Your SlideShare is downloading. ×
Lego Mindstorms
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Saving this for later?

Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime - even offline.

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Lego Mindstorms

1,341
views

Published on

Видео со встречи: …

Видео со встречи:
http://getdev.net/Event/lego-mindstorms

Совместный доклад Сергея Шебанина и Дмитрия Филиппова. Конструктор для создания программируемого робота. Расширение возможностей программирования до физического контакта с предметами. Внутренности, комплектация, технические параметры сенсоров и приводов. Как программировать - графический вариант и обычный текстовый. Какие есть варианты креплений и подвижных соединений. Простейшие алгоритмы слежения за линией (с примером на NXC).

Published in: Technology

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
1,341
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
32
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. LEGO Mindstorms NXT 2.0 Сергей ШебанинДмитрий ФилипповСпециально для
  • 2. Комплект поставки Процессорный модуль — 1 шт. Сервомоторы — 3 шт. Датчик касания — 2 шт. Датчик цвета — 1 шт. Ультразвуковой дальнометр — 1 шт. Соединительные провода — 7 шт.Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 3. Детали в комплекте набор шестеренок различных  диаметров и назначения; оси и втулки для них; резиновые кольца; колеса с шинами и шкивы разных размеров; ориентирующие и комбинированные соединители; цилиндрические фиксаторы; технические балки, в том числе с креплением и угловые; пластины различной формы и размеров; специальные детали (цветные шары, фигурки и т.п.).Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 4. Процессорный модуль  32-битный ARM7 256 Кб RAM, 64 Кб flash  8-битный AVR, 512 байт RAM, 4 Кб flash  Монохромный ЖК-дисплей  Динамик  Bluetooth-адаптер  USB-порт  7 портов для подключения сенсоров  Отсек для 6 батареек или аккумулятораСергей Шебанин GetDev.NET
  • 5. Сервомотор состоит из: 1) электродвигателя, 2) редуктора, 3) ступицы колеса с отверстием под ось 4) датчика угловых перемещенийСергей Шебанин GetDev.NET
  • 6. Датчик касания контактный выключатель, реагирует на нажатие и отпускание.Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 7. Ультразвуковой дальнометр Обеспечивает измерение расстояния до 2,55 м с точностью ± 3 см.Большие объекты с твердой поверхностью — надежные показания. Маленькие и тонкие объектов с искривленной поверхностью, или покрытых тканью — низкая точность. Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 8. Датчик цвета Сенсор может выполнять 3 функции: 1. Определять цвет поверхности в 10±5 мм. 2. Определять освещенность. 3. Может использоваться как цветной фонарик.Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 9. Основные типы брусков (beams) Прямые бруски с различным количеством отверстий Угловые брускиДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 10. Соединительные элементы Шпильки (Pins)Используются для соединения различных частей между собой.1,2 и 3 тип существуют в двух вариантах – с малым трением (легко вращаются) и ссильным трением (вращаются с трудом, отличаются цветом - черные и синие) Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 11. Соединительные элементы Соединение деталей с помощью шпилек Нежесткое соединение – возможно движение одной детали относительно другой. Жесткое соединение – взаимное расположение деталей остается постоянным.Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 12. Соединительные элементы Оси Стандартные оси Оси с ограничителемИспользуются для1) Передачи вращения2) Создания прочных соединений, без возможности взаимного вращения деталей Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 13. Соединительные элементы Соединение с помощью осей Жесткое Свободное вращениеДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 14. Соединительные элементы ВтулкиИспользуются совместно с осями для:1) Поддержания постоянного расстояния между деталями2) Предотвращения движения оси относительно детали Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 15. Другие виды соединительных элементов Могут использоваться одновременно с осями и шпилькамиДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 16. Простейшие механизмы РычагРычаг — простейшее механическое устройство, представляющее собой твѐрдое тело(перекладину), вращающееся вокруг точки опоры. Стороны перекладины по бокам от точкиопоры называются плечами рычага.Рычаг используется для получения большего усилия на коротком плече с помощьюменьшего усилия на длинном плече (или для получения большего перемещения надлинном плече с помощью меньшего перемещения на коротком плече). Сделав плечорычага достаточно длинным, теоретически, можно развить любое усилие. Wikipedia Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 17. Простейшие механизмы Основные типы рычаговДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 18. Простейшие механизмы Соединение рычаговПри соединении одинаковых рычагов друг над другом получается механизм с полезнымсвойством: элементы, соединяющие концы рычагов, сохраняют свою ориентацию впроцессе перемещения Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 19. Простейшие механизмы Механизмы, переводящие вращательное движение в прямолинейное Механизм Чебышева Механизм ХойкенаДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 20. Зубчатая передача Типы элементов, используемые в различных наборах LegoСуществуют несколько разновидностей зубчатых передач1) Червячная (нет в Lego Mindstorms)2) Обычная3) Конусная4) Двойная конусная5) Обычная с муфтой (нет в Lego Mindstorms)6) Дифференциальная передача (нет в Lego Mindstorms) Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 21. Зубчатая передача Применение Передача вращения на Изменение направления вращения другую осьДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 22. Зубчатая передача Применение Изменение скорости вращения Изменение оси вращения (с одновременным изменением на перпендикулярную момента силы) 8:40 = 1:5 8:24 * 8:24 = 1:9Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 23. Специальный тип передачи Knob WheelНе является зубчатой передачей. Используется для передачи вращения на параллельнуюили перпендикулярную ось.Основное достоинство – такое соединение способно передавать вращающий момент безпроскальзывания. Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 24. Колесо В набор Lego Mindstorms входят 4 колеса диаметром 30мм 4 покрышки диаметром 43.2ммДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 25. Программирование илиСергей Шебанин GetDev.NET
  • 26. Колесные роботы Простейший колесный робот (TriBot)Одна из самых часто используемых моделей – трѐхколесный робот с дифференциальнымуправлением (Differential Drive).Имеет три колеса, из которыха) одно – свободно вращается вокруг вертикальной осиб) два других колеса – расположены на одной геометрической оси (физически несоединены) и управляются двумя отдельными моторами.Достоинства:1) Простота управления2) Простая математическаямодель, описывающая поведение робота придвижении3) Маневренность (может развернуться наместе, повернуть на 90 градусов)Такая конструкция успешно применяется и вкоммерческих разработках – например пылесосыiRobot (справа на рисунке, вид снизу). Дмитрий Филиппов
  • 27. Колесные роботыПоведение трѐхколесного робота с дифференциальным управлением может быть описанос помощью очень простой математической модели, фактически включающей в себя толькодва параметра – расстояние между ведущими колесами (l) и их радиус (r).Управление роботом заключается в том, что мы изменяем скорость вращения каждогоколеса в отдельности –мы можем поворачивать робота на месте, двигать его по дугеокружности или по прямой. Если левое колесо двигается с постоянной скоростью Vl, а правое – со скоростью Vr, то робот будет двигаться по окружности радиусом R с угловой скоростью w Линейная скорость колѐс Vl и Vr может быть вычислена как произведение r*wl и r*wr, где wl и wr – угловая скорость вращения левого и правого двигателя. Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 28. Колесные роботыИз формулполучается, что1) если Vr=Vl, то робот движется по прямой;2) если Vr=-Vl, то R=0 и робот вращается на месте;3) если Vl=0, то робот вращается вокруг левого колеса;4) аналогично, если Vr=0, то робот вращается вокруг правого колеса Можно вывести и другие формулы, например вычислить перемещение робота, зная сколько оборотов сделало каждое колесо (полезно для Lego Mindstorms, т.к. в двигателе есть энкодер) Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 29. Следование по линии Постановка задачиЗадача: провести колѐсного робота вдоль начерченной линии. В качестве датчиков могутиспользоваться один или несколько датчиков света(или цвета).В качестве подзадачи необходимо научиться отличать линию от фона. Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 30. Следование по линии Начальная калибровка1) Будем вращать робота вокруг одного из колес, замеряя интенсивность света в процессевращения и вычисляя максимальную и минимальную интенсивность. После того, как роботсделает полный оборот, найдем среднее между максимумом и минимумом.В дальнейшем, всѐ что меньше этого значения, будем считать черным цветом, а всѐ чтобольше – белым (фоном).2) После этого поставим робота в начальную позицию – повернѐм его так, чтобы оннаходился над линией. Дмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 31. Следование по линии Простейший алгоритмДмитрий Филиппов GetDev.NET
  • 32. Версии Первая версия — RCX Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году. Включал в себя 8-битный H8/300 микроконтроллер + 32 Kб RAM для хранения программСергей Шебанин GetDev.NET
  • 33. Версии Вторая версия — NXT Впервые представлен компанией LEGO в 2006 году. Отличается от NXT 2.0 набором датчиков: есть микрофон, но нет датчика цветаСергей Шебанин GetDev.NET
  • 34. Версии Версия 2,5 — NXT 2.0 Впервые представлен компанией LEGO в 2009 году.Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 35. Версии Версия 3 — EV3 Впервые представлен компанией LEGO 4 января 2013 года.Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 36. EV3 Процессор — ARM9 (в конструкторе NXT 2.0 использовался ARM7)  FLASH память — 16 мегабайт Оперативная память — 64 мегабайт Операционная система — Linux Слот расширения SD USB 2.0 (поддерживает USB Host, то есть можно вставить WiFi свисток) Bluetooth 2.1 4 порта на вход и 4 порта на выход ДинамикСергей Шебанин GetDev.NET
  • 37. EV3 Три сервомотора (два больших и один маленький)  Датчик нажатия Цветовой сенсор Датчик расстояния Гироскоп-акселерометр (в базовый комплект поставки, судя по всему, не входит)Сергей Шебанин GetDev.NET
  • 38. Спасибо за внимание!
  • 39. КонтактыСергей Шебанинsergey.shebanin@ingate.ruhttp://dev.ingate.ruДмитрий Филипповdmitry.filippov@devexpress.com