Robots LEGO Mindstorms - Une robotique divertissante

Le constructeur de LEGO Mindstorms est un ensemble d'unités électroniques et de pièces d'accouplement conçues pour créer un robot programmable. LEGO a présenté le premier kit Mindstorms en 1998 et 8 ans plus tard, en 2006, la première version du kit LEGO Mindstorms NXT 1.0 a été publiée, après 3 ans, en 2009, la deuxième version du kit - LEGO Mindstorms NXT 2.0, a été publiée. et enfin, en 2013, l'ensemble LEGO Mindstorms EV3 a été mis en vente.

Le kit LEGO Mindstorms comprend à la fois des pièces LEGO standard, telles que des essieux, des engrenages, des poutres, des roues et des servomoteurs, ainsi que des moteurs, des capteurs et une unité programmable. Ces ensembles sont divisés en ressources et basiques.

L'ensemble de base de LEGO MINDSTORMS NXT a trois versions:

• Le 8527 LEGO MINDSTORMS contient 577 pièces, fabriquées en 2006. Il s'agit de la première version de la suite commerciale;

• 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT Base Set contient 431 pièces, version 2006. Il s'agit d'un ensemble de base pour la formation, un ensemble éducatif;

• Le 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 contient 619 pièces fabriquées en 2009. Il s'agit de la deuxième version de la suite commerciale.

Chacun des trois ensembles comprend une unité intelligente NXT de la même version. Le firmware est différent, mais il est facilement mis à jour, de sorte que les ensembles peuvent être considérés comme équivalents en principe.

L'ensemble de ressources pédagogiques LEGO MINDSTORMS se décline en deux versions:

• 9648 Ensemble de ressources pédagogiques LEGO MINDSTORMS;

• 9695 Ensemble de ressources pédagogiques LEGO MINDSTORMS.

La version 2010 du kit de ressources contient 817 parties, elles sont plus diverses.

Le kit de base LEGO MINDSTORMS EV3 3.0 2013 est disponible en une seule version 31313 et contient 601 pièces. "EV" signifie Evolution.

Les kits LEGO Mindstorms sont équipés d'unités de contrôle sur microcontrôleurs de plusieurs versions de RCX, NXT et EV3. Pour le moment il y en a trois, en plus il y a des modifications 1.0; 2.0 et 3.0.

Le grand nombre de capteurs fournis avec les ensembles LEGO Mindstorms ouvre de grandes possibilités de créativité. Les capteurs sont également disponibles auprès de fabricants tiers tels que Mindsensors et HiTechnic. Voici quelques exemples de capteurs standard pour LEGO Mindstorms NXT: tachymètre de servomoteur NXT, capteur de distance à ultrasons NXT, capteur tactile NXT, capteur sonore NXT, capteur de lumière NXT. En général, la liste est assez longue.

Voyons ce qu'est le kit LEGO MINDSTORMS EV3.

En ce qui concerne le rembourrage EV3, l'unité intelligente est équipée d'un processeur Sitara AM1808 (ARM9) 300 MHz de Texas Instruments, dispose de 64 Mo de RAM, 16 Mo de mémoire Flash et il y a également un emplacement microSDHC pour les cartes mémoire jusqu'à 32 Go. En présence d'un hôte USB et Bluetooth, le Wi-Fi via un dongle USB est possible, les appareils Apple sont pris en charge. L'unité est également équipée d'un écran LCD monochrome, d'une résolution de 178x128. Tous les moteurs et capteurs NXT sont entièrement compatibles avec l'unité EV3. Soit dit en passant, le bloc NXT peut être programmé pour EV3, mais certaines fonctions ne seront pas disponibles.

La boîte avec le concepteur peut être déployée dans la piste avec des zones multicolores, et les capteurs de couleur interagiront parfaitement avec eux. Les pièces de la boîte sont initialement disposées dans plusieurs sacs séparés. De plus, il y a un ensemble d'autocollants et d'instructions.

L'EV3 Intelligent Box est le cœur du concepteur. L'alimentation est fournie par 6 piles à doigts. Il y a 6 boutons pour le contrôle et le rétro-éclairage a trois modes d'affichage couleur. Il y a 4 ports d'entrée pour connecter les capteurs, il y a aussi 4 ports de sortie de commande. Pour connecter l'unité à un ordinateur - une prise miniUSB, un port hôte USB pour organiser les connexions, un haut-parleur intégré et, comme mentionné précédemment, un emplacement pour carte mémoire. L'interface de programme vous permet de créer et de configurer des programmes directement à partir du bloc.

En plus de l'unité intelligente, le kit comprend:

2 grands servomoteurs équipés de capteurs de rotation précis et capables de développer 170 tr / min avec un couple maximum de 40 Ncm.

Il y a aussi un servomoteur moyen, le couple est moindre - jusqu'à 12 Ncm, cependant, la vitesse peut atteindre 250 par minute.

Capteur de couleur et de lumière avec la possibilité de distinguer 8 couleurs avec une fréquence d'échantillonnage allant jusqu'à 1 kHz.

Capteur tactile capable de détecter un clic, toucher, relâcher et compter leur nombre.

Capteur de distance infrarouge, applicable à la télécommande, capable de recevoir un signal même à partir de 2 mètres, avec une plage de mesure de distance dans un rayon allant jusqu'à 70 cm.4 canaux sont disponibles pour la réception individuelle de signaux, commandes de contrôle.

Balise infrarouge pour capteur IR, peut fonctionner comme une télécommande. Sur le boîtier, il y a une LED verte et un sélecteur de canal. Peut trahir dans 4 canaux séparés dans un rayon de 2 mètres. S'arrête automatiquement après une heure d'inactivité. Il est alimenté par deux piles pinky.

Fils.

En plus des capteurs inclus dans le kit, d'autres capteurs peuvent être utilisés:

Capteur gyroscopique pour mesurer les mouvements de rotation du robot avec une précision de 3 degrés, sensible aux moments jusqu'à 440 degrés par seconde. Fréquence d'interrogation jusqu'à 1 kHz.

Un capteur à ultrasons pour mesurer les distances en émettant et en recevant des ondes réfléchies. Il peut fonctionner comme un sonar et comme un récepteur d'ondes sonores comme signaux de contrôle. Capable de mesurer des distances jusqu'à 2,5 mètres avec une précision de 1 cm.

Non seulement les capteurs et accessoires LEGO sont pris en charge, mais également les modèles tiers tels que Mindsensors et HiTechnic. Il peut s'agir de joysticks, de boussoles, d'accéléromètres, etc. La gamme des différentes solutions est très, très large.

Pour programmer le robot, vous pouvez utiliser le logiciel LEGO Mindstorms EV3 Home Edition pour Windows ou OS X, qui peut être facilement téléchargé sur le site officiel de LEGO. Il existe également une abondance de micrologiciels, de supports de formation sur la programmation, de vidéos, d'instructions interactives, de descriptions de missions.

Bien sûr, EV3 peut être contrôlé à partir d'un smartphone sur Android ou iOS, il existe des applications distinctes pour cela. La programmation est possible en Java et dans de nombreux autres langages: ASM / C / C ++ / Perl / Python / Ruby / VB / Haskell / Lisp / Matlab / LabVIEW.

Sur le site officiel de LEGO, vous pouvez trouver 17 modèles avec des instructions pour assembler différents robots du kit EV3. Ces modèles sont:

TRACK3R est un robot à chenilles à haut débit transversal avec quatre outils interchangeables.

SPIK3R est un robot scorpion, il peut se retourner brusquement, saisir des objets avec un broyeur à griffes, et une queue de foudre repoussera tout ce qui se met sur son chemin.

R3PTAR - un cobra de 35 cm de hauteur, peut glisser sur le sol, attaquer des objets avec des crocs à grande vitesse.

GRIPP3R - ce robot est capable de soulever des poids, peut saisir, soulever et lancer une boîte.

EV3STORM est un robot à chenilles avec de nombreuses missions.

BOBB3E - Le chargeur robot Bobcat® avec la possibilité de contrôler à distance à l'aide des boutons de la balise IR, peut déplacer ou soulever divers objets.

BANNER PRINT3R - une imprimante robot. Il peut dessiner avec un marqueur régulier en dessinant des lignes. Vous pouvez définir votre propre dessin.

CAMION RAC3 - un camion de course télécommandé. Vous pouvez ajouter une bande-annonce.

DINOR3X - Le robot Triceratops marche et tourne sur quatre pattes.

KRAZ3 - Le robot réagit à la balise infrarouge de son ami bug. Vous pouvez également contrôler le robot à l'aide d'un programme ou programme personnalisé afin qu'il se déplace exclusivement derrière le bogue;

EV3D4 - créé sur la base de la "Star Wars", peut suivre le propriétaire, se déplacer autour de la balise infrarouge, communiquer. Il prend en charge un ensemble complet de scripts qui peuvent être programmés et étendus à l'aide du nouveau logiciel EV3.

EL3CTRIC GUITAR - Frapper une corde, toucher le manche du manche, utiliser le système de trémolo, vous pouvez jouer des solos incroyables sur cette guitare!

EV3MEG est un robot assistant qui peut se déplacer avec précision le long de lignes d'une certaine couleur, grâce à un capteur de lumière. Détecte les obstacles sur le chemin et y réagit. Il est capable de se déplacer de manière indépendante et contrôlée à l'aide d'une balise infrarouge.

Game EV3 - le robot peut cacher la balle sous la tasse, puis changer les tasses par endroits, et vous devez deviner où se trouve la balle. À l'aide de la balise IR, vous pouvez définir le niveau.

MR.B3AM - mesure la longueur des faisceaux LEGO® Technic, détermine la couleur et la taille des faisceaux.

ROBODOZ3R - un bulldozer robot. Il peut se déplacer indépendamment ou être contrôlé à distance.Se fraye un chemin, tombe et pousse des objets qui se trouvent sur le chemin.

Étant donné que ces kits vous font penser, modéliser, inventer, encourager généralement la créativité et le développement, il n'est pas du tout surprenant que dans de nombreux pays, l'enseignement collégial et scolaire utilisant les kits LEGO Mindstorms soit largement mis en œuvre.

Les concours de robots sont devenus très populaires, dans lesquels chaque établissement d'enseignement peut mettre ses équipes de robotique pour des concours. Ces compétitions ont lieu en Russie, le plus célèbre de ces événements - RoboFest. Les meilleurs des meilleurs vont à la World Robot Olympiad - WRO (World Robot Olympiad).

Où acheter LEGO Mindstorms EV3?

Le prix de LEGO Mindstorms EV3 dépend du package. Différentes configurations LEGO Mindstorms, ses versions éducatives, sont disponibles auprès des détaillants LEGO Education spécialisés.

Voir aussi sur notre site internet:Microcontrôleurs d'appareils et de programmation pour débutants