DIY: Как построить и запрограммировать NXT Lego робота. Пошаговая инструкция по сборке

21.05.2013 / 15:06
11757
0
Рейтинг: + 0 - 0
Добавить в закладки
У кого в закладках
Содержание:
  1. Введение
  2. Шаг 1. Комплект
  3. Шаг 2. Рука
  4. Шаг 3. Шасси. Часть 1
  5. Шаг 4. Шасси. Часть 2
  6. Шаг 5. Ось колеса. Часть 1
  7. Шаг 6. Ось колеса. Часть 2
  8. Шаг 7. Установка оси на колеса. Часть 1
  9. Шаг 8. Установка оси на колеса. Часть 2
  10. Шаг 9
  11. Шаг 10. Создания оси
  12. Шаг 11. Соединить провода
  13. Шаг 12. Подготовьте NXT блок
  14. Шаг 13. Подготовка робота для блока
  15. Шаг 14. Прикрепите блок к роботу. Часть 1
  16. Шаг 15. Прикрепите блок к роботу. Часть 2
  17. Шаг 16. Центр управления блоками
  18. Шаг 17. Откройте новую программу
  19. Шаг 18. Назовите программу
  20. Шаг 19. Двигая робота вперед
  21. Шаг 20. Двигая робота назад
  22. Шаг 21. Завершите программу
  23. Шаг 22. Управляя программой
  24. Шаг 23. Заключение

Введение:

Конструкторы Lego являются очень привлекательными для многих детей. FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology) создал программу для маленьких детей, которые могут создавать роботов из Lego. Работая в команде, дети создают робота из этого комплекта для выполнения простых ежедневных задач. В этой инструкции мы научим вас, как создать робота из комплекта NXT Mindstorm. Мы расскажем вам, как написать и запустить программу для того, чтобы робот двигался вперед и назад.

Набор NXT Lego стоит приблизительно $100.

Для выполнения задания вам понадобится от 30 минут до 1:30 мин.

*Внимание: блоки Lego очень миниатюрные и маленькие дети могут их легко проглотить!*

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 1. Комплект:

После приобретения и распаковки комплекта NXT Lego вы найдете следующие детали, изображенные на фотографии:

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

элемент 1 – руки
элемент 2 – изгибы в форме L
элемент 3 – большие зубчатые передачи
элемент 4 – колеса
элемент 5 – NXT блок
элемент 6 – маленькие черные сцепки
элемент 7 – большие черные сцепки
элемент 8 – маленькие черные сцепки 
элемент 9 – небольшие светло-серые сцепки
элемент 10 – большие светло-серые сцепки
элемент 11 – голубые сцепки
элемент 12 – темно-серые сцепки
элемент 13 – колпачки
элемент 14 – шасси

Шаг 2. Рука:

Возьмите одну из частей руки, две из небольших серых сцепок и четыре больших черных сцепки, как показано в верхней части фото. Поместите две серые сцепки в последние два отверстия на длинной стороне руки. Серые сцепки должны быть в четном количестве по обе стороны от отверстия. Поместите четыре черных сцепки на концах серых сцепок со стороной короны ближе к руке. Готовое изделие будет выглядеть как нижняя половина фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 3. Шасси. Часть 1:

Возьмите две оси NXT, большую серую и две черных сцепки. Правильные части отображаются в верхнем фото. Подключите две черных сцепки к концу серой части. Это показано в верхней половине второго фото. Концы черных сцепок должны быть размещены через середину одного отверстия из трех на оси рядом с оранжевым кругом. Готовый продукт для третьего шага будет выглядеть в нижней половине второго фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 4. Шасси. Часть 2:

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Возьмите готовые детали из шагов № 2 и 3. Переверните конструкцию от третьего шага так, чтобы часть, которую вы вставили, была на дне и пустые отверстия рядом с большим кругом находились на самом верху. Черные кроны будут идти в два задних отверстия. Выполните это для обеих сторон конструкции с шага 2. Готовое изделие будет выглядеть как на фото выше.

Шаг 5. Ось колеса. Часть 1:

Возьмите две L-образные части с пятью отверстиями и самые длинные темно-серые сцепки, как показано в верхней части фото. Поместите длинную сторону темно-серой сцепки через первое отверстие на короткой стороне изгиба. Это будет выглядеть как нижняя половина фото. Протолкните темно-серый кусок на всю длину конструкции.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 6. Ось колеса. Часть 2:

Возьмите готовую конструкцию, начиная с шага 5, а также большие серые зубчатые передачи, как показано в верхней части фото. Придерживайтесь длинного конца большого темно-серого куска через центральное отверстие в передаче. Передача должна быть на той же стороне моста, как и L-образный кусок. Конечный продукт этого шага должен выглядеть как нижняя половина фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 7. Установка оси на колеса. Часть 1:

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Возьмите готовую конструкцию с шага 6 и колеса. Вставьте готовый кусок из шага 6 в центральное отверстие в колесе. Шина должна быть на той же стороне, где находится передача и L-образная деталь. Конечный продукт должен выглядеть как на фото выше.

Шаг 8. Установка оси на колеса. Часть 2:

Возьмите серые колпачки для шин или желтые. Они являются взаимозаменяемыми. Вставьте их на конце темно-серой части, которая торчит через поперечное отверстие в шине, начиная с шага 7. Готовое изделие будет выглядеть как на правой половине фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 9:

Возьмите готовое шасси из шага 4. Далее возьмите маленькие синие сцепки  (смотрите фото в шаге 1). Поместите две синих штуки в третьем отверстии рядом с оранжевым кругом на шасси. В этой группе из трех отверстий, голубые сцепки будут находиться в отверстии, удаленном от оранжевого круга. По одному синему элементу с каждой стороны шасси. Конечный продукт будет выглядеть как на фотографии.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 10. Создания оси:

Возьмите небольшую серую зубчатую передачу, небольшие черные сцепки и готовую конструкцию с шага 9, как показано в верхней части фото выше. Вставьте черные соединения через один конец небольшой серой передачи. Возьмите эти две части и вставьте другой конец черной сцепки в одном из поперечных отверстий в оранжевых кругах на шасси. Повторите это с другой сцепкой. Готовое изделие показано в нижней части фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 11. Соединить провода:

Возьмите готовые продукты из шагов 10 и 8. Возьмите одно из колес, которое прикреплено к L-образному объекту. Подключите длинную сторону L-образного объекта к синим и черным сцепкам из шага 10.Синяя часть будет подключаться к крестовому отверстию на L-образному объекту, а черные сцепки будут проходить через отверстие рядом с крестом. Готовое изделие будет выглядеть как на фотографии. Повторите эти действия для других колес. Небольшое устройство, подключенное к оранжевому кругу, будет соединяться с большим устройством, подключенным к колесу. После завершения этого шага, тело робота завершено.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 12. Подготовьте NXT блок:

Возьмите блок NXT и четыре маленьких черных сцепки. Положите блок на сторону так, как показано на левой части фото. Возьмите черные сцепки и разместите их в первом и третьем отверстиях, которые находятся в горизонтальной линии от вас, как это находится в левой части рисунка. Готовое изделие должно выглядеть как в правой части фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 13. Подготовка робота для блока:

Возьмите готовую конструкцию с шага 11. Далее возьмите четыре маленьких черных сцепки. Давайте предположим, что рука робота находится на передней части, а колеса на задней. Найдите группу из трех отверстий в передней части бота. Они расположены в верхней части фото. Разместите две из четырех черных сцепок в задней чести с двумя внешними отверстиями. Готовое изделие будет выглядеть, как нижняя половина фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 14. Прикрепите блок к роботу. Часть 1:

Возьмите блок NXT, оставшиеся две руки и готовую конструкцию с шага 13. Установите блок на верхней части бота. Убедитесь, что черные сцепки находятся на той же половине бота. Этот комплекс мер должен выглядеть как на верхней половине фото. Возьмите одну из рук и подключите короткую сторону руки на шасси, а длинную сторону руки на блок NXT. На короткой стороне руки сцепки должны пройти через два отверстия, которые не имеют поперечных отверстий. На длинной стороне сцепки должны быть помещены в третьем и пятом отверстии с крестовым отверстием в верхней части. Готовое изделие должно выглядеть, как на нижней половине фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 15. Прикрепите блок к роботу. Часть 2:

Для того, чтобы перейти к программированию, блок должен быть подключен к команде. Переверните бота так, что бы он находился на его задней части с передней стороной вверх. Это должно выглядеть, как в левой части фото. Обратите внимание на порты на блоке. Они находятся там, где кабель будет подключен к боту. Возьмите один из кабелей и разместите один из разъемов к порту "А". Подключите другой конец кабеля к порту на правой стороне передней части бота. Возьмите другой кабель. Разместите один из разъемов к порту "C". Подключите другой конец кабеля к порту на левой стороне передней части бота. Готовое изделие будет выглядеть, как в правой части фото.

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Шаг 16. Центр управления блоками:


Теперь робот готов к программированию. Блок NXT использует компьютерную программу под названием Bricx Command Center. Если программы ещё нет на вашем компьютере, перейдите к bricxcc.sourceforge.net. Если программа уже находится на компьютере, который вы используете, перейдите к шагу 17. На левой колонке, есть несколько различных утилит, которые применяются для программирования. Нажмите на ссылку NXT и выберите "последняя версия". Это приведет вас к небольшому окну. Нажмите на ссылку "Скачать" и следуйте инструкциям для завершения загрузки и установки Bricx Command Center. После того, как программа будет установлена на вашем компьютере, вы сможете создавать программы, которые будут использоваться роботом.

Шаг 17. Откройте новую программу:

Сначала откройте BricxCC. Эта программа попросит вас подключиться к роботу. Возьмите USB-кабель, поставляемый в комплекте, и подключите один конец к порту USB на вашем компьютере, а другой конец подключите к блоку. Включите робота, нажав на оранжевую кнопку на блоке и нажмите кнопку OK на экране компьютера. BricxCC должны соединяться с роботом автоматически. Чтобы начать новую программу выберите "Создать файл" в главном меню.

Шаг 18. Назовите программу:

Есть разные вещи, на которые можно запрограммировать робота. Мы  охватываем основы робота двигаться вперед и назад. Чтобы запрограммировать NXT Lego робота, мы должны будем ввести коды в Next Byte Codes (NBC). Эта программа будет изменена на NBC в двоичном коде BricxCC, который робот сумеет прочитать. Начнем с названия кода. В примере автор называет его "основной задачей ()". Далее вам нужно будет открыть программу для кодирования. Для этого мы вводим {ниже названия программы.

Шаг 19. Двигая робота вперед:

Сначала мы начнем с получения робота двигаться вперед. BricxCC имеет некоторые уже написанные программы, которые помогут нам здесь. OnFwd (х, у) – уже написанная программа, которая будет двигать колеса робота вперед. Обратите внимание, что после того, как вы отправите команду, у вас будут два входа. Х относится к двигателю, на который будет отправлена команда. Для двигателей х будет OUT_A; для двигателя C, X будет OUT_C.У указывает на процент, который вы хотите использовать для движения и перемещения. В следующей строке будет написано о том, как долго вы хотите заставить робота двигаться (в миллисекундах). Команда для этого -  Wait (z). Таким образом, если мы хотим, чтобы робот перемещался в течение 5 секунд, мы должны выбрать вход 5000. Затем нужно включить двигатель. Это команда Off (х). Напишите этот код дважды для обоих двигателей на отдельных строках. После выключения двигателей введите Continue (z).  Этот вход будет закрыт на определенное количество времени, прежде чем блок прочитает следующую строку кода. Для того, чтобы программа вывела этот код, разместите его после каждой строки. Если программа не будет работать должным образом, блок будет перегружен.

Шаг 20. Двигая робота назад:

Далее мы будем двигать робота назад. По сути вещей, ему нужно идти в обратном направлении от команды OnRev (х, у), используя такие же входы, как в предыдущем шаге. Чтобы было легче для нас, мы можем начать с обоих двигателей одновременно. Для включения обоих двигателей в то же самое время, нужно написать OUT_AC в месте с входом х. Для мощности мы оставим его на 100%. Следующая строка кода будет время работы. Поставьте снова 5 секунд. Команда такая же, как отмечалось ранее. Команда Wait (5000) – для двигателей и для перемещения колес на 5 секунд. Когда робот сделал движение, двигатель должен быть включен. Мы можем объединить несколько шагов, которые были использованы в шаге 18, чтобы включить двигатель с помощью того же контекста, который был использован ранее в этом шаге. Off (OUT_AC).

Шаг 21. Завершите программу:

DIY, nxt, lego-робот - Схемы роботов из конструкторов - Robotics

Чтобы завершить программу, вы должны её закрыть. Всё, что нужно сделать для этого, это нажать кнопку "войти" или "возвращение", чтобы показать, что нет больше кода и ввести} ключ. Готовый код будет выглядеть как на фото выше. На фото имеются комментарии относительно того, что робот будет делать в каждом разделе кода, но мы ничего не указываем по поводу этого в инструкциях.

Шаг 22. Управляя программой:

Вы уже построили робота и создали программу, которая позволит роботу двигаться. Теперь все, что вам нужно сделать, это заставить робота двигаться. Сначала нужно составить программу так, чтобы её можно было прочитать блоком. На главном экране BricxCC есть группа из четырех кнопок и меню. Самая дальняя левая кнопка будет компилировать программу, вторая слева будет скачивать и записывать бинарные программы для блока, выходное меню должно показать название вашей программы, вторая справа кнопка – для запуска, самая дальняя – кнопка остановки. Предполагая, что не было никаких ошибок в программе, нажмите вторую слева кнопку. Это позволит загрузить программу на блок. Если есть ошибки, вы будете уведомлены о них. После того, как загрузка будет завершена, нажмите кнопку вторую справа или "выполнить". Это позволит запустить программу из блока.

Шаг 23. Заключение:

Поздравляем, вы закончили! Не забудьте проверить проводку, чтобы убедиться, что кабели подключены к соответствующим портам. Если нет ошибок в программе, убедитесь, что вы написали все правильно (смотрите шаг 21). Если все пойдет по плану, вы построили Lego NXT робота и написали программу, которая будет двигать ботом. Если код был написан правильно, робот будет двигаться вперед в течение пяти секунд, затем подождет еще пять секунд прежде, чем идти в обратном направлении в течение пяти секунд. Если направление должно быть изменено, больше или меньше времени может быть добавлено. Если направление должно быть изменено, чтобы пойти направо или налево, только один из двигателей должен быть включен в течение определенного количества времени. Теперь вы знаете, как изменить код для изменения направления, а также строки.
TheBlueberry
11757
0 отзывов
0
Рейтинг: + 0 - 0

Другие инструкции

...