Robots LEGO Mindstorms: robòtica entretinguda

El constructor de LEGO Mindstorms és un conjunt d’unitats electròniques i peces d’aparellament dissenyades per crear un robot programable. LEGO va introduir el primer kit Mindstorms el 1998, i 8 anys després, el 2006, es va publicar la primera versió del kit LEGO Mindstorms NXT 1.0, després de 3 anys més, el 2009 es va publicar la segona versió del kit - LEGO Mindstorms NXT 2.0. i finalment, el 2013, va sortir a la venda el conjunt LEGO Mindstorms EV3.

El kit LEGO Mindstorms inclou tant peces estàndard LEGO, com ara eixos, engranatges, bigues, rodes i servomotors, així com motors, sensors i una unitat programable. Aquests conjunts es divideixen en recursos i bàsics.

El conjunt base de LEGO MINDSTORMS NXT té tres versions:

• El 8527 LEGO MINDSTORMS conté 577 peces fabricades el 2006. Aquesta és la primera versió de la suite comercial;

• El 9797 El conjunt de bases LEGO MINDSTORMS Education NXT conté 431 parts, llançament de 2006. Aquest és un conjunt bàsic per a la formació, un conjunt educatiu;

• El 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 conté 619 peces fabricades el 2009. Aquesta és la segona versió de la suite comercial.

Cadascun dels tres conjunts inclou una unitat intel·ligent NXT de la mateixa versió. El firmware és diferent, però es pot actualitzar fàcilment, de manera que els conjunts es poden considerar en principi equivalents.

El conjunt de recursos educatius LEGO MINDSTORMS té dues versions:

• 9648 Conjunt de recursos educatius LEGO MINDSTORMS;

• 9695 LEGO MINDSTORMS Conjunt de recursos educatius.

La versió del kit de recursos del 2010 conté 817 parts, són més diverses.

El kit base LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 del 2013 inclou una versió 31313 i conté 601 parts. "EV" significa Evolution.

Els kits LEGO Mindstorms estan equipats amb unitats de control en microcontroladors de diverses versions de RCX, NXT i EV3. Actualment n’hi ha tres, a més hi ha modificacions 1.0; 2.0 i 3.0.

El gran nombre de sensors que inclouen els conjunts de LEGO Mindstorms obren grans oportunitats per a la creativitat. Els sensors també estan disponibles per part de fabricants de tercers com Mindsensors i HiTechnic. Aquests són només alguns exemples de sensors estàndard per a LEGO Mindstorms NXT: Servòmetre NXT, sensor de distància ultrasònic NXT, sensor tàctil NXT, sensor de so NXT, sensor de llum NXT. En general, la llista és força extensa.

Vegem què és el kit LEGO MINDSTORMS EV3.

Pel que fa al farciment EV3, la unitat intel·ligent està equipada amb un processador Sitara AM1808 (ARM9) de 300 MHz MHz de Texas Instruments, té 64 MB de memòria RAM, 16 MB de memòria Flash i també hi ha una ranura microSDHC per a targetes de memòria de fins a 32 GB. En presència d’un host USB i Bluetooth, és possible la connexió Wi-Fi mitjançant dongle USB, s’admeten els dispositius Apple. La unitat també està equipada amb una pantalla LCD monocroma, amb una resolució de 178x128. Tots els motors i sensors NXT són totalment compatibles amb la unitat EV3. Per cert, el bloc NXT es pot programar per EV3, però algunes funcions no estaran disponibles.

La caixa amb el dissenyador es pot desplegar a la pista amb zones de diversos colors i els sensors de color interactuaran perfectament amb ells. Les peces de la caixa es disposen inicialment en diverses bosses separades. A més, hi ha un conjunt d’adhesius i instruccions.

El quadre intel·ligent EV3 és el cor del dissenyador. L'alimentació la proporcionen 6 bateries de dits. Hi ha 6 botons de control, i la il·luminació de fons té tres modes de visualització en color. Hi ha 4 ports d'entrada per connectar sensors, també hi ha 4 ports de sortida de comandaments. Per connectar la unitat a un ordinador: una presa miniUSB, un port d’amfitrió USB per organitzar connexions, un altaveu integrat i, com s’ha dit anteriorment, una ranura per a targetes de memòria. La interfície del programa us permet crear i configurar programes directament des del bloc.

A més de la unitat intel·ligent, el kit inclou:

2 grans servomotors equipats amb sensors de rotació precisos i capaços de desenvolupar 170 rpm amb un parell màxim de 40 Ncm.

També hi ha un servo motor mitjà, el parell és menor - fins a 12 Ncm, però, la velocitat pot arribar a 250 per minut.

Sensor de color i llum amb la capacitat de distingir 8 colors amb una velocitat de mostreig de fins a 1 kHz.

Sensor tàctil capaç de detectar un clic, tocar, alliberar i comptar el seu número.

Sensor de distància IR, aplicable per a control remot, capaç de rebre un senyal fins i tot des de 2 metres, amb un rang de mesurament de distància en un radi de fins a 70 cm. Hi ha 4 canals disponibles per a la recepció individual de senyals i comandaments de control.

Far infraroig per al sensor IR, pot funcionar com a control remot. A la caixa hi ha un LED indicador verd i un selector de canals. Es pot trair en 4 canals separats en un radi de 2 metres. S’apaga automàticament després d’una hora d’inactivitat. Està alimentat per dues bateries rosades.

Cables.

A més dels sensors inclosos en el kit, es poden utilitzar altres sensors:

Sensor giroscòpic per mesurar els moviments de rotació del robot amb una precisió de 3 graus, sensible a moments de fins a 440 graus per segon. Freqüència de sondeig de fins a 1 kHz.

Sensor d'ultrasons per mesurar distàncies mitjançant la transmissió i recepció d'ones reflectides. Pot funcionar com a sonar i com a receptor d’ones sonores com a senyals de control. És capaç de mesurar distàncies de fins a 2,5 metres amb una precisió d'1 cm.

No només són compatibles els sensors i accessoris LEGO, sinó també models de tercers com Mindsensors i HiTechnic. Pot ser joysticks, brúixoles, acceleròmetres, etc. La gamma de diverses solucions és molt, molt àmplia.

Per programar el robot, podeu utilitzar el programari LEGO Mindstorms EV3 Home Edition per a Windows o OS X, que es pot descarregar fàcilment al lloc web oficial de LEGO. També hi ha una gran quantitat de firmware, materials de formació sobre programació, vídeos, instruccions interactives, descripcions de missions.

Per descomptat, EV3 es pot controlar des d’un telèfon intel·ligent a Android o iOS, hi ha aplicacions separades per a això. La programació és possible a Java i en molts altres idiomes: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

Al lloc web oficial de LEGO, podeu trobar 17 models amb instruccions per muntar diferents robots del kit EV3. Aquests models són:

TRACK3R és un robot de rastrejador de gran recorregut amb quatre eines intercanviables.

SPIK3R és un robot escorpí, pot girar-se bruscament, agafar objectes amb una trituradora d’arpes, i una cua de raig recobrarà tot el que li surti.

R3PTAR: una cobra de 35 cm d'alçada, pot lliscar al terra, atacar objectes amb ullals a gran velocitat.

GRIPP3R: aquest robot és capaç d'aixecar peses, pot agafar, aixecar i llançar una llauna.

EV3STORM és un robot rastrejat amb moltes missions.

BOBB3E: el carregador de robots Bobcat® amb capacitat de control remot mitjançant els botons de balisa IR, pot moure o aixecar diversos objectes.

BANNER PRINT3R: una impressora de robots. Pot dibuixar amb un marcador normal, dibuixant línies. Podeu configurar el vostre propi dibuix.

RAC3 TRUCK: un camió de curses de control remot. Podeu afegir un tràiler.

DINOR3X - El robot Triceratops camina i gira sobre quatre potes.

KRAZ3 - El robot reacciona a la balisa d’infrarojos del seu amic amb bug. També podeu controlar el robot mitjançant un programa o programa personalitzat perquè es mogui exclusivament per darrere de l'error;

EV3D4: creat a partir de la "Star Wars", pot seguir el propietari, moure's per la balisa d'infrarojos, comunicar-se. Admet un extens conjunt de scripts que es poden programar i ampliar amb el nou programari EV3.

GUITARRA EL3CTRIC: colpejant una corda, punxant el coll de la taula, mitjançant el sistema de tremolo, pots tocar solos increïbles en aquesta guitarra.

EV3MEG és un robot ajudant que es pot moure precisament al llarg de línies d’un cert color, gràcies a un sensor de llum. Detecta els obstacles en el camí i reacciona amb ells. És capaç de moure's tant de forma independent com controlada mitjançant un far infraroig.

Joc EV3: el robot pot amagar la pilota sota la copa, després canviar les tasses per llocs i heu d’endevinar on es troba la bola. Mitjançant la balisa IR, podeu definir el nivell.

MR.B3AM: mesura la longitud de les bigues LEGO® Technic, determina el color i la mida de les bigues.

ROBODOZ3R: una excavadora robot. Es pot moure de manera independent o controlar-se de forma remota.Esborra el camí, caient i empenyent objectes que hi ha al camí.

Degut al fet que aquests kits et fan pensar, modelar, inventar, fomentar generalment la creativitat i el desenvolupament, no és gens sorprenent que en molts països l’educació universitària i escolar amb kits LEGO Mindstorms estigui molt implementada.

Les competicions de robots s’han popularitzat, en què cada institució educativa pot posar els seus equips de robòtica per a competicions. Aquestes competicions se celebren a Rússia, el més famós d'aquests esdeveniments: RoboFest. El millor dels millors aneu a l’Olimpíada Mundial del Robot - WRO (World Robot Olympiad).

On comprar LEGO Mindstorms EV3?

El preu de LEGO Mindstorms EV3 depèn de la configuració del kit. Podeu trobar diverses configuracions de LEGO Mindstorms, les seves versions educatives, per part de minoristes especialitzats en LEGO Education.

Vegeu també al nostre lloc web:Microcontroladors de dispositius i de programació per a principiants