Sny se stávají skutečností - robot Lego MindStorms NXT

Roboti v našich životech již nejsou fantazií, ale realitou! Používají se ve všech oblastech lidské činnosti: doprava, chirurgie, vojenský průmysl, průzkum vesmíru... Slouží lidem plněním určitých úkolů. A aby mohli uživatelé ovládat elektronické stroje, potřebují mít speciální znalosti. Proto jsou pro uspokojení této potřeby vyvíjeny a nabízeny studentům ve vzdělávacích institucích kurzy robotiky, kde se učí samostatně vytvářet a programovat elektronické mechanismy. Robotika rozvíjí tvořivé schopnosti dětí, učí je samostatně myslet a seznamuje je s vědou.
K vytvoření robota vlastníma rukama potřebujete konstruktor Lego MindStorms NXT. Zahrnuje nejnovější robotickou technologii. Tyto sady jsou nyní dodávány do ruských škol prostřednictvím federálního státního vzdělávacího standardu. Na jejich základě děti sestavují různé návrhy robotů od začátku, využívají svou fantazii a kreativní nápady.
Vytvoření terénního vozidla
Začneme výběrem dílů nezbytných k vytvoření automatizovaného pásového terénního vozidla s dálkovým ovládáním.Mimochodem, jsou skoro stejné jako ve stavebnicích Lego, které rodiče kupují dětem domů.



Fáze 1: Sestavení kolejí.



Vezmeme 3 střední obdélníkové díly a další 3 o něco menší, spojíme je. Pomocí „svorníků“ připevníme 2 disky a utáhneme gumovou dráhu.




Ve stejném pořadí sestavujeme druhou housenku.
Fáze 2. Sestava pohonu.



Ozubenou převodovku sestavujeme ze tří ozubených kol různých velikostí.



Poté jej připojíme k interaktivnímu servomotoru, který zaručuje přesnost pohybů robota.



Nyní musíte připojit „čtvercová“ ozubená kola.



Převod je připraven.
Fáze 3. Spojení přenosu s kolejemi.
Pro připojení servomotoru ke kolejím zhotovíme z rohových dílů nástavbu a připojíme skříň motoru k základně kolejnice.





To samé uděláme s druhým.



Housenkový kotouč připojíme čepem k servomotoru.




Nyní, jakmile se motor zapne, housenka se začne pohybovat. Stejným způsobem sestavíme druhou konstrukci.



Fáze 4. Základna, která dodává tuhost celé konstrukci.
Z této sady dílů (FOTO 9) pomocí rohů spojíme sestavené konstrukce s kolejemi.



Fáze 5. Instalace napájecího zdroje s procesorem NXT
NXT je mozek robota, inteligentní, počítačem řízená součást Lego, která umožňuje robotovi MindStorms ožít a provádět různé akce.



Pro normální provoz NXT musíte vložit 6 alkalických baterií FF/LR6. Pomocí malých špendlíků připevníme NXT k základně terénního vozidla.




Pro posílení modelu shora spojíme oba motory „příčkou“.



Fáze 6. Instalace ultrazvukového senzoru.
Ultrazvukový senzor umožňuje robotovi vidět, měřit vzdálenost k objektu a reagovat na pohyb. K hotovému modelu terénního vozidla se připojuje pomocí 6žilového kabelu.Jeden konec připojíme k senzoru a druhý k jednomu ze vstupních portů NXT.



Serva musí být také připojena pomocí stejných kabelů k NXT.




Nyní musíme napsat původní program na počítači a pomocí USB kabelu, připojit k němu NXT, nahrát software do našeho modelu. Nyní se bude moci pohybovat, obcházet viditelné překážky a také je překonávat: vylézt na schod asi 5 cm vysoký.



K naprogramování robota se obejdete bez počítače: to lze provést pomocí podnabídky „NXT Program“, tzn. přímo na samotném zařízení.
Sada obsahuje také řadu senzorů, jejichž použití pomáhá robotovi vnímat a reagovat na vnější podněty, detekovat světlo a rozlišovat barvy.
Model se ovládá pomocí Biuetooth z počítače nebo telefonu bez použití drátů nebo kabelů. To pomáhá při vzdáleném monitorování.
Co přesně vytvořit: auto, lidského robota nebo něco jiného vybírá autor modelu pomocí své fantazie.
Hodiny robotiky samozřejmě nepovedou k tomu, že se všechny děti budou chtít stát programátory, konstruktéry robotů, inženýry nebo výzkumníky. Poskytnou jim však obecnou vědeckou přípravu a přispějí k rozvoji jejich myšlení, logiky, matematických a algoritmických schopností a výzkumných dovedností.
Mimochodem, i dospělí mohou takové aktivity považovat za zajímavé a užitečné.