الأحلام تتحقق - روبوت Lego MindStorms NXT

الروبوتات في حياتنا لم تعد خيالاً، بل حقيقة! يتم استخدامها في جميع مجالات النشاط البشري: النقل، الجراحة، الصناعة العسكرية، استكشاف الفضاء... إنها تخدم الناس من خلال أداء مهام معينة. ولتشغيل الآلات الإلكترونية، يحتاج المستخدمون إلى معرفة خاصة. ولهذا السبب، لتلبية هذه الحاجة، يتم تطوير دورات الروبوتات وتقديمها للطلاب في المؤسسات التعليمية، حيث يتعلمون إنشاء الآليات الإلكترونية وبرمجتها بشكل مستقل. تعمل الروبوتات على تطوير القدرات الإبداعية لدى الأطفال، وتعلمهم التفكير بشكل مستقل، وتعرفهم على العلوم.
لإنشاء روبوت بيديك، تحتاج إلى مُنشئ Lego MindStorms NXT. يتضمن أحدث تقنيات الروبوتات. يتم الآن توفير هذه المجموعات للمدارس الروسية من خلال المعيار التعليمي الحكومي الفيدرالي. بناءً عليها، يقوم الأطفال بتجميع تصميمات الروبوت المختلفة من الصفر، باستخدام خيالهم وأفكارهم الإبداعية.
إنشاء مركبة لجميع التضاريس
نبدأ باختيار الأجزاء اللازمة لإنشاء مركبة مجنزرة آلية لجميع التضاريس مزودة بجهاز تحكم عن بعد.بالمناسبة، فهي تقريبًا هي نفسها الموجودة في مجموعات بناء Lego التي يشتريها الآباء لأطفالهم في المنزل.



المرحلة 1: تجميع المسارات.



نأخذ 3 أجزاء متوسطة مستطيلة و3 أجزاء أصغر قليلاً ونربطها. باستخدام "الأزرار" نعلق قرصين ونشدد المسار المطاطي.




نقوم بتجميع اليرقة الثانية بنفس الترتيب.
المرحلة 2. تجميع محرك الأقراص.



نقوم بتجميع ناقل الحركة من ثلاثة تروس بأحجام مختلفة.



ومن ثم نقوم بتوصيله بمحرك سيرفو تفاعلي، مما يضمن دقة حركات الروبوت.



أنت الآن بحاجة إلى إرفاق التروس "المربعة".



النقل جاهز.
المرحلة 3. اتصال الإرسال مع المسارات.
لتوصيل المحرك المؤازر بالمسارات، نصنع بنية فوقية من أجزاء الزاوية ونربط غلاف المحرك بقاعدة المسار.





نحن نفعل الشيء نفسه مع الثاني.



نقوم بتوصيل قرص اليرقة بدبوس بالمحرك المؤازر.




الآن، بمجرد تشغيل المحرك، ستبدأ اليرقة في التحرك. نقوم بتجميع الهيكل الثاني بنفس الطريقة.



المرحلة 4. قاعدة لإعطاء الصلابة للهيكل بأكمله.
من هذه المجموعة من الأجزاء (الصورة 9)، باستخدام الزوايا، نقوم بتوصيل الهياكل المجمعة بالمسارات.



المرحلة 5. تركيب مصدر طاقة بمعالج NXT
NXT هو عقل الروبوت، وهو عبارة عن قطعة Lego ذكية يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر وتسمح لروبوت MindStorms بالعودة إلى الحياة وتنفيذ إجراءات مختلفة.



للتشغيل العادي لجهاز NXT، يجب عليك إدخال 6 بطاريات قلوية FF/LR6. باستخدام دبابيس صغيرة، نعلق NXT على قاعدة مركبة جميع التضاريس.




لتعزيز النموذج من الأعلى، نقوم بتوصيل كلا المحركين بـ "العارضة".



المرحلة 6. تركيب جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية.
يسمح المستشعر بالموجات فوق الصوتية للروبوت برؤية الجسم وقياس المسافة إليه والاستجابة للحركة. وهو يتصل بنموذج السيارة النهائي المخصص لجميع التضاريس باستخدام كابل مكون من 6 أسلاك.نقوم بتوصيل أحد طرفيه بالمستشعر والآخر بأحد منافذ إدخال NXT.



تحتاج الماكينات أيضًا إلى الاتصال باستخدام نفس الكابلات بـ NXT.




نحن الآن بحاجة إلى كتابة البرنامج الأصلي على الكمبيوتر واستخدام كابل USB، وربط NXT به، وتحميل البرنامج في النموذج الخاص بنا. الآن سوف تكون قادرة على التحرك، والتغلب على العقبات المرئية، وكذلك التغلب عليها: تسلق خطوة يبلغ ارتفاعها حوالي 5 سم.



لبرمجة الروبوت، يمكنك الاستغناء عن جهاز كمبيوتر: يمكن القيام بذلك باستخدام القائمة الفرعية "برنامج NXT"، أي. مباشرة على الجهاز نفسه
تشتمل المجموعة أيضًا على عدد من أجهزة الاستشعار التي يساعد استخدامها الروبوت على الإحساس والاستجابة للمحفزات الخارجية واكتشاف الضوء وتمييز الألوان.
يتم التحكم في النموذج باستخدام Biuetooth من جهاز كمبيوتر أو هاتف دون استخدام أسلاك أو كابلات. وهذا يساعد في المراقبة عن بعد.
ما الذي يجب إنشاؤه بالضبط: سيارة أو روبوت بشري أو أي شيء آخر يختاره مؤلف النموذج باستخدام خياله.
بالطبع، لن تؤدي دروس الروبوتات إلى رغبة جميع الأطفال في أن يصبحوا مبرمجين أو صانعي روبوتات أو مهندسين أو باحثين. لكنهم سيقدمون لهم تدريبًا علميًا عامًا وسيساهمون في تطوير تفكيرهم وقدراتهم المنطقية والرياضية والخوارزمية ومهاراتهم البحثية.
بالمناسبة، يمكن للبالغين أيضًا أن يجدوا مثل هذه الأنشطة ممتعة ومفيدة.