Lego Mindstorms EV3: чем отличаются версии конструкторов, комплектация наборов, схемы сборки

Известная во всем мире компания LEGO занимается не только созданием разноцветных кирпичиков и человечков, но и производит детали для настоящих программируемых роботов. Это направление развивается в компании с 1998 г. В 2013 г. вышла их последняя версия LEGO Mindstorms EV3 – третье поколение робо-конструктора.

Виды робо-конструкторов EV3

В настоящее время существует 3 версии конструктора Mindstorms Lego EV3:

• домашняя (31313);
• базовая, или обучающая (45544);
• ресурсная (45560), которая расширяет возможности базового набора.

Между наборами есть некоторые отличия по комплектующим. Используя каждый из них, можно собрать более 15 основных моделей киборгов.

Конструктор 31313 (домашняя версия) выпускается в большой синей коробке и включает в себя детали для создания следующих роботов:

1. TRACK3R – внешне похож на главного персонажа мультфильма «Валли», только вместо головы у него подобие молота. Производитель предлагает начать свое знакомство с конструктором со сборки данной модели. Это робот на гусеничном ходу, который имеет 4 инструмента — двойное лезвие, молот, клешню для захвата и базуку с пульками.
2. GRIPP3R – робот, созданный для тяжеловесных нагрузок. Его сил хватит для поднятия и броска жестяной банки. Имеет, как и предыдущий вариант, гусеничный ход, а в качестве инструментов – две своеобразные руки с одной общей широкой шестипалой кистью.
3. R3PTAR – имитация змеи, самая длинная по окончании сборки модель (35 см). Этот робот умеет скользить по полу и производить захват с помощью красных клыков, реагируя на внешние раздражители.
4. SPIK3R – робот-скорпион с соответствующими «повадками». У него есть 6 лапок, благодаря которым он передвигается, хвост-молния и клешня для захвата.
5. EV3STORM – венец творения 3 поколения Mindstorms EV3. Обладает высоким уровнем интеллекта и навыками боевого робота. Одна рука оснащена лезвиями, другая — базукой. Две ноги-гусеницы помогают в передвижении.

Помимо вышеперечисленных вариантов, каждый новоявленный робототехник, получив соответствующие навыки, может собрать другие модели собственного изобретения из тех же деталей.

Управлять полученными роботами можно с помощью мобильных устройств – смартфона или планшета – или же пультом ДУ.

Lego Mindstorms EV3 31313 — домашняя версия робототехнического конструктора.

Образовательная версия комплекта выпускается в пластиковом контейнере. Она позволяет также создать 5 базовых роботов, которые к тому же будут более совершенными.

Роботы обучающей версии обладают большей автономностью. В набор дополнительно входят датчик касания, гироскопический и ультразвуковой датчики.

Основным отличием от домашней версии является отсутствие возможности ее приобретения в розничных магазинах, т.к. она предназначена для специализированных образовательных учреждений.

Благодаря образовательному набору LEGO Mindstorms EV3 можно создать такие модели:

1. Робот-щенок – выглядит как подобие собаки. Позволяет имитировать кормление, задирает лапку, имеет соответствующее звуковое сопровождение. Реагирует на прикосновения, умеет садиться и вставать. На экране-мордочке отражаются глаза, которые могут моргать и превращаться в сердечки.
2. Гироскутер (Gyro Boy).
3. Сортировщик деталей по цвету.
4. Рука-робот.
5. Робот-транспортировщик (грузчик).

Lego Mindstorms EV3 Education 45544 — образовательная версия конструктора, предназначенная для образовательных учреждений.

Ресурсный набор выпускается в таком же контейнере, как и базовый. В своем составе он имеет детали механики, которые позволяют собрать еще 5 различных машин:

1. Танк.
2. Робот Znap – гусеничный ход, глаза, устрашающие челюсти и подобие ушей делают эту модель похожей на невиданную зверушку. Лего-робот реагирует на прикосновения и движения, правда, несколько агрессивным образом – шипит и пытается укусить.
3. Вездеход.
4. Слон.
5. Фабрика спиннеров.

С участием лего-ботов проводят соревнования по робототехнике.

Назначение конструкторов

Конструктор LEGO Mindstorms EV3 имеет возрастные ограничения «10+». Это обусловлено сложностью работы с набором.

Ребенку придется не только собрать из деталей целого робота, но и запрограммировать его с помощью специального программного обеспечения. Последнее бесплатно можно скачать с официального сайта LEGO.

Благодаря Mindstorms EV3 его пользователь учится конструированию и программированию, осваивает основы робототехники, ведь из деталей возможно собрать не только предложенные модели, но и придумать собственного робота, а также написать для него индивидуальную программу (для этого создано бесплатное приложение EV3 ProgrammerApp). Особенно полезна в этом отношении базовая (образовательная) версия конструктора.

Домашняя версия подойдет детям младшего возраста, для которых собранный ими робот в первую очередь будет игрушкой, которой можно управлять с помощью пульта ДУ.

Для тех же, кто хочет заниматься робототехникой на более высоком уровне, выгодным приобретением станет базовая версия конструктора (Mindstorms Education).

Из деталей Lego EV3 можно собрать множество различных ботов, например, робота-кубера, который способен собрать кубик Рубика всего за 1-1,5 минуты.

Что входит в набор

Все наборы из «Лего Майндстормс ЕВ3» имеют отличающиеся комплектации.

В каждую обязательно входит микроконтроллер EV3, 1-2 датчика касания, севомоторы, USB-кабель и кабели для соединения, а также мелкие детали (оси, шарниры, колеса, штифты и т. д.).

Детали, которые отличаются в комплектациях, перечислены в таблице.

Основная деталь любого из комплектов – микрокомпьютер EV3, своеобразный «головной мозг» робота. Представляет собой прямоугольный корпус с 6 кнопками с подсветкой, который имеет 4 разъема для подключения датчиков, дисплей 178х128, слот для карты памяти miniSD, USB-порт 2.0 тип А, Bluetooth, динамик, Wi-Fi.

Lego Mindstorms EV3 используют в большинстве кружков по робототехнике и программированию.

Каждый из датчиков, входящих в комплект конструктора, имеет свои особенности и функции:

1. Ультразвуковой датчик дистанции определяет расстояние до объекта с помощью отраженных от него ультразвуковых волн. Интервал для измерения составляет от 3 до 250 см. Также данное устройство можно применяться и как датчик звука. При этом режиме работы его индикатор будет мигать. Если же устройство излучает ультразвуковые волны, индикатор на корпусе светится непрерывно.
2. Датчик (или кнопка) касания имеет трехступенчатую реакцию, распознает нажатия и их количество.
3. Цифровой гироскопический датчик обнаруживает вращательные движения по одной оси, определяет скорость вращения в градусах за 1 секунду. Максимально распознаваемая скорость — 440°/сек. Плоскость, в которой работает устройство, можно определить, посмотрев на его корпус (там имеются стрелки-указатели).
4. Свето-цветовой датчик различает 8 цветов (синий, желтый, зеленый, коричневый и др.), предназначен для определения степени освещенности в широком диапазоне – от темноты до яркого солнечного света. Способен отличить цветное изображение от черно-белого.
5. ИФ-датчик – предназначен для обнаружения ИФ-света, который отражается от объектов; определяет наличие препятствий, чувствителен к пульту ДУ.
6. Севомоторы – обеспечивают подвижность моделей.

Инструкции по сборке роботов EV3

В каждой коробке конструктора есть только 1 инструкция по сборке. Множество других схем можно найти на официальном сайте LEGO, база которого постоянно пополняется.