Jump to content

Новия 31313 Майндстормс EV3 - третото поколение ЛЕГО роботика


legohead

Recommended Posts

Благодарности

Най-напред искам да отправя специални благодарности към Jan Beyer, за това че имам честта да споделя с вас мнението си за новото поколение LEGO Mindstorms - EV3. Срещата ми с представител на компанията ЛЕГО за мен беше едно наистина вдъхновящо преживяване!

 

Увод

Ако освен от ЛЕГО Техник се интересувате и от програмиране, или поне от интерактивни играчки, то смятам, че си заслужава да обърнете внимание на настоящото ревю.

 

Спомням си как навремето с изумление съм разглеждал снимки на първото поколение ЛЕГО Майндстормс на последните страници на тогавашния ЛЕГО каталог. Тогава не разбирах какво е това, но след време успях да науча сам какво представлява. Междувременно в мен се зароди силен интерес към математиката, компютрите и програмирането, който и до ден днешен задълбочавам :D

 

post-1-0-42412900-1378983294_thumb.jpg

На снимката: трите поколения ЛЕГО Майндстормс.

Отляво надясно: RCX (2000г.), NXT (2006г.), EV3 (2013г.)

 

Сега, около 10 години по-късно имам възможността да ви споделя какво представлява най-новото трето поколение от същата серия ЛЕГО Майндсотрмс роботика - ЕV3. (Еволюция 3)

 

 

Какво е ЛЕГО Майндстормс?

Още от самото си начало, серията ЛЕГО Майндстормс акцентира на върховните възможности на конструкторите ЛЕГО в настоящия момент. Всеки един от комплектите Майндстормс цели да вдъхновяви младите да конструират интерактивни и автономни роботи. А правейки това, те ще научат, че математиката и програмирането могат да бъдат и забавни! От личен опит смятам, че играта е един от най-поощрителните начини да развиете интерес към нещо ново и да го опознаете!

 

Най-новият комплект Майндстормс EV3 е точно това! В този комплект ще намерите всичко необходимо, за да построите един от 5те "стартови" робота, или да конструирате ваш собствен модел. И, повярвайте ми, след като сглобите робота, истинската забава тепърва предстои ... ;)

 

Какво можете да създадете с настоящия комплект - Майндстормс EV3?

В инструкциите на комплекта ще намерите ръководство за сглобяването на 5 начални робота, които с ваша помощ ще оживеят и ще изпълняват предварително зададени команди. Ако сте нетърпеливи да си поиграете с тях незабавно, имате възможността да ги командвате директно с дистанционно управление, преди да навлизате в дебрите на програмирането.

 

post-1-0-74850300-1384036870_thumb.jpgpost-1-0-64794900-1384158267_thumb.jpg

Това е Gripp3r. Този робот чоже да хваща предмети и да го командвате с дистанционно за да ги занесе, докъдето поискате.

 

За всеки от началните роботи са предоставени по 4 примерни мисии, които ще ви послужат като въведение в начина, по който да ги командвате чрез писането на програми с помощта на графичния език, включен в комплекта.

 

Всяка следваща мисия е по-сложна от предходната и добавя нови модули към конструкцията.

Намирам това за удачна идея, тъй като по този начин ще можете поетапно да опознавате възможностите на елементите на построеният робот.

Освен това, всяка от мисиите е пример как можете да разрешите конкретен проблем или задача, и какво може да е приложението на елементите от комплекта Майндстормс EV3. Това знание ще ви е от полза, ако решите по-късно да построите ваш модел!

 

Съдържанието на комплекта 31313 Майндстормс EV3

 

ev3_set.jpg

 

Програмируема тухличка EV3

В ядрото на комплекта стои командният модул или т.нар "програмируема тухличка". Това е командният модул на всеки един робот, в който се записват програмите и към който се включват сензорите и моторите на всеки един робот. Освен управление, той съдържа и захранването на цялата система.

 

От горната страна на програмируемата тухличка ще откриете екран, който ви дава информация за състоянието й, както и може да показва различна информация, свързана с настоящата програма, която изпълнява. Под екрана се намират и 6 бутона, които ви дават възможност за пряк контрол над робота.

 

post-1-0-75093300-1384034788_thumb.jpg post-1-0-59558500-1384035296_thumb.jpg

 

За подробна информация относно хардуерните характеристики на интелигентната тухличка, моля, вижте официалното ръководство за Mindstorms EV3. Ще намерите линк към ръководството на български език в края на това ревю.

 

Към програмируемата тухличка могат да бъдат свързани 4 мотора и 4 сензора. Подобно на домашния ви компютър, те играят ролята на входящи и изходящи устройства, които му дават различни възможности.

 

post-1-0-82029900-1384158831_thumb.jpg

 

Сензорите - сетивата на робота

Наборът от сензори в комплекта включва сензор за допир, светлинен сензор и инфрачервен сензор. Всеки от тях дава възможност на робота ви да усеща заобикалащата го среда по същия начин, както ние виждаме образи и цветове, измерваме разстояния и докосваме предмети.

 

post-1-0-80783800-1384035768_thumb.jpg

 

Сензорите могат да бъдат използвани от робота, за да забелязва промяна в околността му или за да измерва различни величини. Това могат да са например приближаващ се обект: вие, малкият ви брат (сестра), домашният любимец и други.

 

Ето и по-подробна информация за трите сензора включени в комплекта 31313, както и какво е тяхното приложение.

 

Сензор за допир

 

29_2575_3.jpg

Той действа подобно на бутон - роботът може да различи дали, е натиснат или не.

Може да бъде използван като стартов бутон за някоя програма, или да бъде вграден например в броня на кола, така че роботът да узнае, ако нещо се блъсне в него.

 

Цветен светлинен сензор

 

29_2574_3.jpg

Цветният светлинен сензор може да бъде използван по три различни начина:

 

1. Измерване на околната светлина

 

post-1-0-94726700-1384206847.jpg

 

В този режим на работа светлинният сензор измерва количеството на светлината, която попада върху него. При този режим на работа роботът ви лесно ще забележи, ако включите или изключите лампите в стаята, в която се намирате, ако го осветите с фенер, или просто се озове на някое сенчесто място.

 

2. Измерване на силата на отразена от повърхност светлина

 

post-1-0-97011200-1384206756.jpg

 

При този режим сензорът измерва интензитета на отразената светлина от близки повърхности. В този случай сензорът излъчва червен лъч светлина и измерва силата на светлината, която се отразява от даден предмет обратно към него.

Класическият пример в този случай е робот, който следва черна линия по пода. Тъй като черният цвят поглъща светлината, то светлинният сензор измерва най-ниски стойности на отразената светлина, когато се намира над черната линия. Когато той излезе от нейните очертания, веднага ще забележи по-големи стойности на отразената светлина.

 

3. Разпознаване на цветове

 

post-1-0-41727500-1384206813.jpg

 

В този режим сензорът може да различи 7 отделни цвята на предмети, намиращи се непосредствено пред него. Това са: черно, синьо, зелено, жълто, червено, бяло и кафяво – както и "Без цвят", или несъответствие с нито един от предишните.

 

В този режим сензорът излъчва едновременно червена, зелена и синя светлина и измерва каква част от всеки цвят е отразена от даден предмет. Ако например един предмет поглъща зелената светлина, а отразява червеният и синият цвят, то значи този предмет е зелен. На същия принцип се разпознават и останалите цветове на предмети.

 

Инфрачервен светлинен сензор

 

29_2571_3.jpg

 

Този сензор наподобява цветния светлинен сензор с това, че излъчва инфрачервена светлина и може да измерва отразената от твърди предмети светлина. Той също има три режима на работа:

 

1. Измерване на разстояниe до предмети

При този режим сензорът излъчва лъч инфрачервена светлина и може да определя разстоянието до даден обект в зависимост от отразената от обекта светлина. Донякъде това наподобява режима на измерване на отразена светлина на цветния светлинен сензор.

 

2. Получаване на сигнали от

инфрачервеното дистанционно управление

Инфачервеният сензор може да функционира по един напълно нов начин - като приемник на сигнали от инфрачервеното дистанционно. При този режим вие можете да управлявате робота директно чрез натискането на четирите бутона (двата леви и двата десни). Всеки от бутоните (или комбинацията на няколко от тях) може да бъде настроен да изпълнява различно действие.

 

LEGO_45508_EV3_I_515d097414ba5.jpg

Като допълнение, дистанционното може да бъде настроено на един от четири различни честотни канала, така че е възможно да бъдат използвани едновременно четири различни робота на едно място без те да си пречат взаимно.

 

3. Определяне на разстоянието и посоката между сензора и дистанционното

 

В този режим инфрачервеният сензор непрекъснато изпраща и получава инфрачервени светлинни сигнали до инфрачервеното дистанционно и може да измери разстоянието, както и ъгъла, на който дистанционното се намира спрямо сензора. Освен да настроите сензора да работи в този режим, е необходимо да натиснете и голямото централно копче на дистанционното, при което той ще започне да изпраща непрекъснат сигнал.

 

По такъв начин вие можете да направлявате робота, като приближавате и отдалечавате дистанционното към него и променяте местоположението на дистанционното спрямо него.

 

В една от примерните програми при този режим роботът може да следи дистанционното и да се стреми да е насочен към него и да спазва равна дистанция.

 

Тази възможност е напълно нова за ЛЕГО майндстормс и не е била постижима с нито едно от предишните поколения.

 

 

Моторите

Ето, че стигнахме и до движението. Това може би е най-интересната част от възможностите на един робот. Без движение роботът би бил нещо подобно някакъв измервателен уред, отколкото на впечатляващите автономни машини, които сме свикнали да виждаме.

 

post-1-0-81621000-1384036304_thumb.jpg

 

Трите мотора, включени в комплекта, дават възможност на робота да прави именно това - да променя своето положение в пространството. Разбира се, те могат да бъдат използвани и за много други приложения.

 

Те са специални с възможността си да извършват точно контролирани завъртания, за разлика от електромоторите Power Functions. Това е постигнато чрез вграден светлинен четец, който измерва ъгъла на завъртане с точност до 1 градус!

 

Това означава на практика, че можете да определите например точното разстояние, което един робот на колела ще измине.

 

motor1_3.jpg

Ето как изглежда обикновеният мотор отвътре. Графиката е взета от сайта на Philippe, или както е известен: Philo

http://www.philohome...or/nxtmotor.htm

 

Освен него, в EV3 за първи път се появява и малък мотор, който е много по-подходящ за задвижването на функции, които не изискват голяма мощност.

С компактните си размери, той е предпочитан за функции като завиване, движение на различни манипулатори, както и всички функции, изискващи компактен размер на конструкцията.

 

29_2551_3.jpg

На размер малкият серво мотор е значително по-компактен от стандартния серво мотор

 

RIMG0163-x25.jpg

 

 

 

Други части в комплекта

Освен изброените функционални елементи, в комплекта са включени над 500 части ЛЕГО техник, с които да конструирате 5-те основни модела, или да сътворите нещо по ваше желание.

 

ev3_listing.jpg

Източник на снимката: Arstechnica

http://arstechnica.c...rful-computers/

За момента ще пропусна обсъждае на набора от части, но ще им обърна внимание по-долу в рамките на настоящото ревю.

 

Програмиране на роботи

 

1. Визуален език за програмиране

В комплекта ще намерите инсталационен диск с визуалния език за програмиране, наречен EV3-G. (G обозначава Graphical, или визуална среда за програмиране)

Можете да се сдобиете с програмата и като изтеглите инсталационния файл безплатно от официалния сайт на ЛЕГО Майндстормс.

Ето точния адрес:http://www.lego.com/...ftwaredownload/

 

11176562-23621480-thumbnail.jpg?__SQUARESPACE_CACHEVERSION=1380710317035

Така изглежда началната страница на езика за програмиране, в която са показани петте начални робота.

В програмата ще намерите и поетапни инструкции за сглобяването им.

 

Както във всеки един визуален език за програмиране (Visual Programming Environment), в EV3-G потребителят създава програми, чрез манипулиране на графични елементи (или икони) в програмата в логическа последователност, без да се налага да изписва командите чрез набиране на текст.

 

Ето един пример за това, как изглежда една относително проста команда, написана с ЕV3-G:

Software-Lego-Mindstorms-EV3.png

Всеки от различните по цвят икони символизира управлението на различен сензор или мотор, или друг логически елемент на програмата.

 

2. Вграден метод за писане на команди

За първи път освен чрез компютърна програма, можете да задавате команди и от самата интелигентна тухличка.

 

post-1-0-80483300-1384211149_thumb.jpg

Това са всичките елементи за програмиране, включени във вградения език за програмиране.

 

Макар и броят им да е ограничен, този метод има своите предимства. Той е удобен, ако искате да тествате нова конструкция или да направите бърза демонстрация.

 

До момента не съм го тествал, но непременно ще споделя впечатленията си, когато го направя.

 

 

Накрая споделям с вас няколко полезни връзки:

 

Можете да се сдобиете с визуалния език за програмиране на Майндстормс EV3, като изтеглите инсталационния файл безплатно от официалния сайт на ЛЕГО Майндстормс.

Ето точния адрес:http://www.lego.com/...ftwaredownload/

 

 

Бях силно изненадан да науча, че ръководството за потребителя е преведено на български език! Наистина съм впечатлен от това!

Можете да го изтелгите безплатно от официалният сайт на ЛЕГО Майндстормс на този адрес:

http://www.lego.com/...user-guides/bg/

 

----------------------------

 

Послепис

Във втората част на това ревю ще се опитам да дам личния си отговор на основния въпрос:

какви нови възможности предлага третото поколение - ЕV3

Предполагам, това е въпросът, който си задават тези от вас, които вече имат опит с предишната версия - ЛЕГО Майндстормс NXT.

 

Очаквайте продължението скоро!

Адрес на коментара
Сподели в други сайтове

  • 2 months later...

Въпроси и отговори

 

В тази тема можете да задавате вашите въпроси за Майндстормс EV3. Ще се опитам да отговарям на базата на личните ми познания :)

 

Ако се сформира достатъчно голяма дискусия, ще отделя коментарите в нова тема.

 

Моля ви, придържайте се към темата!

Адрес на коментара
Сподели в други сайтове

Ей супер яко ревю. Да разбирам ли, че вече си и собственик на това бижу? Аз отдавна точа лиги по него, но му е още много висока цената...Езика за програмиране е различен от този на НХТ..Значи ли това, че са несъвместими? Предполагам, че третото поколение е опен сорс и може да се програмира с някой от езиците използвани за НХТ или?

Адрес на коментара
Сподели в други сайтове

Благодаря!

 

Да, разбирай ;) Заслугата е най-вече на Jan Beyer и Боби.

 

Визуалния език за програмиране прилича на този за NXT, но няма никаква съвместимост между двата. NXT се програмира на NXT, и EV3 - на EV3.

Това е голямо разочарование, ако искаш да прехвърлиш програми, които си писал на NXT към новото поколение, дори и да са само части от тях. Всичко отначало ...

 

Това е за официалния език.

 

Оттам нататък си свободен да пишеш на NQC, Lejos или направо да си бутнеш Linux :)

 

Дано съм успял да ти отговоря разбираемо!

Адрес на коментара
Сподели в други сайтове

  • 4 months later...

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Отговорете в темата...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Предишното ви съдържание бе възстановено.   Свободно редактиране

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зарежда...
×
×
  • Създай нов...