Az álmok valóra válnak - Lego MindStorms NXT robot

A robotok az életünkben már nem fantázia, hanem valóság! Az emberi tevékenység minden területén alkalmazzák: közlekedés, sebészet, hadiipar, űrkutatás... Bizonyos feladatok elvégzésével szolgálják az embereket. Az elektronikus gépek működtetéséhez pedig a felhasználóknak speciális ismeretekkel kell rendelkezniük. Éppen ezért ennek az igénynek a kielégítésére robotikai kurzusokat fejlesztenek ki és kínálnak oktatási intézmények hallgatóinak, ahol megtanulják az elektronikus mechanizmusok önálló létrehozását és programozását. A robotika fejleszti a gyerekek kreatív képességeit, önálló gondolkodásra tanítja, megismerteti a tudományokkal.
Ha saját kezűleg szeretnél robotot létrehozni, szükséged lesz egy Lego MindStorms NXT konstruktorra. A legújabb robottechnológiát tartalmazza. Az ilyen készleteket most a Szövetségi Állami Oktatási Szabványon keresztül szállítják az orosz iskoláknak. Ezek alapján a gyerekek fantáziájukat és kreatív ötleteiket felhasználva a semmiből állítanak össze különféle robotterveket.
Terepjármű készítése
Kezdjük a távirányítós automata lánctalpas terepjáró létrehozásához szükséges alkatrészek kiválasztásával.Egyébként szinte ugyanazok, mint a lego építőkészletekben, amiket a szülők otthon vásárolnak a gyerekeiknek.



1. szakasz: A pályák összeállítása.



Vegyünk 3 közepes téglalap alakú részt és még 3 kicsit kisebbet, összekötjük őket. A „csapok” segítségével rögzítünk 2 tárcsát, és meghúzzuk a gumisínt.




Ugyanebben a sorrendben szereljük össze a második hernyót.
2. szakasz. Hajtás szerelvény.



Három különböző méretű fogaskerékből állítunk össze fogaskerekes sebességváltót.



Ezután interaktív szervomotorhoz csatlakoztatjuk, amely garantálja a robot mozgásának pontosságát.



Most rögzítenie kell a „négyzet alakú” fogaskerekeket.



Az átvitel készen áll.
3. szakasz. A sebességváltó összekötése sínekkel.
A szervomotor vágányokhoz való csatlakoztatásához a sarokrészekből felépítményt készítünk, és a motorházat a pálya aljához kötjük.





Ugyanezt tesszük a másodikkal is.



A hernyótárcsát egy csappal összekötjük a szervomotorral.




Most, amint a motor beindul, a hernyó mozogni kezd. A második szerkezetet ugyanúgy összeállítjuk.



4. szakasz. Alap, amely merevséget ad az egész szerkezetnek.
Ebből az alkatrészkészletből (9. FOTÓ) sarkok segítségével összekötjük az összeszerelt szerkezeteket a sínekkel.



5. szakasz. Tápegység telepítése NXT processzorral
Az NXT a robot agya, egy intelligens, számítógép által vezérelt Lego darab, amely lehetővé teszi a MindStorms robot életre keltését és különféle műveletek végrehajtását.



Az NXT normál működéséhez 6 db FF/LR6 alkáli elemet kell behelyezni. Kis csapok segítségével rögzítjük az NXT-t a terepjáró aljához.




A modell felülről történő megerősítéséhez mindkét motort „keresztrúddal” csatlakoztatjuk.



6. szakasz. Ultrahangos érzékelő beszerelése.
Az ultrahangos érzékelő lehetővé teszi a robot számára, hogy lássa, mérje a távolságot egy tárgytól és reagáljon a mozgásra. 6 vezetékes kábellel csatlakozik a kész terepjáró modellhez.Az egyik végét az érzékelőhöz, a másikat az egyik NXT bemeneti porthoz csatlakoztatjuk.



A szervókat is ugyanazokkal a kábelekkel kell csatlakoztatni az NXT-hez.




Most meg kell írnunk az eredeti programot a számítógépre, és egy USB-kábel segítségével, csatlakoztatva az NXT-t, töltsük be a szoftvert a modellünkbe. Most már képes lesz mozogni, megkerülni a látható akadályokat, és leküzdeni azokat: felmászni egy körülbelül 5 cm magas lépcsőfokra.



A robot programozását megteheti számítógép nélkül is: ezt az „NXT Program” almenü segítségével, pl. közvetlenül a készüléken.
A készlet számos szenzort is tartalmaz, amelyek használatával a robot érzékeli és reagál a külső ingerekre, érzékeli a fényt és megkülönbözteti a színeket.
A modell Biuetooth segítségével vezérelhető számítógépről vagy telefonról, vezetékek vagy kábelek használata nélkül. Ez segít a távfelügyeletben.
Pontosan mit készítsünk: autót, emberi robotot vagy valami mást a modell szerzője választ ki, a fantáziáját használva.
Természetesen a robotika órák nem vezetnek ahhoz, hogy minden gyerek programozó, robotépítő, mérnök vagy kutató szeretne lenni. De általános tudományos képzésben részesítik őket, és hozzájárulnak gondolkodásuk, logikájuk, matematikai és algoritmikus képességeik, valamint kutatási készségeik fejlesztéséhez.
Egyébként a felnőttek is érdekesnek és hasznosnak találhatják az ilyen tevékenységeket.