Инструкции LEGO Mindstorms NXT/EV3
В данном разделе выложены различные инструкции по сборке различных механизмов и роботов из конструкторов LEGO Mindstorms серии NXT и EV3. При сборке следует учитывать, что некоторые из конструкций потребуют дополнительных деталей из ресурсных наборов (каких-то деталей вам может не хватить, каких-то может вообще не быть в вашем наборе). Авторство инструкций принадлежит не мне. Если вы хотите добавить инструкцию к какому-либо набору, то напишите мне. Также большое количество различных инструкций для набора LEGO Mindstorms NXT можно найти на сайте NXT Programs.
Как сделать робота из ЛЕГО?
Ребенок мечтает сделать робота из ЛЕГО? Есть старые конструкторы, а не специализированный Mindstorms? Статья поможет найти новые идеи, вдохнуть новую жизнь в старые пластмассовые детали, сделать своими руками автоматическое устройство.
Как сделать из ЛЕГО робота. Youtube piotrek839
Каких роботов можно сделать из ЛЕГО?
Используя пластмассовые кубики, можно создать множество разных конструкций. Даже Терминатора.
Когда речь заходит о том, чтобы самостоятельно построить робота из ЛЕГО, помните об ожиданиях. Создать Терминатора мечтают многие, но не забывайте о ресурсах. Это и наличие деталей, и терпение, и желание идти до конца :-).
Робот-киборг из ЛЕГО может выглядеть по-другому:
В интернете множество видео с роботами из LEGO. И c созданными из специализированных робототехнических конструкторов, и из деталей других наборов.
Робот или не робот?
Конечно дело не в размере и количестве использованных ЛЕГО-кирпичиков. Маленький робот с интересными функциями удивит ребенка не меньше, чем громила, если он будет … «умным».
В робототехнических конструкторах помимо деталей для сборки корпуса и механизмов робота есть контроллер (мини-компьютер), датчики и двигатели и программное обеспечение.
Программируемый блок EV3 и датчики LEGO Mindstorms
С этими компонентами ребенок соберет робота, а не внешне похожую на него игрушку. Используя сенсоры и программируемый блок, можно реализовать принципы обратной связи, наделить конструкцию из LEGO «интеллектом».
Детали для сборки робота из ЛЕГО
Что же делать если у вас масса LEGO-деталей и непреодолимое желание построить из них робота? Очевидное решение — купить контроллер LEGO EV3 — слишком дорого, т.к. стоимость приближается к цене нового набора LEGO Mindstorms. Приобрести контроллер и датчики других производителей целесообразнее.
Бюджетный вариант — использовать Arduino. Эта недорогая плата станет «мозгом» создаваемого легоробота, позволит подключить сенсоры и двигателей разных производителей, реализовать идеи и развить проект самодельного робота. Платформа Arduino популярна и научиться работать с ней можно и в кружках, и самостоятельно, используя онлайн-ресурсы. При разработке робота из ЛЕГО с использованием Arduino необходимо решить, как крепить конструктивно несовместимые контроллер и датчики. Например, сделать из деталей LEGO корпусы для электроники.
Корпус для Arduino UNO из LEGO. Фото linksprite.com
Корпус для Arduino из деталей LEGO. Фото arduino.ru
Крепления электронных компонентов к элементам конструктора LEGO можно создать с помощью 3D-печати.
Держатель для сервопривода, изготовленный с использованием 3D-печати. blog.arduino.cc
Примеры роботов, сделанных из LEGO
ArGo — робот-автомобиль из конструктора Lego Technic и Arduino:
Подробнее об этом проекте здесь.
Робот-танк из деталей Lego с arduino на борту, который управляется по Wi-Fi:
Подробнее об этом проекте здесь.
Шестиногий шагающий робот-жук, сделанный из LEGO и платы Arduino. Крепления сервомоторов, рычаги, насадки на ноги и крепление Arduino к LEGO распечатаны на 3D принтере.
Сделали классного робота? Добавьте его в наш каталог проектов! Расскажите о своих успехах читателям Занимательной робототехники.
Робот из LEGO и Arduino, обходящий препятствия
Мы обожаем LEGO и Crazy Circuits [LEGO-совместимая электроника / прим. перев.], поэтому решили скомбинировать их в простого и интересного робота, умеющего обходить препятствия. Мы покажем, как собрать такого робота и подробно опишем этот процесс. Ваша версия робота может не полностью совпадать с нашей.
Приводим список необходимой электроники и деталек LEGO. Не бойтесь экспериментировать с ними.
Комплектующие
Электроника
- 1 x плата Robotics Board от Crazy Circuits
- 2 x совместимый с LEGO сервомотор полного вращения
- 1 x ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04
- 4 x джампер-кабеля «мама-мама»
- 1 x внешний источник питания с USB
Мы использовали различные детальки, а вам рекомендуем сделать так, как вы считаете нужным, и из того, что есть у вас на руках. Важно, чтобы у вас был способ приделать сервомоторы снизу, ультразвуковой датчик – так, чтобы он смотрел вперёд, и каким-то образом закрепить плату и источник питания. Для этого можно использовать двусторонний скотч, резинки, липучку. Приводим ссылки на наши детальки в магазине BrickOwl, однако вы можете купить их где угодно, где продаётся LEGO и совместимые наборы.
- 2 x LEGO Wedge Belt Wheel (4185 / 49750)
- 1 x LEGO EV3 Technic Ball Pivots Set 5003245
- 1 x LEGO Technic Cross Block Beam 3 with Four Pins (48989 / 65489)
- 1 x LEGO Technic Brick 1 x 6 with Holes (3894)
- 2 x LEGO Axle 4 with End Stop (87083)
- 4 x LEGO Half Bushing (32123 / 42136)
- 4 x LEGO Brick 2 x 2 Round (3941 / 6143)
- 1 x LEGO Plate 6 x 12 (3028)
Шаг 1: строим шасси из LEGO
Мы начали с пластинки LEGO 6×12, это был минимальный размер, который нас устроил. Можно использовать более крупную, однако мельче уже будет сложнее.
Ширина робота определялась имеющимся у нас в наличии внешним источником питания, поскольку нам была нужна возможность вставлять его на место. Для аккумулятора большего размера потребуется робот большего размера.
Шасси должно быть достаточно высоким, чтобы на нём разместилась и батарея, и плата сверху.
Шаг 2: добавляем колёса
Каждый сервомотор нужно разместить снизу шасси. В итоге нам понадобились следующие комплектующие:
- Ось 4 LEGO со стопором (87083)
- Втулка LEGO (32123 / 42136)
- Круглый кирпичик LEGO 2 x 2 (3941 / 6143)
Как и с другими модельками LEGO, вариантов тут масса! У нас получилось с теми комплектующими, что мы перечислили, а вы можете попробовать что-нибудь другое.
Шаг 3: добавляем ролик
Наш ролик позволяет роботу кататься по плоскости на двух моторизованных колёсах, играя роль третьего колеса – так роботу легче поворачивать и двигаться.
Для его закрепления потребовались следующие детали:
- LEGO EV3 Technic Ball Pivots Set 5003245
- LEGO Technic Cross Block Beam 3 with Four Pins (48989 / 65489)
- LEGO Technic Brick 1 x 6 with Holes (3894)
Шаг 4: добавляем датчик расстояния
Ультразвуковой датчик расстояния нужно закрепить на передней части робота, чтобы он «видел», куда едет, и понимал, когда нужно остановиться, чтобы не столкнуться с препятствием.
Для датчика мы распечатали совместимый с LEGO корпус на 3D-принтере. Модель выложена на сайте Thingiverse: www.thingiverse.com/thing:3171004
Если 3D-принтера у вас нет, придумайте, как удержать датчик при помощи деталек LEGO, клейкой ленты, резинок, хомутов и т.п. Важно, чтобы он смотрел прямо – туда, куда едет робот, когда движется вперёд.
Шаг 5: добавляем плату
Плата – мозг всей операции. Она размещается наверху кубиков LEGO, поэтому её крепить легко.
Обычно плата Robotics Board используется совместно с проводящей плёнкой, позволяющей мастерить электрические цепи прямо поверх LEGO, но поскольку у нас тут всего лишь два мотора и датчик расстояния, их можно подключить напрямую к штырькам на плате.
Плату размещаем так, чтобы USB-кабель питания было легко воткнуть. Нам повезло найти в коробке с кабелями очень короткий USB-кабель.
Теперь можно подключать датчик и моторы!
По датчику: разъём echo нужно подключить к контакту 3 на плате, разъём trigger – к контакту 5, VCC – к 5 В, Gnd – к GND. Таким образом датчик будет получать питание и общаться с платой.
Затем нужно подключить каждый из моторов. Это сделать легко – коричневые провода на GND, красные – на 5 В, оранжевые – к контакту D6 для левого мотора и D9 для правого.
Шаг 6: программируем Robotics Board
Перед тем, как робот сможет работать, нужно загрузить код в микроконтроллер. Перед этим убедитесь, что у вас на компьютере установлена последняя версия Arduino IDE.
Свой код мы выложили в репозиторий на GitHub:
Код простой, в нём много комментариев, чтобы было понятно, что за что отвечает.
Вам также потребуется библиотека NewPing
Шаг 7: пускаем робота погулять
Построив робота и загрузив в него код, можно переходить к испытаниям!
Проще всего подключить внешний источник питания и дать роботу возможность ехать вперёд. Если выставить перед ним руку, он должен отодвинуться назад, повернуться и снова поехать вперёд (смотрите, чтобы он не съехал со стола!)
Мы построили простую шестиугольную «арену» из картона, чтобы роботу было где поездить. Не бойтесь экспериментировать с тем, что есть у вас.
Шаг 8: дальнейшее развитие
Если вам интересно развивать этот проект, вот вам вопросы:
— что вы узнали, собирая робота?
— что повлияло на ваш выбор деталей?
— поедет ли робот быстрее, если увеличить ему колёса?
В коде есть две переменных, исправив которые, вы измените время отката робота назад при обнаружении препятствия, и время, которое он будет поворачиваться. Попробуйте поменять goBackwardTime и turnRightTime и посмотреть, как это повлияет на поведение робота.