Кружок по робототехнике. Занятие #2. Lego Mindstorms NXT

Программирование Lego-роботов
Обзор Lego Mindstorms NXT

Нижний Новгород, 2012

Содержание

• Lego Mindstorms – что это?
• Поколения Mindstorms
• Состав Mindstorms
 Микрокомпьютер NXT
 Датчик касания
 Датчик звука
 Светочувствительный (световой) датчик
 Датчик цвета
 Ультразвуковой датчик
 Моторы
 Программное обеспечение
• Дополнительные детали

Lego Mindstorms – что
это?
• Lego Mindstorms - констуктор для создания
программируемых роботов

это?
• Конструктор MINDSTORMS NXT позволяет создать тысячи
различных роботов.
• Роботы, которые могут видеть, слышать, говорить,
чувствовать и двигаться
• Роботами можно управлять с помощью мобильного
телефона.
• Если вы сможете придумать робота, то сможете и создать
его!

это?
• В конструкторе MINDSTORMS NXT применены новейшие
технологии робототехники, необходимые для создания робота
Вашей мечты.

Поколения Mindstroms
• Первые наборы Lego Mindstorms
начали выпускаться в 1998 году.
Они были созданы на базе RCX
блока.
• Следующая версия - Lego
Mindstorm NXT - выпускается в
2006 году. Основа – NXT блок.
• Начиная с середины 2009,
продается новая версия Lego
Mindstorm NXT 2.0. В этом наборе
новый световой сенсор, а также
NXT 2.0 блок поддерживает
операции с дробями.

Состав Mindstorms

• Базовый набор Lego Mindstorms NXT состоит
из следующих частей:
 Более 600 Lego деталей (бруски, соединяющие
элементы, шестерни, колеса и т.п.)
 NXT Intelligent brick (блок управления)
 3 сервомотора
 Ультразвуковой датчик расстояния
 Датчик касания
 Датчик звука
 Светочувствительный (световой) датчик
 Цветовой датчик

Микрокомпьютер NXT
• NXT является “мозгом” робота
• Это интеллектуальный элемент,
позволяющий роботу
осуществлять различные действия

• NXT оснащен тремя портами выхода для
подключения моторов и четырьмя
портами для подключения сенсоров
• NXT имеет экран для отображения
информации

Микрокомпьютер NXT
• Крепления микрокомпьютера NXT:

Датчик касания
• Датчик касания позволяет
роботу воспринимать
прикосновения и реагировать
на внешние раздражители
• С помощью датчика касания
робот может подбирать
предметы
• Манипулятор, оснащенный
датчиком касания, позволит
роботу узнать, имеется ли
объект, который можно взять

Датчик касания
• Датчик касания по сути своей кнопка, у которой
возможно два состояния - Нажато (pressed) и
Отжато (released). Программно датчик распознает
еще одно сотояние Касание (Bumped).

Датчик звука
• Датчик звука (микрофон) позволяет
роботу слышать
• Датчик звука можно использовать
для создания робота,
управляемого с помощью звуковых
сигналов

Сенсор звука
• Датчик звука измеряет уровень громкости звукового
сигнала (звуковое давление).
• Показания датчика звука выражаются в процентах [%]
от максимальной громкости, которую он способен
зафиксировать.

4-5% 5-10% 10-30% 30-100%

Светочувствительный датчик
• Светочувствительный
(световой) датчик позволяет
роботу различать яркость
объектов, освещенность
помещения и даже различать
цвета.

• То что видит глаз человека.

• То что видит робот, через
датчик освещенности.

Датчик цвета

• Датчик цвета позволяет
роботу определять цвета
объектов.

• Датчик цвета, также может работать в режиме
светового датчика
• Можно управлять каждой лампочкой датчика по
отдельности – робот использовать всякие
световые эффекты

Ультразвуковой сенсор
• Ультразвуковой сенсор
позволяет роботу измерять
расстояние до объекта и
реагировать на движение

• Сенсор измеряет расстояние
путем расчета времени, которое
потребовалось звуковой волне
для возвращения после
отражения от объекта

Моторы
• Мотор дает роботу или его
деталям возможность
двигаться
• B каждый мотор встроен
сенсор вращения, который
позволяет контролировать
движение с высокой
точностью.

Программное обеспечение
• NXT даёт
возможность
программировать
роботов, используя
USB или Bluetooth

Дополнительные сенсоры

• Какие бы еще сенсоры вы хотели видеть в
наборе Lego Mindstroms?

Дополнительные сенсоры
• Датчик температуры позволяет различать горячее и холодное,
имеет широкий диапазон в градусах Цельсия и Фаренгейта. Датчик
выполнен в обычном конструктиве и имеет металлический щуп
длиной 80мм.
• Датчик-акселерометр измеряет ускорение по трем осям. Он также
измеряет наклон вдоль каждой оси.
• Датчик-гироскоп позволяет определить вращение NXT.
NXT гиро-сенсор определяет число градусов за секунду вращения, а
также указывает направления вращения.
• Датчик-компас определяет текущее направление робота
относительно сторон света.

• Датчик-барометр – позволяет определять атмосферное давление,
может использоваться для измерения высоты
• Датчик-инфракрасного излучения – может различать человека и
животных от других объектов окружающего мира
• Датчик-камера – позволяет отслеживать перемещение до 8
предметов разных цветов
• GPS-датчик – позволяет роботу ориентироваться на местности,
может использоваться для вычисления скорости робота

Дополнительные детали

• Помимо NXT блока и
датчиков в Lego
Mindstorms набор входит
более 600 других
деталей конструктора:
колесные барабаны,
шины, шестерни, балки и
крепеж.


• Сборка колес


• Схемы управления колесной тележкой


• Зубчатая передача


• Червячная передача


• Ременная передача

Обзор Lego Mindstorms NXT

• Ваши вопросы?

Кружок по робототехнике. Занятие #2. Lego Mindstorms NXT

More Related Content

What's hot

Similar to Кружок по робототехнике. Занятие #2. Lego Mindstorms NXT

More from Alexander Kolotov

Кружок по робототехнике. Занятие #2. Lego Mindstorms NXT