS EV3 и веб-камеру, вы сможете провести эксперимент по обнаружению лиц в помещении. Для эксперимента подойдёт любой колёсный робот EV3, который умеет вращаться на месте, и на который вы сможете закрепить веб камеру. Робот будет сканировать помещение, поворачиваясь вокруг, а, увидев лица, будет останавливаться и дёргаться столько раз, сколько лиц увидел.

Слежение за объектом на EV3

С помощью веб-камеры и образовательного набора конструктора LEGO MINDSTORMS Education EV3 (45544) вполне можно сделать робота, отслеживающего двигающийся объект. Робот сможет не только поворачивать камеру в сторону объекта, но и выдерживать определённую дистанцию до него, т.е. подъехать поближе, если объект удаляется от камеры, или отъехать подальше, если объект приближается. О том, как это сделать поговорим в этой статье.

Гимнаст EV3

Гимнаста выполняющего различные упражнения на турнике сделать достаточно просто, если у вас есть образовательный конструктор LEGO MINDSTORMS Education EV3 (45544). Я научил гимнаста выполнять три упражнения, а вы можете научить его и другим различным трюкам.

Гоночная машина формула 1 EV3

Гоночную машину, имитирующую болид формулы 1, можно сделать с помощью образовательного набора LEGO MINDSTORMS Education EV3 (45544). В машине сидит водитель и держится за руль. Машина дистанционно управляется с Android-смартфона.

Мойщик пола LEGO EV3

Робот мойщик пола передвигается за счёт поворотов двух дисков параллельно полу. С помощью резинок на диски можно закрепить смоченные моющим раствором тряпки и тогда ваш пол станет немного чище.

Робот с клешнёй LEGO EV3

Этот робот с клешнёй умеет не только хватать, но и приподнимать предметы. И оба эти действия он делает с помощью всего одного мотора. А за счёт резиновых кончиков клешни, робот может приподнимать даже скользкие предметы. Ну и конечно, то, что робот схватил, он может перевезти на другое место.

Селеноход из конструктора LEGO EV3

Селеноход – это луноход, созданный российской командой для участия в конкурсе Google Lunar X PRIZE. В настоящий момент проект закрыт, но интересная конструкция с не менее интересной системой передвижения по лунной поверхности остались. С помощью стартового образовательного набора LEGO MINDSTORMS Education EV3 (45544) возможно собрать модель Селенохода, который будет передвигаться по такому же принципу и так же поднимать и опускать «голову».

Собираем часы со стрелками из конструктора LEGO EV3

В базовом образовательном наборе LEGO Mindstorms Education EV3 (45544) оказалось достаточно шестерёнок и других деталей, чтобы собрать часы с часовой и минутной стрелками. Кроме того, что часы точно отображают время, они издают звуковой сигнал каждый час.

Приводная платформа EV3 на гусеничном ходу

В образовательном наборе конструктора Mindstorms Education EV3 всё обучение робототехники в классе ведётся с помощью приводной платформы, на колёсном ходу. Мне же захотелось сделать точно такую же платформу, чтобы на неё точно также можно было установить все датчики, но только, чтобы она передвигалась с помощью гусениц.

Было объявлено о проведении в рамках областных отборочных соревнований на фестиваль «РобоМир-2014» еще одной новой номинации — «Футбол роботов». Поэтому мы открываем на нашем блоге новый цикл статей, посвященных этим состязаниям.

Итак, немного предыстории… Самым масштабным на сегодняшний день мероприятием, на котором роботы соревнуются в футболе, является RoboCup (от англ. «Robot Soccer World Cup»

— Чемпионат по футболу среди роботов), который проводится ежегодно с 1993 года. Официальной целью проекта является перспектива создания к середине 21-ого века человекоподобных роботов-футболистов, способных выиграть футбольный матч у людей по правилам FIFA. Одной из номинаций этого масштабного мероприятия является
RoboCup Junior Australia (RCJA) GEN II Robot Soccer — то
что интересует нас, любителей собирать роботов из конструкторов Lego Mindstorms, больше всего.

Помимо RoboCup, в робо-футбол играют по тем же правилам и на World Robot Olympiad , где наши соотечественники в последние годы добиваются высоких результатов и даже заняли 1 место в старшей возрастной категории на олимпиаде в Малайзии в 2012 году.

Стоит отметить, что состязания роботов-футболистов всегда вызывают особый интерес на любых мероприятиях, где он проводится и никогда не обходится без внимания зрителей. Ведь, кому же будет безынтересно понаблюдать в действии работу самого настоящего искусственного интеллекта!

Теперь вниманию всех заинтересовавшихся! Что же нужно для того, чтобы принять участия в такого рода состязаниях?

Во-вторых, специальные датчики. Для игры в робо-футбол ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ является использование датчика Компас и ИК-датчика. Остальные датчики можно использовать по усмотрению участников, но стоит отметить, что использовать можно только датчики официально разрешенные к использованию на соревнованиях в которых вы собрались участвовать (уточняйте в правилах). Обычно правила допускают использование любых датчиков, входящих в комплекты Lego Mindstorms NXT, RCX или EV3, а также некоторой продукции сертифицированного производителя HiTechic (например,
NSK1042 — NXT IRSeeker V2 ,
NMC1034 — NXT Compass Sensor).

В-третьих, специальное игровое поле и мяч. Если с игровым полем все более ли менее понятно — в правилах всегда подробно указываются размеры и цвета, на основе чего Вы можете либо сами подготовить поле, либо заказать его на мебельной фабрике, то с мячом все немного сложнее. Дело в том, что для того, чтобы робот мог играть в футбол, он должен каким-либо образом «видеть» этот мяч, а иначе вся игра превратиться в беспорядочные и совершенно необоснованные движения моделей и о каком-либо «искусственном интеллекте» уже не может быть и речи. Именно поэтому правила соревнований требуют от участников использование ИК-датчика — для того чтобы он смог «увидеть» специальный

Давненько не было вестей от нашей команды. Вы думаете что мы забросили роботов? Не дождетесь!) С середины января находимся в режиме планомерной подготовки к ВРО, снова готовимся к футболу роботов. В этом году алгоритмы машин снова переписаны заново и во многом не повторяют логику работы наших футболистов предыдущих поколений.

Учебный процесс тоже не стоял на месте, в нашей копилке теперь вот такой крупнокалиберный арсенал: «Введение в программирование (C++)» от Академии Яндекса, «Программирование на Python», «Python: основы и применение», «Введение в Linux» от Института биоинформатики, «Введение в архитектуру ЭВМ. Элементы операционных систем» от Computer Science Center.

При подготовке к соревнованиям по футболу роботов не всегда есть с кем поиграть. Часто бывает так, что оборудования для еще одной команды не хватает или те, кто смог бы с вами сыграть, в этот раз никак не могут поучаствовать. В такой ситуации нас выручают управляемые роботы-оппоненты.

Поиграть против своей автономной команды очень интересно и полезно:

• Зная слабые места своих автономных роботов можно создавать на поле такие игровые ситуации, в которых они проявятся. Это важно для отладки алгоритмов и конструкций.
• Управляя роботом ты моделируешь в голове работу некого алгоритма, который затем может быть перенесен в программу автономного игрока
• Это реальный драйв — ты играешь в игру не на экране, а в реальном мире, с полноценной физикой и красивыми текстурами. Обзор 360 градусов и высокое разрешение!

Так как мы находимся в процессе изучения языка Python, то интересной учебной задачей стала реализация такого управляемого робота-оппонента на базе ev3dev. Можно конечно «не заморачиваться» и использовать смартфон и написанное кем-то приложение, но это не наш путь. На борту у EV3 есть Bluetooth, у китайцев на Aliexpress — дешевые блютузные джойстики — почему бы не поуправлять роботом с реальных кнопок и стика? Используя стандартное ПО LEGO EV3 такую связку заставить работать невозможно, ev3dev открывает перед нами такую возможность.

Для начала сам робот. Традиционно подготовили инструкцию по сборке в Lego Digital Designer, скачать можно по ссылке. В конструкции умышленно не использовали механизм удара по мячу, чтобы у начинающих не было соблазна собрать на базе этой инструкции автономного робота.

Чтобы джойстик заработал с EV3, необходимо «спарить» устройства привычным образом, после чего в /dev/input должен появиться новый девайс:

robot@ev3dev:~$ ls /dev/input
by-path  event0  event1  event2

Кроме Bluetooth-джойстика можно использовать беспроводной USB-джойстик, воткнув его USB-приемник в соответствующий порт на роботе. Беспроводная клавиатура с интерфейсом USB или Bluetooth тоже подойдет. Технически роботом можно управлять используя даже беспроводную мышку, но это вероятно не особенно удобно. Главное условие — после подключения устройства оно должно появляться в устройствах ввода, в /dev/input

Для получения данных с HID-устройств мы использовали стандартный модуль Python evdev. Ничего доустанавливать в ev3dev не требуется.

Нашу программу для робота можно скачать по ссылке. Основная фишка управления по сравнению со «смартфонным» — реализация плавного разгона и торможения, что обеспечивает комфортное управление. Выглядит программа следующим образом:

#!/usr/bin/env python3


# Подключаем модуль для управления EV3
from ev3dev.ev3 import *
# Подключаем модуль для чтения данных с HID-устройств
import evdev


# Создаем объект device, измените на ваш /dev/input/event2
device = evdev.InputDevice(‘/dev/input/event2’)


StatusGo = 0
StatusLR = 0


# Целевая скорость, робот наберет ее когда разгонится
speed = 100


# Реальная скорость, с нее робот стартует
real_speedB = 0
real_speedC = 0


speedB = 0
speedC = 0


# Признак зарершения программы (нажат акнопка Start на джойстике)
STOP = False


# Создаем объекты — моторы B и C
B = LargeMotor(‘outB’)
C = LargeMotor(‘outC’)


# Цикл пока не нажата кнопка Start на джойстике
while not STOP:
    # Читаем список событий с джойстика
    gen = device.read()
    try:
       # Для всех событий в списке
       for event in gen:
           # Выделяем те, которые возникли при нажатиях кнопок
           if event.type == evdev.ecodes.EV_KEY:
               # преобразуем такие события в строку myStr
               myStr = str(event)
               
               # если отпущена кнопка «Влево»
               if myStr.find(«code 168, type 01, val 00») >= 0:
                   StatusLR = 0
               # если нажата кнопка «Влево»
               if myStr.find(«code 168, type 01, val 01») >= 0:
                   StatusLR = -1
               # если удерживается кнопка «Влево»
               if myStr.find(«code 168, type 01, val 02») >= 0:
                   StatusLR = -2
               # если отпущена кнопка «Вправо»
               if myStr.find(«code 208, type 01, val 00») >= 0:
                   StatusLR = 0
               # если нажата кнопка «Вправо»
               if myStr.find(«code 208, type 01, val 01») >= 0:
                   StatusLR = 1
               # если удерживается кнопка «Вправо»
               if myStr.find(«code 208, type 01, val 02») >= 0:
                   StatusLR = 2
               # если отпущена кнопка «Вперед»  
               if myStr.find(«code 172, type 01, val 00») >= 0:
                   StatusGo = 0
               # если нажата кнопка «Вперед»
               if myStr.find(«code 172, type 01, val 01») >= 0:
                   StatusGo = speed*0.75
               # если удерживается кнопка «Вперед»
               if myStr.find(«code 172, type 01, val 02») >= 0:
                   StatusGo = speed
               # если отпущена кнопка «Назад»
               if myStr.find(«code 114, type 01, val 00») >= 0:
                   StatusGo = 0
               # если нажата кнопка «Назад»
               if myStr.find(«code 114, type 01, val 01») >= 0:
                   StatusGo = -1*(speed * 0.75)
               # если удерживается кнопка «Назад»
               if myStr.find(«code 114, type 01, val 02») >= 0:
                   #print («GO BREAK»)
                   StatusGo = -1*speed
               # если нажата кнопка «Start»         
               if myStr.find(«code 164, type 01, val 02») >= 0:
                   print («BREAK! STOP PROGRAMM»)
                   STOP = True
               # Кнопка — среднее значение скорости
               if myStr.find(«code 164, type 01, val 01») >= 0:
                   speed = 75
               # Кнопка нажата — уменьшить скорость
               if myStr.find(«code 115, type 01, val 01») >= 0:
                   speed = speed — 5
                   if(speed < 5):
                       speed = 5
               # Кнопка удерживается — уменьшить скорость        
               if myStr.find(«code 115, type 01, val 02») >= 0:
                   speed = speed — 1
                   if(speed < 5): 
                       speed = 5
               # Кнопка нажата — увеличить скорость
               if myStr.find(«code 113, type 01, val 01») >= 0:
                   speed = speed + 5
                   if(speed > 100): 
                       speed = 100
               # Кнопка удерживается — увеличить скорость
               if myStr.find(«code 113, type 01, val 02») >= 0:
                   speed = speed + 1
                   if(speed > 100): 
                       speed = 100


    except IOError:
        pass
    
    # перебрасываем статусы нажатий в мощности моторов  
    speedB = StatusGo
    speedC = StatusGo
    
    # Поворот влево
    if(StatusLR < 0):
        speedB = speedB-(25*abs(StatusLR))
        speedC = speedC+(25*abs(StatusLR))         
    # поворот вправо
    if(StatusLR > 0):
        speedC = speedC-(25*StatusLR)
        speedB = speedB+(25*StatusLR)
    
    # ограничение скорости
    if(speedB > 100):
        speedB = 100
    if(speedC > 100):
        speedC = 100
    if(speedB < -100):
        speedB = -100
    if(speedC < -100):
        speedC = -100


    # плавный разгон и торможение
    if(abs(speedB) > 5 and abs(speedC) > 5):
        real_speedB = real_speedB*0.95 + speedB*0.05
        real_speedC = real_speedC*0.95 + speedC*0.05
    if(speedB == 0 and speedC == 0):
        real_speedB = real_speedB*0.95
        real_speedC = real_speedC*0.95
    if(speedB == 0 and abs(real_speedB) < 5):
        real_speedB = 0
    if(speedC == 0 and abs(real_speedC) < 5):
        real_speedC = 0
    
    # подаем рассчитанные мощности на моторы        
    B.run_forever(speed_sp=real_speedB*9)
    C.run_forever(speed_sp=real_speedC*9)


# останавливаем моторы после вылета из цикла         
B.stop(stop_action=»hold»)
C.stop(stop_action=»hold»)


# сигнал завершения программы
Sound.beep()