Ước mơ trở thành hiện thực - Robot Lego MindStorms NXT

Robot trong cuộc sống của chúng ta không còn là tưởng tượng nữa mà là hiện thực! Chúng được sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người: vận tải, phẫu thuật, công nghiệp quân sự, thám hiểm không gian... Chúng phục vụ con người bằng cách thực hiện những nhiệm vụ nhất định. Và để vận hành máy móc điện tử, người dùng cần phải có kiến ​​thức đặc biệt. Đó là lý do tại sao, để đáp ứng nhu cầu này, các khóa học về robot đang được phát triển và cung cấp cho sinh viên trong các cơ sở giáo dục, nơi họ học cách tạo và lập trình các cơ chế điện tử một cách độc lập. Robotics phát triển khả năng sáng tạo của trẻ em, dạy chúng suy nghĩ độc lập và giới thiệu chúng với khoa học.
Để tạo ra một robot bằng chính đôi tay của mình, bạn cần có bộ xây dựng Lego MindStorms NXT. Nó kết hợp công nghệ robot mới nhất. Những bộ như vậy hiện được cung cấp cho các trường học ở Nga thông qua Tiêu chuẩn Giáo dục Nhà nước Liên bang. Dựa trên chúng, trẻ em sẽ lắp ráp các thiết kế robot khác nhau từ đầu, sử dụng trí tưởng tượng và ý tưởng sáng tạo của mình.
Chế tạo xe địa hình
Chúng tôi bắt đầu bằng cách chọn các bộ phận cần thiết để tạo ra một chiếc xe địa hình được điều khiển tự động bằng điều khiển từ xa.Nhân tiện, chúng gần giống như trong các bộ xây dựng Lego mà cha mẹ mua cho con ở nhà.



Giai đoạn 1: Lắp ráp các đường ray.



Chúng ta lấy 3 phần hình chữ nhật vừa và 3 phần nhỏ hơn một chút, nối chúng lại. Sử dụng “đinh tán”, chúng tôi gắn 2 đĩa và siết chặt đường ray cao su.




Chúng tôi lắp ráp con sâu bướm thứ hai theo thứ tự tương tự.
Giai đoạn 2. Lắp ráp ổ đĩa.



Chúng tôi lắp ráp một bộ truyền bánh răng từ ba bánh răng có kích cỡ khác nhau.



Sau đó, chúng tôi kết nối nó với một động cơ phụ tương tác để đảm bảo tính chính xác cho các chuyển động của robot.



Bây giờ bạn cần gắn các bánh răng “vuông”.



Việc chuyển giao đã sẵn sàng.
Giai đoạn 3. Kết nối truyền với đường ray.
Để kết nối động cơ servo với đường ray, chúng tôi tạo cấu trúc thượng tầng từ các bộ phận ở góc và kết nối vỏ động cơ với đế của đường ray.





Chúng tôi làm tương tự với cái thứ hai.



Chúng tôi kết nối đĩa sâu bướm bằng chốt với động cơ servo.




Bây giờ, ngay khi động cơ bật, con sâu bướm sẽ bắt đầu di chuyển. Chúng tôi lắp ráp cấu trúc thứ hai theo cách tương tự.



Giai đoạn 4. Một cơ sở để cung cấp độ cứng cho toàn bộ cấu trúc.
Từ bộ các bộ phận này (PHOTO 9), sử dụng các góc, chúng tôi kết nối các cấu trúc đã lắp ráp với các đường ray.



Giai đoạn 5. Lắp đặt nguồn điện với bộ xử lý NXT
NXT là bộ não của robot, một mảnh Lego thông minh được điều khiển bằng máy tính cho phép robot MindStorms trở nên sống động và thực hiện nhiều hành động khác nhau.



Để NXT hoạt động bình thường, bạn phải lắp 6 pin kiềm FF/LR6. Sử dụng những chiếc ghim nhỏ, chúng tôi gắn NXT vào chân đế của chiếc xe địa hình.




Để củng cố mô hình từ phía trên, chúng tôi kết nối cả hai động cơ bằng một “thanh ngang”.



Giai đoạn 6. Lắp đặt cảm biến siêu âm.
Cảm biến siêu âm cho phép robot nhìn, đo khoảng cách tới vật thể và phản ứng với chuyển động. Nó kết nối với mô hình rover đã hoàn thiện bằng cáp 6 dây.Chúng tôi kết nối một đầu của nó với cảm biến và đầu kia với một trong các cổng đầu vào NXT.



Các servo cũng cần được kết nối bằng cùng loại cáp với NXT.




Bây giờ chúng ta cần viết chương trình gốc trên máy tính và sử dụng cáp USB, kết nối NXT với nó, tải phần mềm vào mô hình của chúng ta. Bây giờ cô ấy sẽ có thể di chuyển, đi xung quanh các chướng ngại vật có thể nhìn thấy và cũng có thể vượt qua chúng: leo lên một bậc thang cao khoảng 5 cm.



Để lập trình cho robot, bạn có thể thực hiện mà không cần máy tính: việc này có thể được thực hiện bằng menu con “Chương trình NXT”, tức là. trực tiếp trên chính thiết bị đó.
Bộ này còn bao gồm một số cảm biến, việc sử dụng chúng giúp robot cảm nhận và phản ứng với các kích thích bên ngoài, phát hiện ánh sáng và phân biệt màu sắc.
Mô hình được điều khiển bằng Biuetooth từ máy tính hoặc điện thoại mà không cần sử dụng dây hoặc cáp. Điều này giúp giám sát từ xa.
Chính xác những gì cần tạo ra: một chiếc ô tô, một con người robot hay thứ gì khác được tác giả của mô hình lựa chọn bằng trí tưởng tượng của mình.
Tất nhiên, các lớp học về robot sẽ không dẫn đến việc tất cả trẻ em đều muốn trở thành lập trình viên, người chế tạo robot, kỹ sư hoặc nhà nghiên cứu. Nhưng họ sẽ được đào tạo về khoa học tổng quát và sẽ góp phần phát triển khả năng tư duy, logic, toán học và thuật toán cũng như kỹ năng nghiên cứu của họ.
Nhân tiện, người lớn cũng có thể thấy những hoạt động như vậy rất thú vị và hữu ích.