Программа для гиробоя ev3 как написать

EV3 программирование

Программирование Mindstorms EV3

Программирование EV3 происходит сразу после того как вы создали своего робота. Нужно научить робота EV3 выполнять различные команды.

лего программирование

Запрограммировать робота с микрокомпьютером EV3 можно несколькими различными способами:

Программирование на микроконтроллере EV3

Самым простым является программирование при помощи самого интерфейса микрокомпьютера EV3.

Микропроцессор EV3 поставляется с уже установленным на нем программным обеспечением.

После включения модуля EV3 можно увидеть экран с четырьмя основными закладками.

Для программирования модуля требуется перейти в третью закладку при помощи кнопок управления. Затем открыть окно приложения Brick Program. Сразу отображаются два блока – это блок «Начало» и блок «Цикл».

программирование блока лего

В этом окне можно создавать простые программы при помощи двух типов блоков. Всего в палитре существует одиннадцать блоков ожидания и шесть блоков действия.

Среда программирования EV3

Производители Lego EV3 позаботились о том, чтобы обеспечить владельцев робототехнических конструкторов Lego Mindstorms EV3 бесплатным программным обеспечением. Скачать программное обеспечение EV3 для различных устройств можно с официального сайта Lego.

редактор EV3

Также в ПО существуют задания по программированию, которые позволяют быстро научиться программировать роботов EV3. Программное обеспечение является пиктографическим. Оно обеспечивает простое и интуитивно понятное визуальное программирование.

Существенным недостатком является то, что при написании сложных и разветвленных программ, это ПО достаточно сильно грузит систему. При этом слабые компьютеры сильно тормозят. Поэтому желательно иметь компьютеры с хорошими характеристиками. На сайте опубликованы минимально допустимые характеристики компьютеров.

требования к оборудованию

EV3 является целой платформой, которую можно использовать в игровых и образовательных целях. При помощи платформы Lego Mindstorms EV3 можно обучать основам робототехники, программирования, изучать различные алгоритмы. При этом не нужно иметь знаний схемотехники и различных протоколов.

Программирование EV3 Basic

Одним из текстовых языков программирования Lego EV3 является EV3 Basic. Текстовый язык позволяет развить навыки текстового программирования и является плавным переходом к более сложному программированию. По сложности этот язык не очень отличается от среды программирования Lego EV3. Скачать загрузчик Microsoft Small Basic можно с официального сайта Microsoft.

Small Basic

Основными достоинствами EV3 Basic являются:

Программирование EV3 на RobotC

Среда программирования RobotC специально разработана для образовательной робототехники. Этот язык может использоваться и новичками, и опытными программистами и является кросс-платформенным. Есть базовый и расширенный режим программирования.

RobotC

В среде программирования присутствует C-подобный язык и язык RobotC. Язык RobotC – это переходный язык от визуального программирования к текстовым блокам. Для использования RobotC требуется перепрошивка микроконтроллера EV3. Использовать RobotC можно со многими робототехническими платформами. Это такие платформы как :

Среда программирования RobotC похожа на среду программирования Visual Studio и имеет интерфейс на английском языке. RobotC является платным с десятидневным бесплатным периодом.

После окончания бесплатного периода нужно приобретать лицензию. Стоимость годовой лицензии:

Операционная система для RobotC должна быть из семейства Microsoft Windows. При помощи среды программирования RobotC можно создавать эффективные программы с использованием сложных математических выражений.

Программирование EV3 на Python

Одним из наиболее популярных языков программирования в мире является Python. Он имеет небольшое синтаксическое ядро и объемную стандартную библиотеку функций. В операционной системе Linuх язык программирования Python установлен. При желании можно установить нужный вам текстовый редактор.

На микрокомпьютере EV3 установлена операционная система Linux. Для того, чтобы программировать EV3 на Python нужно установить Linux ev3dev на модуль EV3.

Скачать образ можно по адресу с официального сайта https://www.ev3dev.org/downloads.

Затем нужно установить образ на карту памяти microCD. Желательно, чтобы класс карты был не менее десяти. Объем карты памяти от двух до тридцати двух гигабайт. Можно также использовать карту памяти microSDHC.

После этого карту с образом можно вставлять в микрокомпьютер EV3 и включать его. Подсветка кнопок будет мигать оранжевым цветом. Это означает что происходит загрузка операционной системы. После загрузки на экране блока EV3 будет видно меню программы.

Затем нужно настроить соединение с компьютером и можно приступать к работе. Настройки соединения с компьютером нужно описывать отдельно так как они достаточно сложные. Для написания программ нужен еще редактор кода.

В качестве одного из вариантов можно установить редактор кода PyCharm Edu. Есть бесплатная версия с наличием подсказок, проверкой кода и подсвечиванием синтаксиса. Созданный в программе файл можно передать в блок EV3 при помощи программы PuTTY. Эта программа помогает установить SSH соединение операционной системы Windows с микроконтроллером EV3.

PuTTY

Скачать программу PuTTY можнос официального сайта. Есть 32 битная и 64 битная версии программы.

Программирование EV3 при помощи Scratch

Scratch является графической средой программирования. Программировать EV3 при помощи Scratch можно если установить нужное программное обеспечение и настроить его. Программное обеспечение можно установить на любые операционные системы. Для примера выберем операционную систему Windows.

Scratch_2_0

Как и в случае с программированием на Python, потребуется карта памяти с такими же параметрами. Карту памяти нужно отформатировать в файловой системе FAT32. На компьютер надо установить виртуальную Java-машину под названием leJOS.

Эта Java-машина специально адаптирована для Lego Mindstorms EV3 и ее можно скачать с официального сайта https://sourceforge.net/projects/ev3.lejos.p/files.

Затем устанавливаем виртуальную машину на компьютер со всеми компонентами.

После этого устанавливаем образ на карту памяти. В дальнейшем при включении микрокомпьютера EV3 с картой памяти будет загружаться leJOS EV3. Без карты памяти будет происходить загрузка стандартного программного обеспечения Lego EV3.

Также на компьютере должна быть установлена свежая версия Adobe AIR. Затем можно установить редактор Scratch.

Он также может быть скачан с официального сайта https://scratch.mit.edu/download.

Установка редактора не занимает много времени.

Следующим шагом является установка ev3-scratch-helper-app. Это приложение служит для связи редактора Scratch и микроконтроллера EV3. Также в редакторе можно в настойках установить русский язык и нужно добавить блоки EV3 в редактор Scratch. После добавления блоков можно приступать к написанию программ.

В статье приведены не все возможные варианты программирования EV3, а только наиболее простые и не требующие каких-либо специальных знаний. Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки. Остается только выбрать что больше всего подходит в каждом конкретном случае.

Подключение LEGO EV3 к Scratch 3.0

Источник

Программа для гиробоя ev3 как написать

Введение:

Завершающий урок цикла «Первые шаги» посвятим изучению гироскопического датчика. Данный датчик, как и ультразвуковой, присутствует только в образовательной версии набора Lego mindstorms EV3. Тем не менее, пользователям домашней версии конструктора советуем тоже обратить внимание на данный урок. Возможно, что прочитав о назначении и использовании этого датчика, вы пожелаете его приобрести в дополнение к своему набору.

10.1. Изучаем гироскопический датчик

Рис. 1

Рассмотрим программный блок «Гироскопический датчик» (Рис. 2) Желтой палитры. Этот программный блок имеет три режима работы: «Измерение», «Сравнение» и «Сброс». В режиме «Измерение» можно измерить «Угол», «Скорость» или одновременно «Угол и скорость».

Рис. 2

Давайте закрепим гироскопический датчик на нашем роботе (Рис. 3), подсоединим его кабелем к порту 4 модуля EV3 и рассмотрим примеры использования.

Рис. 3

Задача №22: написать программу движения робота по квадрату с длиной стороны квадрата, равной длине окружности колеса робота.

Решение:

Попробуйте решить Задачу №22 самостоятельно, не подглядывая в решение.

Рис. 4

Десятый урок завершает курс «Первые шаги». На протяжении всех уроков вы познакомились с конструктором Lego mindstorms EV3, со средой программирования, научились использовать моторы и датчики. Если вы успешно одолели курс «Первые шаги», то впереди вас ждет знакомство с решением популярных задач робототехники в рамках курса «Практика». Удачи!

Источник

Tutorial: Self-Balancing EV3 Robot

This tutorial will show you how to build and program a self-balancing LEGO MINDSTORMS EV3 robot that can drive around a room. You can build and program BALANC3R (left) or Gyro Boy (right). Once your robot is up and running, you’ll be challenged to customize the construction and program to invent your own self-balancing robot.

Step 1: Building a robot

To begin, choose the robot you want to build, and follow the respective step-by-step building instructions.

Requirements for BALANC3R:

Requirements for Gyro Boy:

Click to build Gyro Boy

Step 2: Installing the EV3 Gyro Sensor block

If you’re using the LEGO MINDSTORMS EV3 Home Edition Software, you’ll need to install the EV3 Gyro Sensor block before you can program your robot.

Step 3: Download the balancing robot project

Before you run the programs, let’s briefly examine how they work. The project includes four example programs, two for each robot:

Each program consists of two configuration blocks, a balance loop, and a drive control loop, as shown in the figure below.

Step 4: Running the basic example program

You are now ready to download the example program to your robot.

To start the program:

Your robot should now repeatedly balance in place for 7 seconds, turn right for 7 seconds, and turn left for 7 seconds.

Follow these steps if the robot doesn’t balance:

Step 5: Running the second example program

If you’ve successfully programmed your robot in the previous step, it’s easy to try out the other example program for your robot. The robot balances in exactly the same way, but the robot’s movements are a little more interesting:

Step 6: Customizing the program

As you’ve learned earlier, the balance loop keeps the robot balanced while the drive control loop controls the robot’s speed and steering. The two loops run simultaneously, or at the same time. In the drive control loop, you use the Move My Block to specify the robot’s speed and steering, as shown below.

The Move block makes the robot drive and steer. In this configuration, the robot drives forward (30) while turning to the left (-15).

Controlling the robot with Move My Blocks in the drive control loop

Now that you’ve learned how to control the robot, it’s time to put your skills to the test with programming challenges. To solve these challenges, you can use the techniques from the LEGO MINDSTORMS EV3 Discovery Book, presented throughout chapters 1-9. Instead of using Move Steering blocks in On mode as in the example programs, you use Move My Blocks as shown above.

Challenges for BALANC3R:

Challenges for Gyro Boy:

Step 7: Making your own balancing robot

In the previous steps, you’ve made BALANC3R or Gyro Boy balance on two wheels, and you learned to control it with the Move My Block. Now that you’ve got the essential components working, you’re ready to customize both your robot and your program. For example, you can turn BALANC3R into a life-like humanoid with arms, and make it talk to you. Or, go crazy and make any EV3 vehicle balance on its rear wheels. What about a self-balancing F1 style race car? Whatever you make, let others know in the comments below. Happy building!

Step 8: Further reading

In order to make this tutorial accessible for everyone with an EV3 set, I didn’t cover the details of the balancing algorithm. Rather, the design of this program makes it possible to control the robot even if you don’t know exactly how the balancing mechanism works.

However, many papers have been written about self-balancing robots, and I encourage you to read more on the subject as you explore the details of the EV3 program provided on this page. The balancing algorithm in this program is based on a Bachelor thesis written by Steven Witzand, which provides a good overview of the subject, along with Java source code that implements the balancing algorithm. In turn, this paper relies on the design and algorithm used in the NXTway-GS by Yorihisa Yamamoto, which you can study for further detail.

Источник

МАСТЕР – КЛАСС «Путешествие с Гиробоем»

«Путешествие с Гиробоем»

Здравствуйте, уважаемые коллеги.

Одной из важных проблем в России являются её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования. Данная проблема существует на фоне постоянно возрастающих потребностей в таких специальностях, как «Инженер-конструктор» и «Программист». Согласно анализу многих кадровых агентств и других исследователей рынка труда, спрос на инженерные специальности сохранится, и будет занимать ведущие позиции в рейтинге востребованности на протяжении многих лет. Поэтому у нас возникла идея организовать на базе нашей школы кружок по робототехнике. Для этого мы поставили перед собой следующие задачи:

Пройти курсы по робототехнике.

Закупить конструкторы LEGO Mindstorm Education EV3

Написать программу кружка по робототехнике.

Курсы были пройдены (показать сертификат), конструкторы закуплены (показать конструктор) и программа написана (показать программу). И мы приступили к решению нашей идеи. Была организована группа учащихся 3-4 классов, занятия в которой проходят 2 раза в неделю по одному часу. Кружок был открыт 1 февраля 2018 года.

Целью данного кружка является развитие интереса школьников к конструированию и программированию, воспитание творческой, технически грамотной личности, обладающей логическим мышлением.

Кружок рассчитан на делающих первые шаги в мир робототехники с помощью конструктора Lego mindstorms. Программирование роботов объясняется на примере среды разработки Lego mindstorms EV3.

Сейчас мы Вам покажем какие результаты мы уже получили. (демонстрация робота учащимися).

Гордеева Т: Собирали Гиробоя с помощью инструкции. На данном роботе установлены четыре датчика. Первый датчик называется гироскопический датчик, который предназначен для измерения угла вращения робота или скорости вращения. Сверху на корпусе датчика нанесены две стрелки, обозначающие плоскость, в которой работает датчик. Поэтому важно правильно установить датчик на робота. С помощью датчика-гироскопа он просчитывает положение в пространстве со скоростью тысячу раз в минуту. Благодаря этому и удерживает равновесие.

Вершинин : Второй датчик, который установлен на Гиробое — это ультразвуковой датчик. Главное назначение ультразвукового датчика, это определение расстояния до предметов, находящихся перед ним. Для этого датчик посылает звуковую волну высокой частоты (ультразвук), ловит обратную волну, отраженную от объекта и, замерив время на возвращение ультразвукового импульса, с высокой точностью рассчитывает расстояние до предмета.

Дашин : И последний датчик — это датчик касания. Этот датчик, по сути, представляет собой специальную кнопку, которая может находиться в двух состояниях:»Нажатие» или «Освобождение». Датчик касания используется, для того, чтобы определить, когда робот наезжает на препятствие.

Учитель: Ну а теперь ребята покажут в действии своего робота. (Валера показывает работу робота). Спасибо Валера.

И вот сегодня, уважаемые коллеги, мы с вами соприкоснемся с миром робототехники, мы научимся собирать и программировать робота. А Вашими консультантами — помощниками будут ребята.

Наша работа будет состоять из двух этапов.

1 этап. Конструирование.

2 этап. Программирование.

И так, д авайте начнем знакомиться с конструктором. У Вас на столах стоят контейнеры с образовательным конструктором Lego mindstorms EV3. Давайте их отроем. Условно все детали разделены на несколько категорий. На рисунке представлены детали, называемые балками. Балки исполняют роль каркаса (скелета вашего робота). Найдите их. (Ищут детали).

Следующая группа деталей служит для соединения балок между собой. Это д етали, похожие на цилиндры называются пинами.

Ну и основным элементом нашего конструктора является главный блок EV3. В этом корпусе заключен мозг нашего робота. Именно здесь выполняется программа, получающая информацию с датчиков, обрабатывающая её и передающая команды моторам.

Сейчас мы приступаем к 1 этапу – конструированию. У каждой группы на столе лежит алгоритм сборки и программирования робота.

Учитель: Занимаясь конструированием, ребята изучают простые механизмы, учатся работать руками, они развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. В ходе занятия повышается коммуникативная активность каждого ребёнка, формируется умение работать в паре, в группе, происходит развитие творческих способностей.

На этапе программирования, Вы должны составить программу для своего робота, чтобы он двигалась и если у Вас получиться издавал звуки. Для этого открываем ноутбуки и на рабочем столе находим среду программирования Lego mindstorms EV3.

Алгоритм программирования робота тележки

Если модель будет двигаться, то работа выполнена верно. По 1 представителю от группы подходят и презентуют своего робота тележку.

Сегодняшним школьникам предстоит:

работать по профессиям, которых пока нет,

использовать технологии, которые еще не созданы,

решать задачи, о которых мы можем лишь догадываться.

Школьное образование должно соответствовать целям опережающего развития. Для этого в школе должно быть обеспечено:

изучение не только достижений прошлого, но и технологий, которые пригодятся в будущем,

обучение, ориентированное как на знания так и на деятельностный аспекты содержания образования.

Именно таким требованиям отвечает робототехника.

Итак, давайте ответим с Вами на вопросы:

Участники по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

Источник

Робот-художник EV3 Print3rbot

Мне очень понравился проект робота-художника EV3 Print3rbot, в котором, к сожалению, используются нестандартные детали, которые нужно печатать на 3D-принтере. Я решил собрать такого же робота, но используя детали только из образовательного набора LEGO Mindstorms EV3 (45544). И у меня это получилось, правда, пришлось добавить ещё резинок.

Посмотреть, как робот рисует логотип сайта ПрогХаус, можете на следующем видео:

Автором проекта является Christophe Avenel. Страничку проекта вы можете найти здесь. В оригинальной конструкции робота используются детали из домашнего набора конструктора, плюс две шестерёнки из образовательного набора и три детали распечатанные на 3D-принтере. Моя конструкция такая же, но я собрал этого робота, используя только детали из базового образовательного набора. При этом размеры рук совпадают и можно использовать оригинальную авторскую управляющую программу без изменений.

Собираем робота-художника EV3 Print3rbot

Сначала я сразу дам схему сборки робота-художника EV3 Print3rbot, а затем напишу, как оживить его. Кроме базового образовательного набора LEGO Mindstorms EV3 (45544) вам понадобятся ещё фломастер диаметром около 8 мм и 4 резинки для денег. Более тонкий фломастер не подойдёт, т.к. он будет стоять неровно, и будет болтаться. Итак, вот схема сборки робота:

Инструкция для сборки робота-художника EV3 Print3rbot из базового образовательного набора конструктора LEGO Mindstorms Education EV3 (45544).

В версии от 24.03.2017 добавлены забытые необходимые детали.

Инструкция для сборки робота-художника EV3 Print3rbot Версия:от 24.03.2017
23.03.2017 9.55 MB 100845

Фломастер вставляйте сверху вниз, а после того как вы просунули его на достаточное расстояние, чуть потяните его обратно вверх, чтобы он прочно закрепился. После этого зафиксируйте его резинками, как показано на картинке, чтобы он не болтался. Резинки, которые держат фломастер, должны быть хорошо натянуты.

Две другие резинки нужны, чтобы руки робота не люфтили. Эти две резинки тоже должны быть хорошо натянуты. Если вы оттягиваете руки робота, то эти резинки должны возвращать их назад.

Установка ev3dev

Управляющая программа работает на прошивке ev3dev, поэтому сначала нужно установить на EV3 эту прошивку. Как это сделать написано в статье «ev3dev – устанавливаем и настраиваем Debian Linux на LEGO Mindstorms EV3». Там же написано, как выполнять команды на EV3 и как копировать файлы на EV3, поэтому эту статью читайте обязательно.

Обратите внимание, что версия ev3dev должна быть ev3dev-jessie-ev3-generic-2017-02-11 или более поздняя.

Установка управляющей программы

Управляющая программа написана на языке программирования Python (Питон). Чтобы установить программу нужно просто скопировать нужные файлы в EV3. Здесь есть два способа.

1. Если EV3 подключен к интернету, то вы можете выполнить следующую команду:

Так вы скопируете на свой EV3 последнюю версию необходимых файлов непосредственно из репозитория проекта. После копирования файлы будут находиться в папке /home/robot/ev3-print3rbot.

Копирование с HTTPS у меня не заработало при подключении EV3 к компьютеру через USB-кабель. А при подключении к интернету через Wi-Fi всё скопировалось без проблем. Поэтому, если по каким-либо причинам команда не выполнилась, используйте второй способ.

2. Вы можете скачать папку ev3-print3rbot со всеми необходимыми файлами со страницы проекта (для этого нажмите на кнопку «Clone or download» и выберите пункт «Download ZIP») к себе на компьютер.

Или скачайте чуть более старую версию файлов, которую использовал я, по ссылке ниже.

Управляющая программа для робота-художника EV3 Print3rbot.

Управляющая программа для робота-художника EV3 Print3rbot Версия:от 23.03.2017
23.03.2017 22.36 KB 6663

После скачивания, распакуйте архив ev3-print3rbot-master.zip, переименуйте папку «ev3-print3rbot-master» на «ev3-print3rbot» и скопируйте её в директорию /home/robot на EV3.

Подготовка изображений

Теперь вы можете конвертировать файл следующей командой:

Перед началом рисованием размер рисунка будет подогнан под размеры области рисования, поэтому реальный размер изображения не имеет значения.

Готовый файл скопируйте на EV3 в папку /home/robot/ev3-print3rbot/images.

Запуск управляющей программы

Прежде чем запустить программу поменяйте текущую папку, если вы ещё этого не сделали, с помощью команды:

Затем откройте в редакторе файл writer.py, найдите в конце строку:

Здесь test.svg – это файл, который робот художник будет рисовать. Файл test.svg уже есть в папке images, так что вы можете, ничего не меняя, сразу запустить программу и посмотреть, что нарисует робот-художник. А вот, чтобы робот нарисовал другой рисунок, используя ваш SVG-файл, замените имя test.svg на имя своего файла, например, image1.svg. Обратите внимание, что перед запуском программы ваш SVG-файл должен быть подготовлен и скопирован в папку images как об этом уже было написано выше.

Файл, который робот рисует на видео, вы можете скачать здесь:

Логотип ПрогХаус в формате SVG для робота-художника EV3 Print3rbot.

Логотип ПрогХаус в формате SVG для робота-художника EV3 Print3rbot Версия:от 23.03.2017
23.03.2017 3.93 KB 2525

Запустите управляющую программу командой:

После этого робот, поднимет руки вверх, затем сложит их и начнёт рисовать.

Источник