LEGO Mindstorms الروبوتات - الروبوتات مسلية

مُنشئ LEGO Mindstorms عبارة عن مجموعة من الوحدات الإلكترونية وأجزاء التزاوج المصممة لإنشاء روبوت قابل للبرمجة. قدمت شركة LEGO أول مجموعة Mindstorms في عام 1998 ، وبعد 8 سنوات ، في عام 2006 ، تم إصدار الإصدار الأول من مجموعة LEGO Mindstorms NXT 1.0 ، بعد 3 سنوات أخرى ، في عام 2009 تم إصدار الإصدار الثاني من المجموعة - LEGO Mindstorms NXT 2.0. وأخيراً ، في عام 2013 ، تم طرح مجموعة LEGO Mindstorms EV3 للبيع.

تشتمل مجموعة LEGO Mindstorms على كلا أجزاء LEGO القياسية ، مثل المحاور والتروس والعوارض والعجلات والمحركات المؤازرة ، وكذلك المحركات وأجهزة الاستشعار ووحدة قابلة للبرمجة. وتنقسم هذه المجموعات إلى الموارد والأساسية.

تحتوي المجموعة الأساسية لـ LEGO MINDSTORMS NXT على ثلاثة إصدارات:

• 8527 LEGO MINDSTORMS تحتوي على 577 قطعة ، تم تصنيعها في عام 2006. هذه هي النسخة الأولى من الجناح التجاري.

• 9797 LEGO MINDSTORMS مجموعة NXT التعليمية تحتوي على 431 جزءًا ، 2006 هذه مجموعة أساسية للتدريب ، مجموعة تعليمية.

• يحتوي 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 على 619 قطعة تم تصنيعها في عام 2009. هذه هي النسخة الثانية من المجموعة التجارية.

كل مجموعة من المجموعات الثلاث تتضمن وحدة ذكية NXT من نفس الإصدار. تختلف البرامج الثابتة ، لكن يتم تحديثها بسهولة ، بحيث يمكن اعتبار المجموعات متكافئة من حيث المبدأ.

تحتوي مجموعة موارد التعليم LEGO MINDSTORMS على نسختين:

• 9648 LEGO MINDSTORMS مجموعة موارد التعليم؛

• 9695 LEGO MINDSTORMS مجموعة الموارد التعليمية.

يحتوي الإصدار Resource kit 2010 على 817 جزءًا ، فهي أكثر تنوعًا.

تأتي مجموعة LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 الأساسية لعام 2013 في إصدار واحد 31313 ، وتحتوي على 601 جزءًا. "EV" لتقف على التطور.

تم تجهيز مجموعات LEGO Mindstorms بوحدات التحكم في وحدات التحكم الدقيقة في العديد من إصدارات RCX و NXT و EV3. في الوقت الحالي هناك ثلاثة منهم ، بالإضافة إلى أن هناك تعديلات 1.0 ؛ 2.0 و 3.0.

عدد كبير من أجهزة الاستشعار التي تأتي مع LEGO Mindstorms يضع فرصا كبيرة للإبداع. تتوفر المستشعرات أيضًا من الشركات المصنعة الخارجية مثل Mindsensors و HiTechnic. فيما يلي بعض الأمثلة على أجهزة استشعار قياسية لـ LEGO Mindstorms NXT: NXT ، مقياس سرعة المحرك المؤازر ، NXT الاستشعار عن بعد بالموجات فوق الصوتية ، مستشعر اللمس NXT ، مستشعر صوت NXT ، مستشعر الضوء NXT. بشكل عام ، القائمة واسعة جدا.

دعنا نلقي نظرة على مجموعة LEGO MINDSTORMS EV3.

بالنسبة إلى حشوة EV3 ، تم تزويد الوحدة الذكية بمعالج Sitara AM1808 (ARM9) بقوة 300 ميجاهرتز من شركة Texas Instruments ، وله ذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 64 ميجابايت وذاكرة فلاش 16 ميجابايت ، وهناك أيضًا فتحة لبطاقة microSDHC بسعة تصل إلى 32 جيجابايت. في وجود مضيف USB وبلوتوث ، من الممكن استخدام Wi-Fi عبر دونجل USB ، ويدعم أجهزة Apple. تم تجهيز الوحدة أيضًا بشاشة LCD أحادية اللون بدقة 178 × 128. جميع المحركات وأجهزة استشعار NXT متوافقة تماما مع وحدة EV3. بالمناسبة ، يمكن برمجة كتلة NXT من أجل EV3 ، لكن بعض الوظائف لن تكون متاحة.

يمكن نشر الصندوق المصمم في المسار باستخدام مناطق متعددة الألوان ، وستتفاعل مستشعرات الألوان معها بشكل مثالي. يتم وضع الأجزاء الموجودة في الصندوق في البداية في عدة أكياس منفصلة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مجموعة من الملصقات والتعليمات.

إن صندوق EV3 الذكي هو قلب المصمم. يتم توفير الطاقة عن طريق 6 بطاريات الأصابع. هناك 6 أزرار للتحكم ، والإضاءة الخلفية لها ثلاثة أوضاع لعرض الألوان. هناك 4 منافذ الإدخال لتوصيل أجهزة الاستشعار ، وهناك أيضا 4 منافذ إخراج الأمر. لتوصيل الوحدة بكمبيوتر - مأخذ توصيل miniUSB ومنفذ مضيف USB لتنظيم الاتصالات ومكبر صوت مدمج وفتحة بطاقة ذاكرة ، كما ذكر سابقًا. تسمح لك واجهة البرنامج بإنشاء وتكوين البرامج مباشرةً من الكتلة.

بالإضافة إلى الوحدة الذكية ، تشتمل المجموعة على:

محركان كبيران مزودان بأجهزة استشعار دوران دقيقة وقادرة على تطوير 170 دورة في الدقيقة مع عزم دوران أقصى يبلغ 40 سم مكعب.

يوجد أيضًا محرك سيرفو متوسط ​​، وعزم الدوران أقل - حتى 12 Ncm ، ومع ذلك ، يمكن أن تصل السرعة إلى 250 في الدقيقة.

مستشعر اللون والضوء مع القدرة على التمييز بين 8 ألوان بمعدل أخذ العينات يصل إلى 1 كيلو هرتز.

جهاز استشعار يعمل باللمس قادر على اكتشاف عدد النقرات واللمس والإفراج والعد.

جهاز استشعار مسافة الأشعة تحت الحمراء ، ينطبق على جهاز التحكم عن بعد ، قادر على استقبال إشارة حتى من 2 متر ، مع مجموعة من قياس المسافة في دائرة نصف قطرها يصل إلى 70 سم ، وتتوفر 4 قنوات للاستقبال الفردي للإشارات ، وأوامر التحكم.

منارة الأشعة تحت الحمراء لجهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء ، يمكن أن تعمل كجهاز تحكم عن بعد. في هذه الحالة يوجد مؤشر LED أخضر ومحدد قناة. يمكن أن يخون في 4 قنوات منفصلة داخل دائرة نصف قطرها 2 متر. تغلق تلقائيا بعد ساعة من الخمول. إنه مدعوم من بطاريتين وردية.

الأسلاك.

بالإضافة إلى أجهزة الاستشعار المدرجة في المجموعة ، يمكن استخدام أجهزة استشعار أخرى:

مستشعر جيروسكوبي لقياس الحركات الدورانية للروبوت بدقة 3 درجات ، حساسة للحظات التي تصل إلى 440 درجة في الثانية. الاقتراع تردد يصل إلى 1 كيلو هرتز.

جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس المسافات عن طريق إرسال واستقبال الموجات المنعكسة. يمكن أن تعمل كسونار وكمستقبل للموجات الصوتية كإشارات تحكم. قادرة على قياس مسافات تصل إلى 2.5 متر بدقة 1 سم.

لا يتم دعم مستشعرات LEGO وملحقاتها فقط ، ولكن أيضًا طرز الجهات الخارجية مثل Mindsensors و HiTechnic. يمكن أن يكون المقود ، البوصلات ، مقاييس التسارع ، إلخ. مجموعة الحلول المختلفة واسعة جداً.

لبرمجة الروبوت ، يمكنك استخدام برنامج LEGO Mindstorms EV3 Home Edition لنظام التشغيل Windows أو OS X ، والذي يمكن تنزيله بسهولة على موقع LEGO الرسمي. هناك أيضًا وفرة من البرامج الثابتة ومواد التدريب على البرمجة ومقاطع الفيديو والتعليمات التفاعلية ووصف المهمة.

بالطبع ، يمكن التحكم EV3 من الهاتف الذكي على Android أو iOS ، وهناك تطبيقات منفصلة لهذا. البرمجة ممكنة بلغة جافا بلغات أخرى: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

على موقع LEGO الرسمي ، يمكنك العثور على 17 طرازًا مع تعليمات لتجميع روبوتات مختلفة من مجموعة EV3. هذه النماذج هي:

TRACK3R هو روبوت زاحف عالي التتبع بأربعة أدوات قابلة للتبديل.

SPIK3R هو روبوت عقرب ، يمكنه الدوران بشكل حاد ، والاستيلاء على الأشياء باستخدام الكسارة المخملية ، وسوف يقوم ذيل البرق بصد كل ما يعترض طريقه.

R3PTAR - كوبرا يبلغ ارتفاعه 35 سم ، يمكن أن ينزلق على الأرض ، ويهاجم الكائنات باستخدام الأنياب بسرعة عالية.

GRIPP3R - هذا الروبوت قادر على رفع الأثقال ، ويمكنه انتزاع العلبة ورفعها ورميها.

EV3STORM هو روبوت متتبع مع العديد من المهام.

BOBB3E - يمكن لمحمل الروبوت Bobcat® المزود بقدرة على التحكم عن بُعد باستخدام أزرار إشارة الأشعة تحت الحمراء ، تحريك أو رفع كائنات مختلفة.

راية PRINT3R - طابعة روبوت. يمكنه الرسم باستخدام علامات عادية ، خطوط الرسم. يمكنك ضبط الرسم الخاص بك.

RAC3 TRUCK - شاحنة سباق للتحكم عن بعد. يمكنك إضافة مقطورة.

DINOR3X - The Triceratops Robot يمشي ويدير أربعة أرجل.

KRAZ3 - يتفاعل الروبوت مع منارة الأشعة تحت الحمراء لصديقه الخاطئ. يمكنك أيضًا التحكم في الروبوت باستخدام برنامج أو برنامج مخصص بحيث يتحرك بشكل حصري خلف الخطأ ؛

EV3D4 - تم إنشاؤه استنادًا إلى "حرب النجوم" ، يمكن أن يتبع المالك ، ويتنقل منارة الأشعة تحت الحمراء ، ويتواصل. وهو يدعم مجموعة واسعة من البرامج النصية التي يمكن برمجتها وتوسيعها باستخدام برنامج EV3 الجديد.

EL3CTRIC GUITAR - ضرب سلسلة واحدة ، والإصبع على رقعة الفريتس ، باستخدام نظام اهتزاز ، يمكنك أن تلعب المعزوفات المنفردة لا يصدق على هذا الغيتار!

EV3MEG هو روبوت مساعد يمكنه التحرك بدقة على طول خطوط من لون معين ، وذلك بفضل مستشعر الضوء. يكتشف العقبات في الطريق ويتفاعل معها. إنه قادر على التحرك بشكل مستقل والتحكم فيه باستخدام منارة الأشعة تحت الحمراء.

لعبة EV3 - يمكن للروبوت إخفاء الكرة تحت الكأس ، ثم تغيير الكؤوس في الأماكن ، وعليك تخمين مكان الكرة. باستخدام منارة IR ، يمكنك ضبط المستوى.

MR.B3AM - يقيس طول عوارض LEGO® Technic ، ويحدد لون وحجم العوارض.

ROBODOZ3R - بلدوزر روبوت. يمكن أن تتحرك بشكل مستقل أو يمكن التحكم فيها عن بعد.يمسح طريقه ويسقط ويدفع الأشياء الموجودة في الطريق.

نظرًا لحقيقة أن هذه المجموعات تجعلك تفكر ونمذجة وابتكار وتشجع الإبداع والتطوير عمومًا ، فليس من المستغرب على الإطلاق أن يتم تطبيق التعليم على نطاق واسع في العديد من البلدان باستخدام مجموعات LEGO Mindstorms.

أصبحت مسابقات الروبوتات شائعة للغاية ، حيث يمكن لكل مؤسسة تعليمية أن تضع فرقها من الروبوتات في المسابقات. تقام هذه المسابقات في روسيا ، أشهر هذه الأحداث - RoboFest. الأفضل من الأفضل الذهاب إلى أولمبياد الروبوت العالمي - WRO (أوليمبياد الروبوت العالمي).

حيث لشراء ليغو Mindstorms EV3؟

يعتمد سعر LEGO Mindstorms EV3 على حزمة الحزمة. تتوفر تكوينات LEGO Mindstorms المختلفة ، إصداراتها التعليمية ، من تجار التجزئة المتخصصين في LEGO Education.

انظر أيضا على موقعنا على الانترنت:جهاز وبرمجة ميكروكنترولر للمبتدئين