Salama, Habr! Efa isika momba ny sehatra LEGO MINDSTORMS Education EV3. Ny tanjona lehibe amin'ity sehatra ity dia ny fianarana amin'ny alΓ lan'ny ohatra azo ampiharina, ny fampivelarana ny fahaiza-manao STEAM ary ny fampivoarana ny toe-tsaina injeniera. Azo ampiasaina amin'ny asa laboratoara hianarana mekanika sy dinamika. Ny dabilio laboratoara vita amin'ny biriky LEGO sy ny fitaovana ho an'ny firaketana sy fanodinana angon-drakitra dia mahatonga ny fanandramana ho mahaliana kokoa sy hita maso ary manampy ny ankizy hahatakatra bebe kokoa ny fizika. Ohatra, azon'ny mpianatra atao ny manangona angon-drakitra momba ny fandoroana ary mampiasa ny fampiharana handaminana izany sy hanehoana izany amin'ny grafika. Saingy vao fiandohana ihany ity: anio dia holazainay aminao ny fomba hamenoana ity andiany ity amin'ny tontolon'ny fandaharana MicroPython ary hampiasaina hampianarana robotika.
Mianara fandaharana mampiasa EV3
Te hahita vokatra miloko ny ankizy mpianatra maoderina. Eny, leo izy ireo raha manonta isa amin'ny console ny programa, ary te hijery sary miloko, kisary ary mamorona robots tena izy izay mihetsika sy manaraka baiko. Toa sarotra loatra ho an'ny ankizy koa ny kaody mahazatra, noho izany dia tsara kokoa ny manomboka mianatra amin'ny zavatra mora kokoa.
Ny tontolon'ny fandaharana EV3 fototra dia mifototra amin'ny fiteny grafika LabVIEW ary ahafahanao mamaritra ny algorithm ho an'ny robot amin'ny maso: ny baiko dia aseho amin'ny endrika sakana izay azo taritina sy mifandray.
Ity fomba ity dia miasa tsara rehefa mila mampiseho ny fomba fananganana algorithm ianao, saingy tsy mety amin'ny programa misy sakana marobe. Satria mihasarotra kokoa ny toe-javatra, dia ilaina ny miroso amin'ny fandaharana miaraka amin'ny code, saingy sarotra ho an'ny ankizy ity dingana ity.
Misy fika vitsivitsy eto, ny iray amin'izany dia ny mampiseho fa ny code dia manao zavatra mitovy amin'ny sakana. Ao amin'ny tontolo EV3, azo atao izany amin'ny alΓ lan'ny fampidirana MicroPython, mba hahafahan'ny ankizy mamorona programa mitovy amin'ny tontolo fototra fandaharana block sy Python ao amin'ny Visual Studio Code an'ny Microsoft. Hitan'izy ireo fa mitovy ny fomba fiasa roa, fa ny famahana olana sarotra amin'ny fampiasana kaody dia mety kokoa.
Hiverina any amin'ny MicroPython
Ny tontolo EV3 dia natsangana tamin'ny processeur ARM9, ary ninia namela ny maritrano misokatra ny mpamorona. Ity vahaolana ity dia nahafahana namoaka firmware hafa, ny iray amin'izy ireo dia sary iray miasa amin'ny MicroPython. Mamela anao hampiasa Python izy io mba handrindrana ny EV3 anao, ka hahatonga ilay kitapo hanakaiky kokoa ny asa tena misy.
Mba hanombohana dia mila misintona ianao amin'ny karatra microSD rehetra, apetraho ao amin'ny microcomputer EV3 izany ary velomy. Dia mila mametraka ho an'ny Visual Studio. Ary afaka manomboka miasa ianao.
Fandaharana ny robot voalohany ao amin'ny MycroPython
Aminay Misy lesona maromaro momba ny fifehezana ny foto-kevitra fototra momba ny robotika. Ny maodely EV3 dia mampahafantatra ny ankizy ny fototra izay ampiasaina amin'ny fiara mitondra tena, robots fivorian'ny orinasa, ary milina CNC.
Horaisintsika ny ohatra momba ny milina fanaovana sary, izay azo ampianarina hanao lamina sy endrika geometrika. Ity tranga ity dia dikan-teny tsotsotra amin'ny robots welding na fikosoham-bary ho an'ny olon-dehibe ary mampiseho ny fomba azo ampiasana ny EV3 miaraka amin'ny MicroPython hampianarana ny mpianatra. Ary ny milina fanaovana sary dia afaka manisy lavaka eo amin'ny solaitrabe vita pirinty ho an'i dada, fa izany dia ambaratonga hafa mitaky matematika.
Mila miasa izahay:
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 Core Set;
- taratasy lehibe misy sora-baventy;
- marika miloko.
Ny fivorian'ny robot mihitsy no ao , ary hijery ohatra momba ny fandaharana isika.
Voalohany dia manomboka ny tranomboky module EV3 isika:
#!/usr/bin/env pybricks-micropython
from pybricks import ev3brick as brick
from pybricks.ev3devices import (Motor, TouchSensor, ColorSensor, GyroSensor)
from pybricks.parameters import Port, Stop, Direction, Color, ImageFile
from pybricks.tools import wait
Nanangana sehatra iray izay manodina ny tahony toy ny motera ao amin'ny seranan-tsambo B. Nametraka ny tahan'ny fitaovam-pitaterana fiaran-dalamby misy dingana roa misy nify 20-12-28 izahay.
turntable_motor = Motor(Port.B, Direction.CLOCKWISE, [20, 12, 28])
Ampifanarahintsika ho toy ny motera ao amin'ny seranan-tsambo C ny mekanika fampiakarana ny tahony:
seesaw_motor = Motor(Port.C)
Ampifanaraho amin'ny seranana 2 ny gyroscope, izay mandrefy ny zoron'ny fitongilanan'ny tahony:
gyro_sensor = GyroSensor(Port.S2)
Ampifanaraho amin'ny seranana 3 ny sensor loko. Ny sensor dia ampiasaina hamantarana ny taratasy fotsy eo ambanin'ny milina fanaovana sary:
color_sensor = ColorSensor(Port.S3)
Ampifanarahintsika ao amin'ny seranana 4 ny sensor sensor. Manomboka manao sary ny robot rehefa voatsindry ny sensor:
touch_sensor = TouchSensor(Port.S4)
Famaritana ny fiasa izay mampiakatra sy mampidina ny tahony izahay:
def pen_holder_raise():
seesaw_motor.run_target(50, 25, Stop.HOLD)
wait(1000)
def pen_holder_lower():
seesaw_motor.run_target(50, 0, Stop.HOLD)
wait(1000)
Famaritana ny asa iray hanodinana ny tahony amin'ny zoro iray na amin'ny zoro iray:
def pen_holder_turn_to(target_angle):
if target_angle > gyro_sensor.angle():
Raha lehibe noho ny zoro sensor gyro ankehitriny ny zoro kendrena dia tohizo manaraka ny fihodin'ny famantaranandro miaraka amin'ny hafainganam-pandeha tsara:
turntable_motor.run(70)
while gyro_sensor.angle() < target_angle:
pass
elif target_angle < gyro_sensor.angle():
Raha ambany noho ny sensor gyro amin'izao fotoana izao ny zoro kendrena, dia asio mifanohitra amin'ny famantaranandro:
turntable_motor.run(-70)
while gyro_sensor.angle() > target_angle:
pass
Atsaharo ny sehatra mihodina rehefa tratra ny zoro kendrena:
turntable_motor.stop(Stop.BRAKE)
Apetraho eo amin'ny toerana ambony ny toerana voalohany amin'ny tahony:
pen_holder_raise()
Tonga izao ny ampahany lehibe amin'ny fandaharana - loop tsy misy farany. Ny EV3 aloha dia miandry ny sensor miloko hamantatra ny taratasy fotsy na ny efamira fanombohana manga ary ny fanerena ny sensor. Avy eo dia manao lamina izy, miverina amin'ny toerana voalohany ary mamerina ny zava-drehetra indray.
Rehefa tsy vonona ny fitaovana dia mivadika mena ny LED eo amin'ny mpanara-maso ary misy sary "ankihibe midina" aseho eo amin'ny efijery LCD:
while True:
brick.light(Color.RED)
brick.display.image(ImageFile.THUMBS_DOWN)
Miandry isika mandra-pahatongan'ny lokon'ny loko manga na fotsy, mametraka ny loko LED ho maitso, mampiseho sary "ankihibe" eo amin'ny efijery LCD ary mitatitra fa vonona hampiasaina ilay fitaovana:
while color_sensor.color() not in (Color.BLUE, Color.WHITE):
wait(10)
brick.light(Color.GREEN)
brick.display.image(ImageFile.THUMBS_UP)
Miandry ny fanerena ny sensor fikasihana isika, omeo ny sandan'ny zoro 0 amin'ny sensor gyroscopic ary manomboka manao sary:
while not touch_sensor.pressed():
wait(10)
gyro_sensor.reset_angle(0)
pen_holder_turn_to(15)
pen_holder_lower()
pen_holder_turn_to(30)
pen_holder_raise()
pen_holder_turn_to(45)
pen_holder_lower()
pen_holder_turn_to(60)
Atsangano ny fitoeran-penina ary avereno amin'ny toerany:
pen_holder_raise()
pen_holder_turn_to(0)</i>
Ity no programa tsotra noforoninay. Ary izao dia manomboka izany isika ary mijery ny robot mamolavola amin'ny asa.
Inona no omen'ny ohatra toy izany?
EV3 dia fitaovana fitarihana asa ho an'ny asa STEM ary toerana fidirana amin'ny asa injeniera. Koa satria azo ampiasaina hamahana olana azo ampiharina izy io, dia mahazo traikefa amin'ny fampandrosoana ara-teknika sy ny famoronana robots indostrialy ny ankizy, mianatra maka tahaka ny zava-misy marina, mahatakatra ny programa ary mamakafaka algorithm, ary mahafehy ny fananganana fandaharana fototra.
Ny fanohanana MicroPython dia mahatonga ny sehatra EV3 mety amin'ny fampianarana any amin'ny lisea. Ny mpianatra dia afaka manandrana ny tenany ho programmer amin'ny iray amin'ireo fiteny maoderina malaza indrindra, ary mifankahalala amin'ny asa mifandraika amin'ny fandaharana sy ny famolavolana injeniera. Ny kitapo EV3 dia mampiseho fa tsy mampatahotra ny kaody, manomana anao amin'ny fanamby ara-teknika lehibe, ary manampy anao hanao ny dingana voalohany amin'ny fifehezana ny fahaiza-manao ara-teknika. Ary ho an'ireo izay miasa any an-tsekoly sy mifandray amin'ny fanabeazana dia efa niomana izahay ary fitaovam-pampianarana. Izy ireo dia mamaritra amin'ny antsipiriany ny fahaiza-manao novolavolaina rehefa manao asa sasany, ary ny fomba ifandraisan'ny fahaiza-manao azo amin'ny fenitry ny fiofanana.
Source: www.habr.com
